elektro

Sensor Suhu : Pengertian, Jenis-Jenis hingga Karakteritik

Sensor suhu merupakan salah satu komponen elektronika yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh alat yang menggunakan sensor suhu adalah thermometer....

Written by arga · 3 min read >

Sensor suhu merupakan salah satu komponen elektronika yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh alat yang menggunakan sensor suhu adalah thermometer. Pada bidang industri alat ini juga digunakan pada pabrik yang membutuhkan kontrol suhu ruangan secara otomatis. Jenis-jenis dari sensor suhu ini pun beragam dan banyak. Untuk lebih lengkapnya, berikut adalah penjelasannya.

Pengertian Sensor Suhu

Sensor suhu atau temperature sensor adalah suatu jenis sensor yang mampu mendeteksi adanya perubahan panas/temperature/suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang tertentu.

Sensor suhu mampu menghasilkan perubahan elektrik sesuai dengan gejala perubahan suhu atau temperature yang diterimanya, yakni mengubah besaran panas menjasi besaran listrik.

Prinsip kerja dari sensor suhu atau temperature ini adalah dengan cara melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan oleh suatu objek sehingga memungkinkan pengguna untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun digital. Sensor suhu ini masih dalam keluarga tranduser.

Kegunaan Sensor Suhu

Beberapa peralatan listrik dan elektronik yang menggunakan sensor suhu antara lain seperti : Thermometer suhu ruangan, Thermomter Suhu Badan, Rice Cooker, Kulkas, Air Conditioer dan sebagainya.

Jenis-Jenis Sensor Suhu

jenis jenis sensor suhu

Saat ini, terdapat 4 jenis sensor yang banyak digunakan dalam berbagai peralatan lisrtrik maupun elektronik.  Keempat jenis tersebut memiliki karakteristrik dan fungsi yang berbeda-beda. Namun sebelum membahas 4 jenis sensor yang paling sering digunakan, ada baiknya kenali terlebih dahulu 2 klasifikasi utama dari sensor suhu atau temperature, diantaranya adalah :

Contact Temperature Sensor

Sensor suhu jenis kontak ini merupakan sensor suhu yang membutuhkan adanya kontak atau hubungan fisik dengan objek yang akan dirasakan perubahan suhunya. Sensor suhu ini banyak digunakan untuk memantau suhu pada benda padat, cair maupun gas.

Non-Contact Temperature Sensor

Sensor suhu jenis non kontak adalah sensor suhu yang mampu mendeteksi adanya perubahan suhu dengan menggunakan konveksi dan radiasi sehingga tanpa adanya kontak dan hubungan fisik langsung dengan objek yang akan diukur atau dideteksi suhunya.

1. Thermocouple

thermocouple

Thermocouple adalah sebuah sensor yang terdiri dari sepasang tranduser/logam konduktor yang berbeda (panas dan dingin) yang pada bagian ujungnya disambungkan dan dilebur bersama. Pada bagian ujung logam konduktor terpisah dijaga pada suhu yang tetap (konstan) yang berperan sebagai sambungan referensi, sementara pada bagian satunya lagi sebagai ujung pengukuran dan dikenakan suhu panas yang akan dideteksi.

Dengan adanya perbedaan suhu antara ujung pengukuran dengan ujung kedua logam konduktor yang terpisah, maka akan menghasilkan tegangan listrik tertentu dengan nilai yang sebanding dengan suhu sumber panas dan berakhir pada efek thermo elektrik.

cara kerja thermocouple

Sensor jenis ini merupakan salah satu jenis sensor yang paling banyak digunakan karena memiliki rentang suhu operasional yang luas, yaitu sekitar -200oC hingga lebih dari 2000oC dengan harga yang cukup terjangkau.

Kelebihan :

  • Self Powered
  • Sederhana
  • Bentuk dan spesifikasi yang beragam
  • Biaya yang murah (low cost)
  • Range Respon suhu yang luas sehingga dapat disesuaikan hingga pada temperatur yang tinggi.
  • Waktu respon cepat

Kekurangan :

  • Tidak linier /NonLiniearity
  • Sensitivitas rendah / kurang sensitif
  • Membutuhkan suhu/tegangan referensi
  • Tegangan output rendah
  • Akurasi sistem kesalahan yang terbatas yaitu kurang dari 1oC yang sulit dicapai

Karakteristik :

karakteristik thermocouple

Salah satu contoh alat thermocople adalah J-TC. JTC merupakan jenis sensor yang mampu mengubah besaran suhu menjadi tegangan. Sensor ini dibuat dari sambungan 2 bahan metallic yang berbeda jenis dan dikomposisikan dengan campuran kimia tertentu, sehingga menghasilkan beda potensial antar sambungan yang akan berubah terhadap suhu yang dideteksi.

