macam-macam sensor suhu

seperti yang kita ketahui, sensor adalah suatu piranti yang dapat mengubah besaran fisik menjadi besaran mekanik. Jadi sensor suhu adalah suatu pirantiyang dapat mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan, gerakan atau resistansi. Sensor suhu terdapat banyak macamnya, antara lain:

1. Bimetallic temperature sensor
2. Thermocouple
3. Resistance temperature detector (RTD)
4. Thermistors
5. Integrated circuit temperature sensor (ex : lm35)

penjelasannya sebagai berikut:
1. Bimetallic temperature sensor
sensor ini mengubah mampu besaran suhu menjadi gerakan. sensor ini terbuat dari dua buah logam yang disatukan atau direkatkan menjadi satu. Cara kerja dari sensor ini adalah setiap logam kan mempunyai koefisien muai yang berbeda-beda maka jika dua buah logam yang memiliki koefisien muai yang bebeda disatukan maka gabungan kedua logam itu akan melengkung jika dipanasi. Karena sifatnya yang bisa melengkung jika terkena panas maka bimetal ini sering dipakai sebagai saklar suhu otomatis atau sebagai alat ukur suhu yang analog.


















salah satu aplikasi dari Bimetallic temperature sensor ini adalah pada setrikaan listrik pada setrika jika suhu melebihi batas yang telah ditentukan maka setrika akan mati sendiri dan akan ada bunyi "tik", itu sebenarnya adalah Bimetallic temperature sensor yang sedang melengkung. Disini bimetal berfungsi sebagai saklar suhu otomatis yang akan memutus kontak listrik jika suhu setrika melebihi batas yang ditentukan.

2.Termokople












Termokople adalah suatu sensor suhu yang mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Dasar pembuatan termokople terinspirasi oleh sifat logam yang jika kedua ujungnya diberi perbedaan suhu dan menghasilkan tegangan.











termokopel dibagi menjadi beberapa jenis, pembagian ini didasarkan oleh logam logam penyusun termokopel. Jenis jenis termokopel yaitu:

1.Tipe K (Chromel (Ni-Cr alloy) / Alumel (Ni-Al alloy))
Termokopel untuk tujuan umum. Lebih murah. Tersedia untuk rentang suhu −200 °C hingga +1200 °C.

2. Tipe E (Chromel / Constantan (Cu-Ni alloy))Tipe E memiliki output yang besar (68 µV/°C) membuatnya cocok digunakan pada temperatur rendah. Properti lainnya tipe E adalah tipe non magnetik.

3. Tipe J (Iron / Constantan)

Rentangnya terbatas (−40 hingga +750 °C) membuatnya kurang populer dibanding tipe K Tipe J memiliki sensitivitas sekitar ~52 µV/°C

4.Tipe N (Nicrosil (Ni-Cr-Si alloy) / Nisil (Ni-Si alloy))

Stabil dan tahanan yang tinggi terhadap oksidasi membuat tipe N cocok untuk pengukuran suhu yang tinggi tanpa platinum. Dapat mengukur suhu di atas 1200 °C. Sensitifitasnya sekitar 39 µV/°C pada 900 °C, sedikit di bawah tipe K. Tipe N merupakan perbaikan tipe KTermokopel tipe B, R, dan S adalah termokopel logam mulia yang memiliki karakteristik yang hampir sama. Mereka adalah termokopel yang paling stabil, tetapi karena sensitifitasnya rendah (sekitar 10 µV/°C) mereka biasanya hanya digunakan untuk mengukur temperatur tinggi (>300 °C).

5. Type B (Platinum-Rhodium/Pt-Rh)

Cocok mengukur suhu di atas 1800 °C. Tipe B memberi output yang sama pada suhu 0 °C hingga 42 °C sehingga tidak dapat dipakai di bawah suhu 50 °C.

6. Type R (Platinum /Platinum with 7% Rhodium)

Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum.

7. Type S (Platinum /Platinum with 10% Rhodium)

Cocok mengukur suhu di atas 1600 °C. sensitivitas rendah (10 µV/°C) dan biaya tinggi membuat mereka tidak cocok dipakai untuk tujuan umum. Karena stabilitasnya yang tinggi Tipe S digunakan untuk standar pengukuran titik leleh emas (1064.43 °C).]

