Tahukan Anda ? jenis sensor suhu yang ada saat ini begitu banyak dan beragam dengan berbagai kemampuan yang berbeda.
Suhu adalah kuantitas fenomena fisik lingkungan yang paling sering diukur. Hal ini karena sebagian besar sistem fisik, elektronika, kimia, mekanik, dan biologis dipengaruhi oleh suhu.
Reaksi kimia tertentu, proses biologis benda , bahkan rangkaian sistem elektronik bekerja optimal dalam rentang suhu yang terbatas. Hal ini menunjukkan betapa suhu sangat berpengaruh pada hampir semua aspek sistem.
Suhu merupakan salah satu variabel yang paling sering diukur. Karena itu tidak heran ada banyak cara dan perangkat untuk mendeteksinya.
Pendeteksian suhu dapat dilakukan baik lewat kontak langsung dengan sumber panas maupun jarak jauh. Pengukuran suhu dari jarak jauh dapat terjadi karena sifat suhu yang dapat merambat melalui radiasi.
Ada berbagai macam sensor suhu yang ada di pasaran saat ini, misalnya : Termokopel, Detektor Suhu Resistansi (RTD), Termistor, Inframerah, dan Sensor Semikonduktor.
Jenis sensor suhu
Terdapat beberapa jenis sensor suhu yang umum digunakan untuk berbagai keperluan. Beberapa diantaranya dijelaskan berikut ini :
1. Termokopel
Perangkat pengukur suhu ini adalah jenis sensor suhu yang dibuat dengan menggabungkan dua logam yang berbeda di salah satu ujungnya. Ujung tersebut dikenal sebagai HOT JUNCTION. Sementara jung lain dari logam yang berbeda ini disebut sebagai COLD END atau COLD JUNCTION.
Area persimpangan dingin terbentuk pada titik terakhir bahan termokopel. Jika ada perbedaan suhu antara Hot junction dan Cold junction, maka akan menghasilkan tegangan kecil.
Tegangan ini disebut sebagai EMF (gaya gerak listrik). Besarnya EMF ini akan diukur dan bisa dijadikan sebagai penentu besaran suhu.
2. RTD
RTD adalah perangkat pendeteksi suhu yang nilai hambatannya berubah seiring dengan perubahan suhu. Jenis sensor suhu ini umumnya dibuat dari bahan platinum. Namun ada pula yang dibuat dari bahan nikel atau tembaga.
RTD dirancang dengan bentuk seperti gulungan kawat atau film tipis. Untuk mengukur resistansi yang ada pada RTD dapat dilakukan dengan menerapkan arus konstan. Ukur tegangan yang dihasilkan, maka resistansi RTD bisa diukur.
3. Termistor
Termistor adalah perangkat penginderaan suhu yang hambatannya berubah sesuai dengan perubahan suhu. Termistor umumnya terbuat dari bahan semikonduktor.
Resistansi ditentukan dengan cara yang sama seperti yang terjadi pada sensor jenis RTD. Namun termistor menunjukkan resistansi yang sangat nonlinier terhadap kurva suhu.
Jadi saat mengoperasikan termistor, kita bisa melihat perubahan resistansi yang besar meskipun dengan perubahan suhu yang sangat kecil. Karakteristik seperti ini membuat jenis senosr suhu ini sangat sensitif dan ideal untuk digunakan pada aplikasi set-point.
4. Termostat
Termostat banyak digunakan pada berbagai peralatan rumah tangga untuk mendeteksi perubahan suhu. Komponen ini bekerja secara elektro mekanis, dimana memiliki logam bimetal sebagai komponen utamanya.
Meskipun termasuk ke dalam jensi sensor suhu, namun komponen ini lebih banyak diaplikasi sebagai switch yang dikendalikan oleh suhu dibandingkan sebagai instrument pengukur.
Termostat dapat memutuskan atau menyambungkan aliran arus listrik berdasarkan suhu tertentu. Karena itu komponen ini sering dipakai sebagai pengaman perangkat terhadap bahaya overheating.
5. Sensor semikonduktor
Jenis sensor ini dikelompokkan ke dalam tipe yang berbeda seperti, Output tegangan, Output arus, Output digital, Silikon output resistansi, dan sensor suhu Dioda.
Sensor suhu semikonduktor modern menawarkan akurasi tinggi dan linearitas tinggi pada rentang operasi suhu sekitar 55 °C hingga +150 °C.
Amplifier internal dapat mendeteksi dan menampilkan output ke nilai yang sesuai, seperti 10mV/°C. Karena itu perangkat ini berguna dalam sirkuit kompensasi sambungan dingin untuk termokopel dengan rentang suhu yang luas.
Berikutnya kita akan membahas tentang jenis sensor suhu yang terbuat dari bahan semikonduktor yang biasa dikenal sebagai IC sensor.
Sensor suhu IC
Ada berbagai macam sensor suhu IC yang tersedia dalam bentuk yang lebih sederhana dan digunakan untuk pendeteksian suhu seluas mungkin. Sensor suhu semikonduktor ini sangat berbeda dengan beberapa jenis sensor suhu yang telah disebutkan sebelumnya.
Perbedaan yang utama adalah kisaran suhu yang dapat dideteksi. Sensor suhu IC dapat beroperasi pada rentang suhu nominal mulai dari -55 °C hingga +150 °C. Selain ada banyak lagi perbedaan lainnya, terutama dalam segi fungsionlitas.
Sensor suhu dengan teknologi IC menawarkan bentuk desain sensor yang terintegrasi dengan berbagai fungsi yang telah ditanamkan. Sehingga kita dapat menggunakan jenis sensor ini pada beragam aplikasi deteksi suhu.
Umumnya sensor ini digabungkan dengan modul rangkaian peringatan yang dapat mendeteksi perubahan suhu di luar spsesifikasi. Karena itu cukup idela untuk digunakan pada proyek detektor suhu yang berbasis mikrokontroller.
Di dalam sistem sensor suhu IC telah dilengkapi dengan konverter anlog ti digital (ADC), user unterface, probe detektor dan sistem register untik mengendalikan kinerja sensor.
Jika diinginkan, sensor ini dapat diprogram untuk menghasilkan sinyal output digital HIGH atau LOW untuk mengaktifkan sistem mikrokontroller tertentu. Sehingga dapat digunakan sebagai detektor peringatan overheating.
Sensor suhu LM35
Contoh jenis sensor suhu IC sederhana adalah LM35 yang berbentuk seperti transistor dengan 3 buah pin. Untuk mengaktifkan komponen ini diperlukan tegangan 5 volt.
Rentang perubahan suhu yang dapat dideteksi oleh LM35 adalah -55˚ hingga +120˚C. Sangat ideal untuk dipakai pada beragam proyek arduino untuk aplikasi deteksi temperature.
Berikut ini adalah kelebihan senosr suhu LM35 :
- Sudah dikalibrasi dalam satuan suhu celcius
- Rentang deteksi suhu yang cukup luas
- Harga murah
- Dapat beroperasi pada tegangan 4V hingga 30V
- Termasuk ke dalam jenis nonlinear
- Bentuk yang kecil
- Pengoperasian mudah
