Resume JurnalNama: Taufik Qodar RomadiansyahNRP: 1413100032

RANCANG BANGUN ALAT UKUR TEMPERATUR MENGGUNAKAN TERMOKOPEL

Process variable dasar adalah flow, level, pressure, dan temperature. Pengukuran temperatur yang merupakan salah satu dari process variable dasar tersebut akan ditinjau secara seksama. Banyak cara untuk mengukur temperatur dengan berbagai macam elemen. Elemen yang biasa digunakan pada transduser temperatur adalah : termistor, RTD, elemen IC dan termokopel. Dari keempat elemen tersebut, maka elemen termokopel merupakan populasi yang paling banyak ditemukan di dunia industri. Hal ini terjadi karena range temperatur dari elemen termokopel yang paling lebar dan bervariasi Elemen termokopel mempunyai karakteristik yang menarik seperti bentuknya simpel, kokoh, jangkauan temperatur yang lebar dan mampu membangkitkan tegangan sendiri walaupun sangat kecil.Kelemahan dari elemen termokopel adalah karakteristik keluaran yang tidak begitu linier, tegangan yang dibangkitkan sangat kecil, agak kurang stabil, kurang sensitif, serta memerlukan referensi temperatur.Perumusan masalah yang akan diteliti dari daftar identifikasi permasalahan adalah sebagai berikut :a. Bagaimana mengurangi atau menghilangkan noise akibat induksi elektromagnetik atau interferensi.b. Jenis penguatan atau jenis pengkondisi sinyal yang akan dipakai.c. Media atau elemen apa yang akan dipakai untuk referensi tegangan/temperatur (cold junction reference).d. Teknik grounding atau isolasi yang akan dipakai.e. Bagaimana perbandingan keluaran bila digunakan teknik pengukuran yang lain (software compensation).Metodologi dalam percobaan ini adalah dibuat suatu rangkaian transduser termokopel yang representatif dan sederhana tanpa mengurangi ketelitiannya. Konsep dasar rangkaian yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada gambar Dari gambar 4 terlihat bahwa penguat sinyal yang digunakan adalah penguat differensial (penguat selisih). Pilihan ini sangat cocok dengan mengingat bahwa tegangan output dari suatu termokopel sangat kecil sekali dimana untuk termokopel jenis K mempunyai sensitivitas 40 V/oC, maka hampir dapat dipastikan bahwa derau atau induksi elektromagnet yang muncul pada rangkaian bisa lebih besar dari sinyal ukurnya.

Gambar 1 Rancangan rangkaian termokopelUntuk mendukung pengambilan data agar bisa dilakukan dengan optimal maka sinyal keluaran dari termokopel harus diperkuat lagi dan disesuaikan sehingga berada pada range yang sama dengan input analog dari ADC untuk mendapatkan hasil yang optimal. Itu saja masih mempunyai keterbatasan dalam hal resolusi pengukuran yang dilakukan oleh ADC. Karena ADC yang digunakan adalah ADC 8 bit, maka resolusi dari ADC adalah (1/255) x 5 Volt atau sama dengan sekitar 20 mV. Untuk itu perlu penguat agar sinyal keluaran yang sangat kecil dari termokopel dapat dibaca oleh ADC. Untuk itu pada pengujian digunakan rangkaian penguat differensial dengan penguatannya bisa diatur agar sesuai dengan masukan ADC.Hasil penelitian memperlihatkan bahwa LM335 dapat digunakan sebagai cold junction reference temperature bagi rangkaian termokopel, walaupun pada penelitian ini LM 335 yang digunakan mempunyai konstanta waktu yang lebih besar daripada konstanta waktu elemen termokopel. Penguat selisih yang diaplikasikan juga mampu untuk menghasilkan penguatan yang diinginkan, tanpa menambahkan penapis aktif lagi. Pemakaian IC umum TL081 dan CA 3140 mampu memberikan hasil yang bagus dalam penelitian ini. Pemakaian kompensasi hardware dan software mampu menghasilkan keluaran yang linier terhadap input yang diberikan.