Pengertian Sensor Temperatur Thermistor
Sensor Temperatur adalah suatu komponen yang dapat
mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan
suhu pada obyek tertentu. Contoh peralatan-peralatan sehari-hari yang menggunakan sensor
suhu, seperti rice cooker, kulkas, air conditioner dan sebagainnya.
Sensor suhu memiliki beberapa jenis yang pada umumnya dibagi dalam 4 golongan
utama. Setiap jenis memiliki beberapa tipe dan bentuk serta karakteristik yang berbeda.
Berikut adalah 4 jenis utama dari sensor suhu tersebut.
1. Thermistor
2. IC Sensor Suhu
3. Thermocouple (T/C)
4. Resistance Temperature Detector (RTD)
Thermistor
Thermistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki tahanan (resistansi) yang dapat berubah dengan suhu/temperatur. Thermistor merupakan singkatan dari Thermally Sensitive Resitor yang berarti resistor yang peka atau sensitif terhadap suhu. Ada dua jenis thermistor, yaitu Positif Temperature Coefisien (PTC) dan Negatif Temperature Coefisien (NTC).
1. PTC
Positif Temperature Coefisien (PTC) merupakan resistor dengan koefisien temperatur positif. Prinsip kerja dari sensor PTC adalah setiap kenaikan temperatur/suhu yang diterima oleh PTC akan mengakibatkan kenaikan pada nilai resistansinya. PTC berfungsi sebagai tahanan atau resistansi dimana besar tahanannya berubah sesuai perubahan suhu. Disebut positif karena nilai tahanannya akan naik jika temperatur naik, dan nilai tahanannya turun apabila temperatur turun. PTC bisa berfungsi sebagai sensor yaitu dari nilai tahanannya. Biasanya aplikasi dengan mengidentifikasikan arus yang mengalir melalui PTC. Jika PTC diberi tegangan maka akan mengalir arus. Jadi, besarnya arus ini akan berubah-ubah sesuai perubahan tahanan PTC. Arus ini kemudian diukur sebagai identifikasi perubahan temperatur.
2. NTC
Negatif Temperature Coefisien (NTC) merupakan resistor dengan koefisien temperatur negatif, sensor NTC merupakan kebalikan dari sensor PTC. Prinsip kerja dari sensor NTC adalah setiap kenaikan temperatur/suhu yang diterima oleh NTC akan mengakibatkan penurunan nilai resistansinya. NTC umumnya terbuat dari keramik atau polimer. Bahan yang berbeda yang digunakan pada NTC mengakibatkan respon suhu yang berbeda pula. Sebagian besar NTC biasanya cocok digunakan dalam kisaran suhu antara -55 ° C dan 200 ° C, namun ada juga NTC yang dapat digunakan pada suhu mendekati nol mutlak (-273,15 ° C). Sensitivitas suhu sensor NTC dinyatakan sebagai “perubahan presentase per ° C”. Tergantung pada bahan yang digunakan dan spesifikasi dari proses produksi, nilai-nilai khas sensitivitas temperatur berkisar dari -3% sampai -6% per °
Penerapan Rangkaian Thermistor PTC dan NTC akan lebih mudah bila diproses menggunakan mikrokontroler. Dengan menambahkan rangkaian pembagi tegangan pada sensor NTC dan PTC, Output dari pembagi tegangan selanjutnya dimasukkan pada pin ADC mikrokontroler untuk diproses.
Terimakasih telah membaca artikel ini, apabila dinilai bermanfaat jangan lupa bagikan.
1. Thermistor
2. IC Sensor Suhu
3. Thermocouple (T/C)
4. Resistance Temperature Detector (RTD)
Thermistor
Thermistor adalah komponen semikonduktor yang memiliki tahanan (resistansi) yang dapat berubah dengan suhu/temperatur. Thermistor merupakan singkatan dari Thermally Sensitive Resitor yang berarti resistor yang peka atau sensitif terhadap suhu. Ada dua jenis thermistor, yaitu Positif Temperature Coefisien (PTC) dan Negatif Temperature Coefisien (NTC).
1. PTC
Positif Temperature Coefisien (PTC) merupakan resistor dengan koefisien temperatur positif. Prinsip kerja dari sensor PTC adalah setiap kenaikan temperatur/suhu yang diterima oleh PTC akan mengakibatkan kenaikan pada nilai resistansinya. PTC berfungsi sebagai tahanan atau resistansi dimana besar tahanannya berubah sesuai perubahan suhu. Disebut positif karena nilai tahanannya akan naik jika temperatur naik, dan nilai tahanannya turun apabila temperatur turun. PTC bisa berfungsi sebagai sensor yaitu dari nilai tahanannya. Biasanya aplikasi dengan mengidentifikasikan arus yang mengalir melalui PTC. Jika PTC diberi tegangan maka akan mengalir arus. Jadi, besarnya arus ini akan berubah-ubah sesuai perubahan tahanan PTC. Arus ini kemudian diukur sebagai identifikasi perubahan temperatur.
