Sensor Suhu : Termokopel

Pengertian Sensor Suhu

Sensor Suhu adalah komponen yang biasanya digunakan untuk merubah panas menjadi listrik untuk mempermudah dalam menganalisa besarannya. Untuk membuatnya ada dua cara yaitu dengan menggunakan bahan logam dan bahan semikonduktor. Cara ini digunakan karena logam dan bahan semikonduktor bisa berubah hambatannya terhadap arus listrik tergantung pada suhunya. Pada logam semakin besar suhu maka nilai hambatan akan semakin naik, berbeda pada bahan   semikonduktor, semakin besar suhu maka nilai hambatan akan semakin turun.

Jenis jenis Sensor Suhu

Jenis jenis sensor suhu, antara lain:

  1. Termokopel : Berfungsi sebagai sensor suhu rendah dan tinggi, yaitu suhu serendah 3000 F sampai dengan suhu tinggi yang digunakan pada proses industri baja, gelas dan keramik yang lebih dari 30000 F.
  2. Thermistor (Thermal Resistor/Thermal Sensitive Resistor): Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi resistansi/hambatan listrik yang berbanding terbalik dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, semakin kecil resistansi.
  3. RTD (Resistance Temperature Detectors): Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi resistansi/hambatan listrik yang sebanding dengan perubahan suhu. Semakin tinggi suhu, resistansinya semakin besar
  4. IC LM 35: Berfungsi untuk mengubah suhu menjadi tegangan tertentu yang sesuai dengan perubahan suhu.
  5. Thermostat (Bimetallic Temperature Sensor): Berfungsi untuk mengubah mampu besaran suhu menjadi gerakan.

 Pada postingan kali ini, saya akan membahas mengenai Sensor Termokopel..

1. Termokopel (Thermocouple)

Berasal dari kata “Thermo” yang berarti energi panas dan “Couple” yang berarti pertemuan dari dua buah benda. Thermocouple adalah transduser aktif suhu yang tersusun dari dua buah logam berbeda dengan titik pembacaan pada pertemuan kedua logam dan titik yang lain sebagai outputnya.

Termokopel ditemukan oleh seorang fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seebeck pada tahun 1821. Termokopel adalah jenis sensor suhu yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua jenis logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya sehingga menimbulkan efek “Thermo-electric” atau disebut juga dengan “Efek Seebeck“.

DSC_0715

Termokopel

Gambar. Termokopel di Laboratorium Fisika FMIPA Unsyiah

Termokopel terdiri dari dua sambungan logam, yaitu:

  • Reference Junction (Cold Junction ) ,merupakan sambungan acuan yang suhunya dijaga konstan dan biasanya diberi suhu yang dingin ( ≈ 0oC ).
  • Measuring Junction (Hot Junction ), merupakan sambungan yang dipakai untuk mengukur suhu atau disebut juga sambungan panas.

2. Jenis-jenis Termokopel (Thermocouple)

Termokopel terbuat dari berbagai macam bahan dan rentang suhu yang berbeda. Gabungan jenis-jenis logam konduktor yang berbeda ini akan menghasilkan rentang suhu operasional yang berbeda pula. Berikut ini adalah Jenis-jenis atau tipe Termokopel yang umum digunakan berdasarkan Standar Internasional.

Jenis

Bahan Logam Konduktor Positif Bahan Logam Konduktor Negatif Rentang Suhu

Tipe E

Nickel-Chromium Constantan -200˚C – 900˚C

Tipe J

Iron (Besi) Constantan

0˚C – 750˚C

Tipe K

Nickel-Chromium Nickel-Aluminium

-200˚C – 1250˚C

Tipe N

Nicrosil Nisil

0˚C – 1250˚C

Tipe T

Copper (Tembaga) Constantan

-200˚C – 350˚C

Tipe U (kompensasi Tipe S dan Tipe R)

Copper (Tembaga)

Copper-Nickel

0˚C – 1450˚C

 

 3. Prinsip kerja dari Termokopel

Prinsip kerja termokopel secara sederhana berupa dua buah kabel dari jenis logam yang berbeda ujungnya, hanya ujungnya saja, disatukan (dilas). Titik penyatuan ini disebut hot junction. Prinsip kerjanya memanfaatkan karakteristik hubungan antara tegangan (volt) dengan temperatur. Setiap jenis logam, pada temperatur tertentu memiliki tegangan tertentu pula. Pada temperatur yang sama, logam A memiliki tegangan yang berbeda dengan logam B, terjadilah perbedaan tegangan (kecil sekali, miliVolt) yang dapat dideteksi.

