Prinsip Kerja Thermocouple
- Komponen Dasar: Thermocouple terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berbeda jenis. Ujung-ujung kawat ini digabungkan menjadi satu.
- Efek Seebeck: Ketika salah satu ujung logam dipanaskan, kedua logam akan mengalami pemuaian. Pemuaian ini disebabkan oleh pergerakan atom atau elektron dari suhu tinggi menuju suhu rendah. Pergerakan elektron ini tergantung pada bahan logam itu sendiri, sehingga logam satu dengan logam lain memiliki kecepatan pemuaian yang berbeda-beda. Akibatnya, terjadi perbedaan potensial di ujung-ujung logam tersebut.
- Referensi dan Deteksi: Ujung logam yang dipanaskan berfungsi sebagai alat ukur suhu pada objek yang diukur (T1), sedangkan ujung logam lainnya berfungsi sebagai referensi dengan suhu konstan (T2).
- Rentang Suhu: Thermocouple memiliki rentang suhu operasional yang luas, mulai dari suhu dingin (sekitar -200°C) hingga suhu panas (sekitar 2000°C). Karena itu, thermocouple sering digunakan sebagai alat pengukur suhu di dalam boiler, mesin jet, dan switch pengaman yang mengontrol pasokan gas tekanan tinggi.
- Jenis-Jenis Thermocouple: Terdapat berbagai jenis thermocouple berdasarkan bahan logam konduktor yang digunakan. Beberapa contoh termasuk:
- Tipe E: Bahan logam konduktor positif: Nickel-Chromium, bahan logam konduktor negatif: Constantan. Rentang suhu: sekitar -200°C hingga 900°C.
- Tipe J: Bahan logam konduktor positif: Iron (Besi), bahan logam konduktor negatif: Constantan.
Ingatlah bahwa thermocouple mengukur perbedaan suhu, bukan suhu absolut. Prinsip kerjanya yang sederhana dan kemampuannya dalam mendeteksi perubahan suhu menjadikannya pilihan yang populer dalam berbagai aplikasi industri dan ilmu pengetahuan.
Apa perbedaan thermocouple, RTD dan termister
Thermocouple, RTD (Resistance Temperature Detector), dan thermistor adalah tiga jenis sensor suhu yang memiliki karakteristik dan keunggulan unik dalam berbagai aplikasi. Mari kita jelaskan perbedaan di antara ketiganya:
Thermocouple:
Prinsip Kerja: Thermocouple beroperasi berdasarkan efek Seebeck, di mana dua logam yang berbeda dihubungkan pada satu ujung untuk menghasilkan tegangan yang sebanding dengan perbedaan suhu antara ujung panas dan ujung dingin.
Nonlinearitas: Thermocouple memiliki hubungan tegangan-temperatur yang tidak linear, sehingga memerlukan tabel khusus atau teknik linearisasi untuk pembacaan suhu yang akurat.
Rentang Suhu: Thermocouple memiliki rentang suhu yang luas, mulai dari sekitar -200°C hingga lebih dari 2300°C.
Keuntungan: Tahan suhu ekstrem, cocok untuk aplikasi industri dan ilmiah.
RTD (Resistance Temperature Detector):
Prinsip Kerja: RTD menggunakan hubungan linier antara resistansi dan suhu. Biasanya terbuat dari kawat platinum murni yang dililit pada inti keramik atau kaca sebagai elemen pendeteksi.
Nonlinearitas: RTD memiliki hubungan resistansi-temperatur yang linear.
Rentang Suhu: Rentang suhu RTD lebih luas daripada thermistor, berkisar dari sekitar -200°C hingga sekitar 600°C1.
Keuntungan: Akurasi tinggi, konsisten dalam seluruh rentang suhu.
Thermistor:
Prinsip Kerja: Thermistor terbuat dari bahan semikonduktor dan memiliki hubungan resistansi-temperatur yang sangat nonlinier. Perubahan resistansi thermistor sangat sensitif terhadap perubahan suhu dalam rentang yang terbatas.
Nonlinearitas: Thermistor memiliki kurva resistansi-temperatur yang sangat nonlinier.
Rentang Suhu: Biasanya cocok untuk rentang suhu antara -50°C hingga 150°C.
Keuntungan: Sensitivitas tinggi dalam rentang suhu tertentu.
Jadi, secara ringkas:
Thermocouple: Tahan suhu ekstrem, hubungan tegangan-temperatur tidak linear.
RTD: Akurasi tinggi, hubungan resistansi-temperatur linear.
Thermistor: Sensitivitas tinggi, hubungan resistansi-temperatur sangat nonlinier.