Sensor Temperatur PTC
2. NTC
Negatif Temperature Coefisien (NTC) merupakan resistor dengan koefisien temperatur negatif, sensor NTC merupakan kebalikan dari sensor PTC. Prinsip kerja dari sensor NTC adalah setiap kenaikan temperatur/suhu yang diterima oleh NTC akan mengakibatkan penurunan nilai resistansinya. NTC umumnya terbuat dari keramik atau polimer. Bahan yang berbeda yang digunakan pada NTC mengakibatkan respon suhu yang berbeda pula. Sebagian besar NTC biasanya cocok digunakan dalam kisaran suhu antara -55 ° C dan 200 ° C, namun ada juga NTC yang dapat digunakan pada suhu mendekati nol mutlak (-273,15 ° C). Sensitivitas suhu sensor NTC dinyatakan sebagai “perubahan presentase per ° C”. Tergantung pada bahan yang digunakan dan spesifikasi dari proses produksi, nilai-nilai khas sensitivitas temperatur berkisar dari -3% sampai -6% per °
Sensor Temprature NTC
Karakteristik Thermistor
- Sensitivitas Sensitivitas termistor adalah faktor penting dalam aplikasinya. Perubahan resistansinya 10% per C, tetapi tidak selalu sama. Thermistor dengan resistansi 10 k ohm dapat 1k ohm untuk 1 derajat Celcius perubahan temperatur. Jika digunakan dalam rangkaian jembatan-nol dapat diperoleh sensitivitas yang lebih besar, kurang dari 1C perubahan temperatur.
- Konstruksi. Thermistor dapat dibuat dalam beberapa bentuk seperti lempengan, manik-manik, dan batangan yang ukurannya bervariasi, dari manik-manik berdiameter 1mm sampai lempengan berdiameter beberapa sentimeter dan ketebalan beberapa sentimeter.
- Jangkauan. Jangkauan temperatur termistor tergantung pada material yang digunakan untuk membangun sensor. Material semikonduktor dapat meleleh/memburuk pada akibat meningkatnya temperatur, secara temperatur dibatasi di bawah 300 derajat C. Pada temperatur rendah resistansi termistor menjadi sangat tinggi, sampai M ohm, membuat aplikasi praktis menjadi sulit. Pada umumnya thermistor dikemas dalam plastik, epoksi, Teflon atau material murni lain. Hal ini untuk menjaga termistor jika mungkin diletakkan pada batas atas temperatur. Pada temperatur tinggi, kemiringan kurva RT termistor mendekati nol, sehingga tidak efektif digunakan karena perubahan resistansi yang terjadi sangat kecil.
- Respon Waktu. Respon waktu termistor tergantung dari kuantitas material dan lingkungan, untuk termistor manik-manik terkecil dalam wadah (kontak panas yang bagus), responnya ½ detik, sedangkan thermistor yang sama dalam udara responnya 10 detik. Jika dikemas dalam teflon atau material lain, respon waktu meningkat akibat sedikitnya kontak panas dengan lingkungan. Lempengan atau batangan yang besar mungkin memiliki waktu respon dari 10 detik atau lebih, dengan kontak panas yang bagus.
Aplikasi penggunaan sensor temperature thermistor
Berikut beberapa aplikasi thermistor dalam kehidupan sehari-hari:
- Sebagai sensor suhu Thermistor sebagai sensor suhu sudah jelas fungsinya. Sebab perubahan suhu/temperature sekitar komponen mempengaruhi besar kecilnya resistansi. Thermistor berbeda dengan RTD (Resistor Temperature Detector). Bahan-bahan thermistor umumnya merupakan keramik atau polimer. Sedangkan RTD menggunakan logam murni. Namum thermistor memiliki ke akuratan pengukuran yang lebih baik dibanding RTD.
- Pembatas lonjakan arus Thermistor sebagai pembatas lonjakan arus yaitu untuk menghindari kerusakan komponen secara bertahap dan untuk mencegah sekring atau juga circuit breaker putus atau trip. Jenis thermistor yang biasanya digunakan sebagai pembatas arus ini adalah thermistor NTC. Jadi pada awalnya resistansi thermistor yang tinggi akan menahan aliran arus yang besar. Jadi ketika dalam beberapa detik arus terus mengalir, thermistor NTC akan memanas sehingga menyebabkan nilai resistansinya turun dan memungkinkan arus normal mengalir ke rangkaian.
- Proteksi Sirkuit Thermistor sebagai proteksi sirkuit yaitu melindungi sirkuit atau rangkaian dengan cara memutud aliran arus (sebagai pengganti sekring). Jenis thermistor yang biasanya digunakan adalah PTC. Jadi ketika ada arus yang berlebih mengalir melalui thermistor, maka thermistor akan memanas sehingga menyebabkan nilai resistansinya meningkat dan akan menyebabkan aliran arus terhambat atau terputus.
Penerapan Rangkaian Thermistor PTC dan NTC akan lebih mudah bila diproses menggunakan mikrokontroler. Dengan menambahkan rangkaian pembagi tegangan pada sensor NTC dan PTC, Output dari pembagi tegangan selanjutnya dimasukkan pada pin ADC mikrokontroler untuk diproses.
Gambar Penerapan NTC dan PTC
Terimakasih telah membaca artikel ini, apabila dinilai bermanfaat jangan lupa bagikan.
0 Response to "Pengertian Sensor Temperatur Thermistor"
Posting Komentar