Jika sebuah batang logam dipanaskan pada salah satu ujungnya maka pada ujung tersebut elektron-elektron dalam logam akan bergerak semakin aktif dan akan menempati ruang yang semakin luas, elektron-elektron saling desak dan bergerak ke arah ujung batang yang tidak dipanaskan. Dengan demikian pada ujung batang yang dipanaskan akan terjadi muatan positif.

Untitled1

Gambar. Arah aliran elektron ketika termokopel dipanaskan

Kerapatan electron untuk setiap bahan logam berbeda tergantung dari jenis logam. Jika dua batang logam disatukan salah satu ujungnya, dan kemudian dipanaskan, maka elektron dari batang logam yang memiliki kepadatan tinggi akan bergerak ke batang yang kepadatan elektronnya rendah, dengan demikian terjadilah perbedaan tegangan diantara ujung kedua batang logam yang tidak disatukan atau dipanaskan. Besarnya termolistrik atau gem (gaya electromagnet ) mengalir dari titik hot-juction ke cold-junction atau sebaliknya.Setelah terdeteksi perbedaan tegangan (volt). Beda tegangan ini linear dengan perubahan arus, sehingga nilai arus ini bisa dikonversi kedalam bentuk tampilan display. Sebelum dikonversi, nilai arus di komparasi dengan nilai acuan dan nilai offset di bagian komparator, fungsinya untuk menerjemahkan setiap satuan amper ke dalam satuan volt kemudian dijadikan besaran temperatur yang ditampilkan melalui layar/monitor berupa seven segmen yang menunjukkan temperatur yang dideteksi oleh termokopel.

Table referensi tegangan ke temperature, ini sesuai dengan tipe dari termokopel yang dipakai

Untitled

Gambar. Tabel referensi tegangan ke temperature

Besarnya tegangan keluaran pada termokopel ditentukan dengan rumus:

Vout = Vh – Vc

Keterangan :

Vnet = tegangan keluaran thermokopel

Vh = tegangan yang diukur pada suhu tinggi

Vc = tegangan referensi

     Dalam pengukuran tegangan pada termokopel ada beberapa syarat yang harus terpenuhi agar tegangan yang didapat tidak nol. Adapaun syarat-syaratnya sebagai berikut :

  • Jika kedua kawat atau thermoelement terbuat dari material yang sama sehingga menyebabka tidak ada perbedaan suhu dianatara kedua ujung kawat.
  • Suhu T1 sama dengan T2 sehingga menyebabkan termokopel tidak dapat mengukur suhu ruang karena kedua ujungnya ada pada temperatur yang relatif sama, yaitu berada pada suhu ruang. Oleh karena itu, kita tiba pada kondisi ‘tidak mudahnya’ karena pada dasarnya temperatur pada reference end atau tail end haruslah relatif tetap.  Hal yang tidak mungkin tentunya sehingga ada istilah cold junction compensation untuk menkompensasi kondisi ini. Sebuah IC seperti misalnya MAX667 bisa dipergunakan untuk kompensator.
DSC_0709

Thermometer

DSC_0711

DSC_0710

Butane Burner

Gambar. Alat penunjang praktikum “Kapasitas Panas Bahan”

Sumber:

https://maniacinstrument.wordpress.com/2012/06/06/thermocouple/

http://elektronika-dasar.web.id/komponen/sensor-tranducer/sensor-suhu-thermocouple/

Iklan

Cinta Sesungguhnya

Oleh Kania Yuliasari

Kamu hadir membawa warna baru
Kamu obati luka ku tentang masa lalu
Kamu mampu mengubah kehidupanku
Jauh lebih baik dari kehidupan yang lalu

Kamu manusia sederhana yang mampu memberikan cinta yang luar biasa
Cinta yang tak mampu di ungkapkan oleh kata kata
Mendengar apa yg tidak dikatakan
Mengerti apa yang tidak di jelaskan

Terimakasih cinta….
Atas segala hal yang kamu berikan
Cinta tulus dan juga pengajaran tentang berbagai hal
Kamu telah mengajarkan apa itu menghargai, menerima, bersyukur, ikhlas dan mandiri
Kini ku mampu berdiri sendri dengan tenang melewati semua permasalahan pribadi
Dan kini aku telah mengerti apa itu hidup dan juga cinta sejati

