Pengembangan sensor kelembaban Sensor

2.8.1. Pengembangan sensor kelembaban

Pada awalnya pengukuran kelembaban dapat dilakukan dengan mengukur perubahan kelembaban pada kain sutera, rambut manusia dan kemudian nilon serta bahan sintetis. Pengembangan sensor semikonduktor yang sangat pesat menghasilkan sensor kelembaban yang berbasis polimer. Sensor semikonduktor ini memiliki akurasi tinggi, tahan lama dan efektif dari segi biaya. Ada tiga jenis sensor RH yang banyak di produksi diantaranya: sensor RH kapasitif, sensor RH resistif, serta sensor RH konduktivitas panas. Sensor RH kapasitif ialah suatu sensor yang apabila terjadi perubahan nilai RH pada lingkungan, maka terjadi perubahan nilai kapasitansi. Pada sensor ini memiliki kemampuan rentang pengukuran RH dari 0 hingga 100, berbeda dengan sensor berbasis resistansi yang tidak mampu mengukur RH dibawah 20. Karena pengaruh suhu tidak dominan, sensor ini mampu digunakan pada rentang suhu yang lebar tanpa kompensasi suhu aktif. Perubahan konstanta di elektrik hampir proporsional terhadap RH pada lingkungan. Umumnya terjadi perubahan kapasitansi 0,2-0,5pF untuk setiap perubahan 1 RH. Pada tipe sensor RH kapasitif juga mampu pulih secara penuh dari efek kondensasi dan tahan terhadap debu yang menempel di permukaan sensor RH. Karena kelebihan - kelebihan tersebut sensor ini banyak digunakan dalam uji tes pengukuran atmosferik. Salah satu bahan yang digunakan oleh sensor kapasitif adalah polimer termoset. Sensor langsung mendeteksi perubahan RH lingkungan sebagai perubahan kapasitansi sensor dengan respon yang cepat, linearitas tinggi, hysteresis rendah, serta stabilitas jangka panjang yang baik. Pada Gambar 2, telah menunjukan bahwa sensor RH kapasitif dengan tiga buah lapisan permukaan. Pada lapisan kapasitor di elektrik aktif dari bahan elektroda platinum dapat menyeimbangkan diri dengan gas disekitarnya, sedangkan untuk Porous platinum yaitu mencegah terjadinya respon di elektrik akibat pengaruh eksternal sementara lapisan polimer diatasnya melindungi dari kontaminan seperti debu, minyak, dan kotoran. Jika dari lapisan kontaminan atas terpengaruh maka akan menyebabkan lambatnya waktu untuk merespon dari kinerja sensor. Sumber : Fontes, 2005 Gambar 2. Konstruksi sensor kelembaban kapasitif dengan 3 lapisan. Sensor RH resistif merupakan sensor yang apabila terjadi suatu perubahan nilai RH di lingkungan, maka terjadi perubahan impedansi. Biasanya hubungan antara RH dan impedansi bersifat eksponensial terbalik seperti yang ditunjukan pada Gambar 3. Pada umumnya bahan pada lapisan sensor menggunakan bahan polimer konduktif dan garam, serta dikembangkan menjadi berbahan keramik. Sumber : Roveti, 2001 Gambar 3. Hubungan antara kelembaban relatif dengan resistansi. Sensor kelembaban konduktivitas panas atau biasa disebut dengan sensor kelembaban absolut. Sensor ini mengukur perbedaan konduktivitas panas dari udara kering ke udara yang memiliki uap air. Sensor ini terdiri dari dua termistor NTC Negative Temperature Coefficient pada rangkaian jembatan DC. Bahan di kedua buah termistor dibungkus oleh nitrogen kering, untuk letak kedua termistor jelas berbeda, di dalam sensor sedangkan satunya lagi berada permukaan sensor.

2.8.2. Sensor kelembaban relatif Sensorion SHT11