13
F. SENSOR SUHU
Ada berbagai macam sensor suhu. Penggunaan sensor suhu tergantung dari fungsi dalam penggunaannya. Sensor suhu mempunyai fungsi mengubah temperatur suhu menjadi beda potensial
listrik. Jenis-jenis sensor suhu yaitu:
F.1. Termokopel
Berfungsi sebagai sensor suhu rendah dan tinggi, yaitu suhu terendah 3000
o
F sampai dengan suhu tinggi yang digunakan pada proses industri baja, gelas dan keramik yang lebih dari 30000
o
F. Termokopel dibentuk dari dua buah penghantar yang berbeda jenisnya besi dan dililit bersama. Prinsip kerja dari
termokopel yaitu jika salah satu bagian pangkal lilitan dipanasi, maka pada kedua ujung penghantar yang lain akan muncul beda potensial emf. Termokopel ditemukan oleh Thomas Johan Seebeck tahun 1820
dan dikenal dengan efek Seebeck. Efek Seebeck akan terjadi jika Sebuah rangkaian termokopel sederhana dibentuk oleh 2 buah
penghantar yang berbeda jenis besi dan konstanta, dililit bersama-sama. Salah satu ujung T merupakan measuring junction dan ujung yang lain sebagai reference junction. Reference junction dijaga pada suhu
konstan 320
o
F 100
o
C atau 680
o
F 200
o
C. Bila ujung T dipanaskan hingga terjadi perbedaan suhu terhadap ujung Tr, maka pada kedua ujung penghantar besi dan konstanta pada pangkal Tr terbangkit
beda potensial Electro Motive Force EMF sehingga mengalir arus listrik pada rangkaian tersebut.
F.2. Termistor
Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi resistansi atau hambatan listrik yang berbanding terbalik dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, semakin kecil resistansi
.
Termistor dibentuk dari bahan oksida logam campuran, kromium, kobalt, tembaga, besi atau nikel.
Bentuk termistor antara lain bentuk butiran, keping, dan batang. Bentuk butiran digunakan pada suhu di atas 7000
o
C dan memiliki nilai resistansi 100 Ω hingga 1 MΩ. Bentuk keping digunakan dengan cara
direkatkan langsung pada benda yang diukur panasnya. Bentuk bantang digunakan untuk memantau perubahan panas pada peralatan elektronik, mempunyai resistansi tinggi. Sedang termistor dibuat sekecil-
kecilnya agar mencapai kecepatan tanggapan respon time yang baik. Cara kerja dari termistor yaitu saat temperatur masih dingin hambatan termistor sangat besar dibandingkan dengan R2, sehingga transistor
dalam kondisi menghantar lalu reley kontak terhubung dan heater pemanas menghasilkan panas. Akan tetapi, ketika ruangan menjadi panas, termistor juga ikut panas sehingga hambatannya turun. Hambatan
paralel termistor dengan R2 menjadi kecil, sehingga tegangan bias Tr juga kecil, mengakibatkan Tr dalam kondisi cut off. Reley tidak kontak dan heater tidak bekerja. Akibatnya, suhu ruangan turun. Demikian
seterusnya proses akan berulang dari awal dan suhu ruangan menjadi konstan.
F.3. RTD Resistance Temperature Detectores
Fungsi dari RTD yaitu untuk mengubah suhu menjadi resistansi atau hambatan listrik yang sebanding dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, resistansinya semakin besar. RTD terbuat dari
sebuah kumparan kawat platinum pada papan pembentukan dari bahan isolator. RTD dapat digunakan sebagai sensor suhu yang mempunyai ketelitian 0.03
o
C di bawah 5000
o
C dan 0.1
o
C di atas 10000
o
C.
14
F.4. LM35
Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 yang dipakai dalam penelitian ini
berupa komponen elektronika-elektronika yang diproduksi oleh National Semiconductor. LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, LM35
juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.
Sensor LM35 memilki tegangan kerja 5 volt namun output yang dihasilkan antara 0.01 volt sampai 2.5 volt. Jarak pengukuran suhu antara 0
o
C sampai 150
o
C. LM35 mempunyai fungsi untuk mengubah suhu menjadi tegangan tertentu yang sesuai dengan perubahan suhu. Tegangan keluaran rangkaian
bertambah 10 mV
o
C. Dengan memberikan tegangan referensi negatif -Vs pada rangkaian, sensor ini mampu bekerja pada rentang suhu -550
o
C – 1500
o
C. Tegangan keluaran dapat diatur 0 V pada suhu 100
o
C dan ketelitian sensor ini adalah ± 10
o
C.
Gambar 12. Sensor suhu LM35 Sistem kerja dari LM35 yaitu jarak yang jauh diperlukan penghubung yang tidak terpengaruh oleh
interferensi dari luar, dengan demikian digunakan kabel selubung yang ditanahkan sehingga dapat bertindak sebagai suatu antena penerima dan simpangan didalamnya, juga dapat bertindak sebagai perata
arus yang mengkoreksi pada kasus yang sedemikian, dengan mengunakan metode bypass kapasitor dari V
in
untuk ditanahkan. Berikut ini adalah karakteristik dari sensor LM35. 1.
Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVoltºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam Celcius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0.5 ºC pada suhu 25 ºC,
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC.
4. Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
6. Memiliki pemanasan sendiri yang rendah low-heating yaitu kurang dari 0.1 ºC pada udara diam.
7. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0.1 W untuk beban 1 mA.
8. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.
15
G. JEMBATAN WHEATSTONE
Kategori