Berharap setiap mimpi akan menjdi nyata
Hidup bahagia bersama selamanya
Semoga rasa antara kita takkan pernah pudar bersama sang waktu
Sehingga Tiada celah bagi cinta yang lainnya

Special to : Tuan Putri “Happy Anniversary 15 Months”
Animasi-cinta-i-love-u

Terjemahan : One Ok Rock – Heartache (Sakit Hati)

So they say that time
Jadi mereka bilang bahwa waktu
Takes away the pain
Menghapuskan rasa sakit
But I’m still the same
Tapi aku masihlah sama
And they say that I
Dan mereka bilang bahwa aku
Will find another you
Akan temukan dirimu yang lain
That can’t be true
Itu tak benar

Why didn’t I realize?
Mengapa tak aku sadari?
Why did I tell lies?
Mengapa aku berbohong?
Yeah I wish that I could do it again
Ya, aku berharap aku bisa melakukannya lagi
Turnin’ back the time
Membalikkan waktu
Back when you were mine (all mine)
Kembali ke saat kau jadi milikku (milikku)

So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
拾い集めた後悔は 涙へとかわりoh baby (Hiroi atsumeta koukai wa namida e to kawari oh baby)
Penyesalan yang didapat berubah menjadi air mata, oh sayang

So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
あの日の君の笑顔は想い出に変わ (ano hi no kimi no egao wa omoide ni kawaru)
Senyumanmu di hari itu berubah menjadi kenangan
I miss you
Aku merindukanmu

僕の心を唯一満たして去ってゆく君が (Boku no kokoro o yuitsu mitashite satte yuku kimi ga)
Hanya dirimu yang mengisi hatiku dan kau pergi
僕の心に唯一触れられることが出来た君は (Boku no kokoro ni yuitsu furareru koto ga dekita kimi wa)
Hanya dirimu yang bisa menyentuh hatiku
Oh baby もういないよ もう何もないよ (Oh baby Mou inai yo mou nanimo nai yo)
Oh sayang, tak ada lagi, tak ada apapun lagi
Yeah I wish that I could do it again
Ya, aku harap aku bisa melakukannya lagi
Turnin’ back the time
Membalikkan waktu
back when you were mine (all mine)
Kembali ke saat dirimu jadi milikku (milikku)

So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
拾い集めた後悔は 涙へとかわりoh baby (Hiroi atsumeta koukai wa namida e to kawari oh baby)
Penyesalan yang didapat berubah menjadi air mata, oh sayang

So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
あの日の君の笑顔は想い出に変わ (ano hi no kimi no egao wa omoide ni kawaru)
Senyumanmu di hari itu berubah menjadi kenangan
I miss you
Aku merindukanmu

It’s so hard to forget
Sangat sulit untuk dilupakan
固く結んだその結び目は (Kataku musunda sono musubime wa)
Simpul itu mengikatku erat
Yeah so hard to forget
Ya, sangat sulit untuk dilupakan
強く引けば引くほどに (Tsuyoku hikeba hiku hodo ni)
Saat semakin kuat aku menariknya

You and all the regret
Dirimu dan segala penyesalan
解けなくなって離れれなくなった (hodokenaku natte hanare renaku natta)
Semakin tak mungkin terlepaskan dan akhirnya kita berpisah
今は辛いよそれが辛いよ (Ima wa tsurai yo sore ga tsurai yo)
Sekarang terasa sakit, ini menyakitkan
すぐ忘れたいよ君を (Sugu ni wasuretai yo kimi o)
Aku ingin segera melupakanmu

So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
拾い集めた後悔は 涙へとかわりoh baby (Hiroi atsumeta koukai wa namida e to kawari oh baby)
Penyesalan yang didapat berubah menjadi air mata, oh sayang

So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
So this is heartache?
Jadi inikah sakit hati?
あの日の君の笑顔は想い出に変わ (ano hi no kimi no egao wa omoide ni kawaru)
Senyumanmu di hari itu berubah menjadi kenangan
I miss you
Aku merindukanmu
I miss you
Aku merindukanmu
I miss you
Aku merindukanmu
I miss you
Aku merindukanmu

Terjemahan: One Ok Rock – Wherever You Are (Dimanapun Engkau)

I’m telling you
Aku katakan padamu
I softly whisper
Aku berbisik pelan
Tonight… tonight
Malam ini… malam ini
You are my angel
Kau malaikatku

愛してるよ ( Aishiteru yo)
Aku mencintaimu
2人は一つに (Futari wa hitotsu ni)
Berdua menjadi satu
Tonight… tonight
Malam ini… malam ini
I just say…
Aku hanya bilang…