8. Type T (Copper / Constantan)

Cocok untuk pengukuran antara −200 to 350 °C. Konduktor positif terbuat dari tembaga, dan yang negatif terbuat dari constantan. Sering dipakai sebagai alat pengukur alternatif sejak penelitian kawat tembaga. Type T memiliki sensitifitas ~43 µV/°C

Karena termokopel ini mampu mendeteksi rentang suhu yang tinggi maka termokopel ini biasa dipakai di dunia industri atau para peneliti.

3. Resistance temperature detector (RTD)
Resistance Temperatur Detectors (RTD), seperti namanya, adalah sensor yang mengubah mengubah data pembacaan suhu menjadi hambatan atau resistansi. Sebagian besar terdiri dari unsur RTD panjang kawat halus melingkar melilit sebuah keramik atau gelas inti. Unsur ini biasanya cukup rapuh, sehingga sering ditempatkan di dalam probe berselubung untuk melindunginya. Unsur RTD terbuat dari bahan murni yang hambatan pada berbagai suhu telah didokumentasikan. Materi yang memiliki perubahan diprediksi dalam perlawanan karena perubahan suhu; inilah perubahan yang diprediksi












Bahan Bahan yang digunakan dalam RTD:

1. platinum (paling banyak digunakan dan paling akurat)
2. nikel
3. tembaga
4. balco (jarang digunakan)
5. tungsten (jarang digunakan)

RTD adalah salah satu sensor suhu yang paling akurat. Tidak hanya memberikan akurasi yang baik, tapi juga memberikan stabilitas yang sangat baik . RTDs juga relatif kebal terhadap gangguan listrik sehingga cocok untuk pengukuran suhu di lingkungan industri, terutama di sekitar motor, generator dan peralatan tegangan tinggi lainnya.

Jenis-jenis RTD:

1. RTD elemen
RTD elemen adalah bentuk sederhana dari RTD. Ini terdiri dari sepotong kawat dibungkus di sekitar inti keramik atau kaca. Karena ukuran kompak, elemen RTD biasanya digunakan bila ruang sangat terbatas.










2. RTD surface elemen
RTD surface elemen adalah tipe khusus dari elemen RTD. Hal ini dirancang untuk menjadi setipis mungkin sehingga memberikan kontak yang baik untuk mengukur suhu permukaan datar.











3. RTD Probe
RTD probe adalah bentuk paling kasar dari RTD. probe terdiri dari unsur RTD terpasang di dalam tabung logam, juga dikenal sebagai selubung. sarung melindungi elemen dari lingkungan.










link: http://www.omega.com/prodinfo/rtd.html

4. Termistor
Termistor memiliki sifat yang mirip dengan rtd yaitu mampu mendeteksi perubahan suhu menjadi perubahan hambatan (resistansi). Termistor ditemukan oleh samuel ruben pada tahun 1930. Ada dua macam termistor secara umum:

Posistor atau PTC (Positive Temperature Coefficient), dan NTC (Negative Temperature Coefficient). Nilai tahanan pada PTC akan naik jika perubahan suhunya naik, sementara sifat NTC justru kebalikannya.












5. Integrated circuit temperature sensor (ex : lm35)

Ic sensor suhu salah satunya adalah lm 35. Lm35 memiliki dimensi seperti transistor ( memiliki 3 kaki). Lm35 ini memiliki 3 macam pin out yang memiliki konfigurasi sebagai berikut:



















Lm 35 memiliki keluaran berupa tegangan listrik. Biasanya tegangan ini dibaca dengan adc mikrokontroler kemudian ditampilkan besaran suhunya melalui LCD.

sensor ini memiliki fitur sebagai berikut:
1. terkalibrasi dalam celcius
2. faktor skala linear 10mv/derajad celcius
3. mampu mengukur suhu dengan rentang -55 sampai +150 drajad celcius
4. cocok untuk aplikasi jarak jauh
5. Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30V
6. Self-heating rendah, 0.08 drajad celcius
untuk lebih jelasnya lihat didatasheet====>datasheet lm35

salam damai