Jenis-Jenis Sensor Suhu

   1.      Thermocouple(T/C)

a.      Prinsip Kerja

Thermocouple terdiri dari dua kawat logam penghantar (konduktor) yang memiliki jenis yang berbeda. Kedua ujung kawat tersebut dihubungkan menjadi satu. Ketika ujung kawat dipanaskan maka kedua logam tersebut akan mengalami pemuaian. Pemuaian ini terjadi akibat pergerakan atom atau elektron akibat perubahan temperatur dari temperatur tinggi menuju ke temperatur rendah. Pergerakan elektron ini dipengaruhi  oleh bahan logam itu sendiri, artunya antara logam yang satu dengan logam lainnya mempunyai kecepatan muai berbda ini tergantug dari masa jenis suatu logam tersebut.

            b. Karakteristik

 

Salah satu jenis thermocouople adalah JTC Thermocouple. JTC merupakan sensor mengubah besaran suhu menjadi tegangan, dimana sensor ini dibuat dari sambungan dua bahan metalik yang berlainan jenis. Sambungan ini dikomposisikan dengan campuran kimia tertentu, sehingga dihasilkan beda potensial antar sambungan yang akan berubah terhadap suhu yang dideteksi.

c.       Kelebihan Thermocouple

§  Self Powered

§  Sederhana

§  Murah

§  Bentuk yang beragam

§  Range respon suhu yang luas

d.      Kekurangan Thermcouple

§  Tidak linier

§  Tegangan output rendah

§  Memerlukan tegangan referensi

§  Kurang Stabil

§  Kurang Sensitif

   2.      RTD ( Resistance Temperature Detector)

a.      Prinsip Kerja

Ketika suhu elemen RTD meningkat, maka nilai tahanan elemen tersebut juga akan meningkat. Dengan kata lain, kenikan suhu logam yang menjadi elemen resistor RTD berbanding lurus dengan resistansinya. Elemen RTD biasanya ditentukan sesuai dengan resistansi mereka dalam ohm pada 0⁰ C.

b.      Karakteristik

Resistance Temperature Detector (RTD) memiliki tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dengan tingkat konsisten/kestabilan yang tinggi pada pendeteksian tahanan. Platina adalah bahan yang sering digunakan karena memiliki tahanan suhu, kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

c.       Kelebihan Resistance Temperature Detector (RTD)

§  Stabilitas kerja yang tinggi

§  Memiliki akurasi pengukuran yang tinggi

§  Lebih linier daripada thermocouple

d.      Kekurangan Resistance Temperature Detector (RTD)

§  Harga RTD mahal

§  Memerlukan supply daya

§  Resistansi yang rendah

§  Tahanan absolut yang rendah

§  Mengalami self heating

   3.      Thermistor

Thermistor dibagi menjadi dua, yaitu NTC dan PTC

a.      Prinsip Kerja

1)      Thermistor NTC

Jenis NTC memiliki nilai resistansi yang akan menurun jika suhu yang bekerja padanya meningkat atau bertambah panas. Semakin tinggi suhu, maka arus yang dapat melalui resistor ini justru akan semakin besar.

2)      Thermistor PTC

Jenis ini memiliki sifat yang berkebalikan dengan NTC. Pada themistor PTC, jika suhu yang bekerja padanya meningkat, maka tahanan dalam komponen tersebut akan meningkat seiring dengan peningkatan suhu. Akibatnya, arus yang mengalir melalui rangkaian atau komponen tersebut akan semakin dibatasi hingga terhenti sama sekali.

b.      Karakteristik

Termistor adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif, karena saat suhu meningkat maka tahanan menurun atau sebaliknya. Jenis ini sangat peka dengan perubahan tahan 5% per C sehingga mampu mendeteksi perubahan suhu yang kecil.

c.       Kelebihan Thermistor

§  Level perubahan output yang tinggi

§  Respon terhadap perubahan suhu yang cepat

§  Perubahan resistansi pada kedua terminal (pin)

d.      Kekurangan Termistor

§  Tidak linier

§  Range pengukuran suhu yang sempit

§  Rentan rusak

§  Memerlukan supply daya

§  Mengalami self heating

   4.      IC Sensor Suhu

Salah satu jenis ini adalah IC LM35

a.      Prinsip Kerja

Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang sangat mudah. IC LM 35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, IC LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indicator tampilan catu daya terbelah. IC LM 35 dapat dialiri arus 60 μ A dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0 ° C di dalam suhu ruangan.

             b. Karakteristik

§  Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

§  Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .

§  Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.

§  Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

§  Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.

§  Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.

§  Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.

§  Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.

c.       Kelebihan IC Sensor Suhu

§  Output paling linier

§  Perubahan level output yang tinggi

§  Harga murah

d.      Kekurangan IC Sensor Suhu

§  Temperatur kerja dibawah 200 ⁰C (T < 200 ⁰C)

§  Memerlukan supply daya

§  Respon time yang lambat

§  Mengalami self heating

§  Konfigurasi terbatas