Wherever you are, I always make you smile
Dimanapun engkau, aku selalu membuatmu tersenyum
Wherever you are, I’m always by your side
Dimanapun engkau, aku selalu di sisimu
Whatever you say, 君を思う気持ち (kimi wo omou kimochi)
Apapun yang kau katakan, perasaan itu aku rasa untukmu
I promise you“forever”right now
Aku berjanji padamu “selamanya” sekarang

I don’t need a reason
Aku tak butuh alasan
I just want you baby
Aku hanya menginginkanmu, sayang
Alright alright
Benar, Benar
Day after day
Dari hari ke hari

この先長いことずっと (Kono saki nagai koto zutto)
Perjalanan kita masih panjang
どうかこんな僕とずっと (Douka konna boku to zutto)
Bagaimanapun juga tetaplah selalu bersamaku
死ぬまで Stay with me (Shinu made Stay with me)
Sampai mati, Tetaplah bersamaku
We carry on…
Kita hadapi

Wherever you are, I always make you smile
Dimanapun engkau, aku selalu membuatmu tersenyum
Wherever you are, I’m always by your side
Dimanapun engkau, aku selalu di sisimu
Whatever you say, 君を思う気持ち (kimi wo omou kimochi)
Apapun yang kau katakan, perasaan itu aku rasa untukmu
I promise you“forever”right now
Aku berjanji padamu “selamanya” sekarang

Wherever you are, I never make you cry
Dimanapun engkau, aku tak kan pernah membuatmu menangis
Wherever you are, I’never say goodbye
Dimanapun engkau, aku tak kan pernah ucapkan selamat tinggal
Whatever you say, 君を思う気持ち (kimi wo omou kimochi)
Apapun yang kau katakan, perasaan itu aku rasa untukmu
I promise you“forever”right now
Aku berjanji padamu “selamanya” sekarang

僕らが出逢った日は2人にとって一番目の記念すべき日だね
Bokura ga deatta hi wa futari ni totte ichibanme no kinen subeki hi da ne
Hari dimana kita bertemu, bagi kita berdua akan menjadi kenangan terpenting, kan?
そして今日という日は2人にとって二番目の記念すべき日だね
Soshite kyou to iu hi wa futari ni totte nibanme no kinen subeki hi da ne
Dan tampaknya hari ini, bagi kita berdua akan menjadi kenangan kedua terpenting, kan?

心から愛せる人
Kokoro kara aiseru hito
Orang yang aku cintai setulus hati
心から愛しい人
Kokoro kara itoshii hito
Orang yang paling aku sayangi setulus hati
この僕の愛の真ん中にはいつも心(きみ)がいるから
Kono boku no ai no mannaka ni wa itsumo kimi ga iru kara
Di lubuk terdalam cintaku, dimana kau akan selalu ada

Wherever you are, I always make you smile
Dimanapun engkau, aku selalu membuatmu tersenyum
Wherever you are, I’m always by your side
Dimanapun engkau, aku selalu di sisimu
Whatever you say, 君を思う気持ち (kimi wo omou kimochi)
Apapun yang kau katakan, perasaan itu aku rasa untukmu
I promise you“forever”right now
Aku berjanji padamu “selamanya” sekarang

Last Child – Tak Pernah Ternilai

Kau menyiksaku di sini
Dalam rasa bersalah yang kini
Membunuhku secara perlahan

Kau selalu menghindar dari
Aku yang selalu mencoba ungkapkan semua
Lewat tatap mata ini

Ternyata maafmu tak pernah pantas untukku
Kau anggap aku tak ada
Dan kau tak pernah mengenal diriku

Setidaknya diriku pernah berjuang
Meski tak pernah ternilai di matamu
Setidaknya ku pernah menanti
Terkapar melawan sepi hatiku
Yang tak pernah bisa berhenti mencintaimu

Kau menghukum hati ini
hati yang dulu kau yakini
Takkan pernah kecewakanmu
Kau memutuskan tuk pergi
Sebelum ku sempat memohon
Dan mengemis agar kau tetap di sini

Ternyata sedalam itu kau benci diriku
Kau anggap ku tak terlihat
Meski ku tepat di depan matamu

Setidaknya diriku pernah berjuang
Meski tak pernah ternilai di matamu
Setidaknya ku pernah menanti
Terkapar melawan sepi hatiku
Yang tak pernah bisa berhenti mencintaimu