Pengertian Sensor Suhu, Jenis, Fungsi, Cara Kerja & Contoh Rangkaian

Pengertian Sensor Suhu – Temperature Sensors atau sensor suhu merupakan suatu komponen yang dapat mengubah panas menjadi besaran listrik. Dengan begitu, komponen tersebut dapat mendeteksi perubahan suhu pada objek-objek tertentu.

Sensor suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan oleh suatu objek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun Digital. Sensor suhu juga termasuk ke dalam keluarga Transduser.

Contoh peralatan-peralatan listrik atau elektronik yang menggunakan sensor suhu diantaranya seperti Thermometer suhu badan, Rice cooker, Thermometer suhu ruangan, Air Conditioner (pendingin ruangan), Kulkas dan masih banyak lagi yang lainnya.

Baca juga : Pengertian Smoke Detector dan Cara Kerja Smoke Detector

Fungsi Sensor Suhu

Selain untuk memantau perubahan suhu, sensor suhu ini memiliki beberapa fungsi penting lainnya. Adapun sedikit contoh fungsi lainnya adalah sebagai berikut.

1. Sensor PLC Pengaman Mesin

Sensor suhu dalam dunia industri biasanya digunakan sebagai pengaman mesin. Komponen ini sangat berguna untuk memberikan informasi terkait nilai suhu pada suatu mesin.

Biasanya, komponen sensor suhu akan dipadukan dengan rangkaian kontrol tertentu misalnya seperti rangkaian PLC. Sehingga jika mesin dalam kondisi sudah mencapai batas suhu tertentu, maka perangkat mesin akan mati dengan sendirinya atau mati secara otomatis.

2. Sebagai Monitoring Suhu Air

Sensor suhu juga dapat digunakan sebagai monitoring suhu air, misalnya seperti sensor suhu ds18b20 yang sering digunakan di kalangan pehobi arduino. Selain itu sering juga diaplikasikan untuk operator di dunia industri agar proses produksi berjalan lancar karena sensor ini dapat mendeteksi suhu air dalam kondisi normal.

3. Sensor Pada Perangkat Elektronik

Pada peralatan elektronik rumah tangga banyak jenis sensor suhu yang digunakan, umumnya digunakan pada perangkat yang berhubungan dengan suhu panas/dingin, misalnya seperti Thermometer suhu ruangan, thermometer suhu badan, Rice Cooker, Kulkas dan masih banyak lagi yang lainnya.

Jenis-jenis Sensor Suhu (Temperature Sensors)

Sekarang ini, ada berbagai macam jenis sensor suhu dengan karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan aplikasinya. Berikut ini beberapa jenis sensor suhu yang sering ditemukan dalam rangkaian elektronika beserta penjelasannya.

1. Termostat (Thermostat)

Thermostat merupakan jenis sensor suhu kontak (Contact Temperature Sensor) yang menggunakan prinsip Electro-Mechanical. Thermostat terdiri dari dua jenis loga yang berbeda seperti Nikel, Tembaga, Tungsten atau aluminium.

Dua logam tersebut kemudian ditempel sehingga membentuk Bi-Metallic strip. Bi-Metallic Strip tersebut akan bengkok jika mendapatkan suhu tertentu sehingga bergerak memutuskan atau menyambungkan sirkuit ON/OFF.

Thermostat sering digunakan pada peralatan listrik seperti Setrika, Oven dan Water Heater.

2. Thermistor

Thermistor merupakan komponen elektronika yang nilai resistansinya dipengaruhi oleh suhu. Thermistor atau Thermal Resistor ini terdiri dari 2 jenis yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient) yang nilai resistansinya akan menigkat ketika suhunya tinggi dan NTC (Negative Temperature Coefficient) yang nilai resistansinya menurun ketika suhunya meningkat tinggi.

Thermal Resistor terbuat dari bahan keramik semikonduktor seperti kobalt, mangan atau nikel oksida yang dilapisi dengan kaca.

Baca juga : Pengertian Termokopel dan Prinsip Kerja Termokopel

Keuntungan dari Thermistor adalah :

• Lebih murah dibanding dengan sensor suhu jenis RTD (Resistive Temperature Detector).
• Memiliki respon yang cepat atas perubahan suhu.
• Memiliki sensivitas suhu yang tinggi.
• Rentang atau Range nilai resistansi yang luas berkisar dari 2.000 Ohm hingga 10.000 Ohm.

Thermal Resistor (PTC/NTC) banyak diaplikasikan ke dalam peralatan atau perangkat elektronika seperti sensor suhu kulkas, pendeteksi kebakaran, voltage regulator, sensor suhu pada otomotif, sensor suhu pada komputer, sensor untuk memantau pengisian ulang baterai pada ponsel, kamera dan laptop.

3. Resistive Temperature Detector (RTD)

RTD (Resistive Temperature Detector) memiliki fungsi yang sama dengan Thermistor jenis PTC yaitu dapat mengubah energi listrik menjadi hambatan listrik yang sebanding dengan perubahan suhu.

Namun, RTD lebih presisi dan memiliki keakurasian yang leibh tinggi jika dibanding dengan Thermistor PTC. Resistive Temperature Detector umumnya terbuat dari bahan platinum sehingga disebut juga dengan PRT (Platinum Resistance Thermometer)

Keuntungan dari RTD atau Resistive Temperature Detector adalah :

• Lebih presisi, akurasi dan stabil
• Lebih linier jika dibanding dengan Thermistor dan Thermocouple
• Rentang suhu yang luas yaitu dapat beroperasi di suhu -200⁰C hingga +650⁰C.

4. Termokopel (Thermocouple)

Thermocuple merupakan salah satu jenis sensor suhu yang paling sering digunakan, hal ini dikarenakan rentang suhu operasional termokopel yang luas yaitu beriksar -200°C hingga lebih dari 2000°C dengan harga yang relatif lebih rendah.

Thermocouple pada dasarnya adalah sensor suhu Thermo-Electric yang terdiri dari persimpangan atau junction logam yang berbeda. Salah satu logam di termokopel dijaga di suhu yang tetap (konstan) yang berfungsi sebagai junction referensi sedangkan satunya lagi dikenakan suhu panas yang akan dideteksi.

Dengan adanya suhu di dua persimpangan tersebut, rangkaian akan menghasilkan tegangan listrik tertentu yang nilainya sebanding dengan suhu sumber panas.

Baca juga : Pengertian Termostat dan Prinsip Kerja Termostat

Keuntungan Thermocouple adalah :

• Memberikan respon langasung terhadap perubahan suhu.
• Memiliki rentang suhu yang luas.
• Tahan terhadap goncangan dan getaran.

Selain dari jenis sensor suhu di atas, temperature sensor atau sensor suhu juga dapat dibedakan menjadi dua jenis utama berdasarkan hubungan fisik sensor suhu dengan objek yang akan dirasakan suhunya. Berikut dua jenis utama temperature sensor.

Contact Temperature Sensor

Sensor suhu jenis ini merupakan sensor suhu yang memerlukan kontak atau hubungan fisik dengan objek yang akan dirasakan perubahan suhunya. Sensor suhu jenis contact dapat digunakan untuk memantau suhu bendap padat, cair maupun gas.

Non-Contact Temperature Sensor

Sensor jenis ini merupakan sensor suh yang dapat mendeteksi perubahan suhu dengan menggunakan konveksi dan radiasi sehingga tidak memerlukan kontak fisik langsung dengan objek yang akan diukur atau dideteksi suhunya.