2. Resistance Temperature Detector (RTD)

jenis jenis RTD

Resistance Temperature Detector (RTD) atau disebut juga dengan Detektor Temperatur Tahanan adalah jenis sensor yang digunakan untuk menentukan nilai atau besaran suatu suhu/temperatur dengan prinsip adanya  perubahan tahanan listrik/resistansi dari suatu logam yang sebanding dengan perubahan suhu di sekitar.

Sehingga semakin meningkat suhu benda tersebut maka semakin tinggi pula nilai tahanan/resistansi elemen RTD nya. Sensor ini menggunakan elemen sensitif dari kawat platina, tembaga atau nikel murni yang mana mampu menghasilkan nilai tahanan yang terbatas untuk masing-masing temperatur di dalam kisaran suhunya.

Detektor temperatur tahanan merupakan jenis sensor pasif sehingga membutuhkan energi dari luar. Salah satu tipe RTD yang paling banyakn digunakan dalam bidang industri adalah PT100. Sensor PT100 ini digunakan pada rentang suhu bekisar -200oC hingga 650 oC.  Platina merupakan bahan utama yang sering digunakan karena memiliki tahanan suhu, kelinearan, stabilitas dan reduksibilitas.

Kelebihan :

  • Stabilitas kerja yang tinggi
  • Tingkat akurasi pengukuran yang tinggi
  • Lebih linaer dibandingkan dengan thermocouple

Kekurangan :

  • Harga RTD yang cukup mahal
  • Membutuhkan supply daya
  • Resistansi yang rendah
  • Tekanan absolut yang rendah
  • Mengalami self heating

Karakteristik :

karakteristik rtd

3. Thermistor

jenis jenis sensor thermistor

Thermistor merupakan singkatan dari Thermal Resistor yang mana resistornya sangat peka terhadap perubahan suhu. Sensor suhu jenis ini memiliki koefisien temperatur yag cukup tinggi. Fungsi utama dari sensor jenis ini pada suatu rangkaian elektronika adalah untuk mengubah nilai resistansi yang disebabkan adanya perubahan suhu pada rangkaian tersebut.

Sensor  suhu ini terdiri dari beberapa komponen semikonduktor seperti Kobalr, mangan atau Nikel Oksida yang dilapisi dengan kaca.  Thermistor dapat dibedakan menjadi 2 jenis utama, yaitu :

  • PTC ( Positive Temperature Coefficient), dimana nilai resistansinya akan meningkat tinggi jika suhunya naik.
  • NTC (Negative Temperature Coefficient), dimana nilai resistansinya akan menurun jika suhunya meningkat tinggi.

Kedua jenis thermistor di atas sering digunakan pada beberapa peralatan listrik / elektronika seperti Voltage Regulator, Sensor suhu Kulkas, pendeteksi kebakaran, sensor suhu pada otomotif, sensor suhu pada komputer, dan masih banyak lagi.

Namun jika menyebut alat thermistor ini, maka pada umumnya yang dimaksud adalah thermistor jenis NTC.

Kelebihan :

  • Memiliki level perubahan output yang tinggi
  • Respon akan perubahan suhu yang cepat
  • Perubahan resistansi pada kedua terminal
  • Tingkat sensitivitas suhu yang cukup tinggi
  • Range nilai resistansi yang luas yakni antara 2000 ohm hingga 10000 ohm

Kekurangan :

  • Tidak linear / Non Linear
  • Range pengukuran suhu yang sempit
  • Mudah rusak
  • Membutuhkan supply daya
  • Mengalami self heating

4. IC Sensor Suhu

sensor suhu ic

IC sensor adalah jenis sensor suhu dengan rangkaian terpadu yang menggunakan chipsilikon sebagai kelemahan penginderanya. Prinsip kerja dari IC sensor yaitu berdasarkan pada sifat atau perilaku PN junction silikon terhadap perubahan suhu/temperature,

Dimana pada tegangan maju, maka PN Junction akan menurun dan suhu akan naik. Sehingga pada sensor suhu IC memiliki sinyal output (tegangan arus) yang berbanding lurus dengan suh/temperatur.

Kelebihan :

  • Tegangan output dan arus sangat linear
  • Perubahan level output yang tinggi
  • Harga yang terjangkau

Kekurangan:

  • Memiliki suhu kerja dibawah 200oC
  • Membutuhkan adanya supply daya
  • Respond time yang lambat
  • Mengalami self heating
  • Konfigurasi terbatas

Karakteristik :

karakteristik sensor suhu ic

Salah satu jenis sensor suhu IC yang digunakan adalah tipe LM35. Tipe LM35 ini memiliki output yang cukup linear dan bekerja dengan tegangan sebesar 5 volt. Sensor ini banyak digunakan sebagai pengindera temperature atau suhu ruangan.

low pass filter adalah

Low Pass Filter (LPF) Adalah …

arga in elektro
  ·   3 min read

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *