TEMPERATURE SENSOR

Tujuan KhususMemahami fungsi sensor temperaturMemahami klasifikasi sensor temperaturMemahami prinsip kerja sensor temperatur

Definisi TemperatureTemperature dari suatu medium atau substansi adalah fenomena yang menjelaskan tentang derajat kepanasan atau kedinginan medium atau substansi tsb

Skala TemperatureEmpat skala temperature yg berbedaCelciusKelvinFahrenheitRankineBeberapa titik acuan dpt ditemukan pd substansi spt air :Triple point = 0.01CBoiling point = 100C

Definisi Sensor TemperatureSensor yg mengkonversikan perubahan energi termal suatu objek menjadi energi listrikEnergi termal per molekul dari material dinyatakan dalam derajat temperatur tertentu

Tipe-Tipe Sensor TemperatureThermometer

Thermocouple

RTD (resistance temperature detector)

Thermistor

Integrated (semiconductor) Circuit Sensor

Klasifikasi Sensor Temperature

RTD (Resistance Temperature Detector)Bekerja berdasarkan perubahan resistansi logam karena perubahan temperatur. Suhu meningkat, Resistansi meningkat. known as PTCBerbagai logam yg sering digunakan untuk RTDPlatina (linier, sangat mahal, umum dipakai)Nikel (range temperatur lebih rendah, lebih murah, nonlinier)Nikel alloys (range temperatur lebih rendah, lebih murah)Tembaga (range temperatur lebih rendah)

RTDSetiap metal mempunyai koefisien resistansi spesifik yg bervariasi terhadap temperatur dan ditentukan secara eksperimental

R = Resistansi ()A = Luas penampang (m2) = koefisien resistansi (-m)L = panjang kawat metal (m)

Konstruksi RTDPenghantar yg digulungkan pada suatu form (biasanya koil)Dilindungi tabung pelindung (menambah waktu respon)Hubungan temperatur dan disipasi :

T = Kenaikan temperatur karena self heatingP = Disipasi daya pada RTD dalam WPD = Konstanta disipasi RTD dalam W/C

Pengukuran dengan RTDMetode paling sensitif dengan menggunakan jembatan wheatstone

RTD

ThermistorThermistor = Thermal ResistorSensor temperatur berdasarkan perubahan resistansi semikonduktor terhadap temperatur

ThermistorUmumnya resistansi turun terhadap temperatur (eksponensial, NTC)Dibuat dari material semikonduktor

ThermistorRTDThermocouple

Karakteristik ThermistorResistansi tinggi 1 k sampai 100 kRespon waktu cepat, untuk thermistor manik detikLebih murah daripada RTDSensitivitas sangat tinggi (1000 kali lebih sensitif daripada RTDPerubahan resistansi 10% per C. Misal resistansi nominal 10 k maka resistansi akan berubah 1 k utk setiap perubahan temperatur 1 CTidak sensitif terhadap shock dan vibrasiDilindungi capsul (plastik, teflon/material lembam)Memperlambat waktu respon karena kontak termal kurang baik

ThermistorKepekaan yg tinggi thd perubahan temperatur membuat termistor sangat sesuai untuk pengukuran, pengontrolan dan kompensasi temperatur secara presisiUntuk pengontrolan perlu mengubah tahanan jd teganganGb. Rangkaian uji termistor sbg pembagi tegangan

ThermocouplePembuatan berdasarkan sifat termal bahan logamSatu ujungnya dipanaskan elektron2 dalam logam akan bergerak semakin aktif dan akan menempati ruang yang semakin luas elektron2 bergerak ke arah ujung yang tdk dipanaskan

Infra Red ThermocoupleTdk perlu sumber tegangan dan murahHow do they work?Menerima energi panas dari objek yg mengubah panas menjadi potensial listrikMenghasilkan sinyal keluaran milivolt.

Infra Red ThermocoupleKelebihanDapat mengukur objek yang bergerak, berputar atau bergetarDapat mengukur temperatur > 1500CTidak merusak atau mengotori permukaan objek yang diukurRespon waktu dalam mili detik

Integrated Circuit Temp. TransducerLM 135 -55 to 150 CMilitaryLM 225-40 to 125 CIndustrialLM 335-40 to 100 CComercialLM 34AD 592 and AD 590

Integrated Circuit Temp. TransducerVz = 2.73 + (10 mV / C ) TT = Temperature in C400 uA < Iz < 5 mA

In physics and chemistry, the triple point of a substance is the temperature and pressure at which three phases (gas, liquid, and solid) of that substance may coexist in thermodynamic equilibrium.The boiling point of a liquid is the temperature at which the vapor pressure of the liquid equals the environmental pressure surrounding the liquid PTC = Positive Temperature Coefficient (PTC)