pangkat empat dari temperatur T2, dan kecepatan energi yang diserap oleh benda sebanding dengan pangkat empat dari temperatur T2 , dan kecepatan energi yang
diserap oleh sebanding dengan pangkat empat dari temperatur T2. Kecepatan total
aliran kalor
radiasi dari
benda dinyatakan
A -
. e = emisivitas o e 1 T = suhu mutlak ºK
σ = Konstanta Stefan-Boltzman = 5,67 x 10
−8
WmK
4
T = suhu Kelvin R = Intensitas radiasi
ε = Emisivitas bahan W = intensitasenergi radiasi yang dipancarkan per satuan luas per satuan
waktu s = konstanta Boltzman =5,672 x 10-8 wattcm2.ºK4
2.9.6 Teori Dasar Sensor Thermal
AC Srivastava 1987, mengatakan bahwa temperatur merupakan salah satu empat besaran dasar yang diakui oleh sistem pengukuran internasional
International Measuring System.
Lord Kelvin pada tahun 1848 mengusulkan skala temperatur termodinamika pada suatu titik tetap triple point, dimana fase padat, cair dan uap bersama equilibrium,
angka ini adalah 273,16 K derajat Kelvin yang juga merupakan tiitk es. Skala
lain adalah Celcius, Fahrenheit dan Rankine dengan hubungan sebagai berikut: F = 95
C + 32 atau C = 59
F - 32 atau R = 0F + 459, 69
Yayasan I.B. mengatakan temperatur adalah kondisi penting dari suatu substrat. Sedangkan “panas adalah salah satu bentuk energi yang diasosiasikan
dengan aktifitas molekul- molekul dari suatu substrat”. Partikel dari suatu substrat
diasumsikan selalu bergerak. Pergerakan partikel inilah yang kemudian dirasakan sebagai panas. Sedangkan temperatur adalah ukuran perbandingan dari panas
tersebut.
Pergerakan partikel substrat dapat terjadi pada tiga dimensi benda yaitu: 1.
Benda padat, 2.
Benda cair dan 3.
Benda gas udara Aliran kalor substrat pada dimensi padat, cair dan gas dapat terjadi secara:
Universitas Sumatera Utara
1. Konduksi yaitu pengaliran panas melalui benda padat penghantar secara
kontak langsung 2.
Konveksi yaitu pengaliran panas melalui media cair secara kontak langsung 3.
Radiasi yaitu pengaliran panas melalui media udara atau gas secara kontak tidak langsung
Pada aplikasian pendeteksian atau pengukuran tertentu, dapat dipilih salah satu tipe sensor dengan pertimbangan:
1. Penampilan Performance,
2. Kehandalan Reliable, dan
3. Faktor ekonomi Economic.
2.9.7 Pemilihan Jenis Sensor Suhu
Hal-hal yang perlu diperhatikan sehubungan dengan pemilihan jenis sensor suhu adalah: Yayan I.B, 1998 Level suhu maksimum dan minimum dari
suatu substrat yang diukur. Jangkauan range maksimum pengukuran konduktivitas kalor dari substrat linieritas sensor jangkauan temperatur kerja
selain dari ketentuan di atas, perlu juga diperhatikan aspek fisik dan kimia dari sensor seperti ketahanan terhadap korosi karat, ketahanan terhadap guncangan,
pengkabelan instalasi, keamanan dan lain-lain. 2.9.8 Cara Kerja Sensor Temperatur
Setiap sensor suhu memiliki temperatur kerja yang berbeda, untuk pengukuran suhu di sekitar kamar yaitu antara -35° sampai 150° C, dapat dipilih
sensor NTC, PTC, transistor, diode dan IC hibrid. Untuk suhu menengah yaitu antara 150°C sampai 700°C, dapat dipilih thermocouple dan RTD. Untuk suhu
yang lebih tinggi sampai 1500°C, tidak memungkinkan lagi dipergunakan sensor- sensor kontak langsung, maka teknis pengukurannya dilakukan dengan
menggunakan cara radiasi. Untuk pengukuran suhu pada daerah sangat dingin di bawah 65°K = -208°C 0°C=273,16°K dapat digunakan resistor karbon biasa
karena pada suhu ini karbon berlaku seperti semi konduktor. Untuk suhu antara 65°K sampai -35°C dapat digunakan kristal silikon dengan kemurnian tinggi
sebagai sensor.
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Dalam
kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi, diciptakanlah
termometer untuk mengukur suhu dengan valid. Pada abad XVII, terdapat 30 jenis yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu.
Skala ini diberi nama sesuai dengan namanya yaitu Skala Celcius. Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin dingin dan partikelnya akan
Universitas Sumatera Utara
berhenti bergerak, kondisi ini disebut kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini maka Lord Kelvin 1842-1907 menawarkan skala baru
yang diberi nama Kelvin. Skala Kelvin dimulai dari 273 K ketika air membeku dan 373 K ketika air mendidih. Sehingga nol mutlak sama dengan 0 K atau -
273°C. Selain skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala Reamur air membeku pada suhu 0°R dan mendidih pada suhu 80°R sedangkan
pada skala Fahrenheit air membeku pada suhu 32°F dan mendidih pada suhu 212°F.
Berikut ini perbandingan skala dari termometer di atas:
Yang menjadi masalah dalam bab suhu adalah kebanyakan orang kesulitan untuk mengubah dari satu skala ke skala lainnya. Berikut ini adalah contoh
mengubah dari skala Celcius ke skala Fahrenheit.
t F
– 32 = 180 t
C – 0 100
t F
– 32 = 9 t
C 5 t
F – 32 = 9
5 t
F – 32 = t
C t
F = t C + 32
Untuk skala yang lain caranya sama dengan contoh di atas. Termometer menurut isinya dibagi menjadi: termometer cair, termometer padat, termometer
digital. Semua termometer ini mempunyai keunggulan dan kelemahan masing- masing. Sedangkan berdasarkan penggunaannya termometer bermacam-macam
sebagai termometer klinis dan lain-lain.
Yang menjadi masalah dalam bab suhu adalah kebanyakan orang kesulitan untuk mengubah dari satu skala ke skala yang lainnya. Berikut ini adalah contoh
mengubah dari skala celcius ke skala Fahrenheit Untuk skala yang lain caranya sama dengan contoh diatas. Termometer menurut isinya dibagi menjadi:
termometer cair, termometer padat, termometer digital. Semua termometer ini mempunyai keunggulan dan kelemahan masing-masing. Sedangkan berdasarkan
penggunaannya thermometer bermacam-macam sebagai thermometer klinis dan lain-lain.
Universitas Sumatera Utara
2.9.9 Jenis-jenis dan Prinsip Kerja Termometer
