Transduser Suhu

Definisi: Transduser suhu adalah perangkat listrik yang mengubah energi termal menjadi kuantitas fisik seperti perpindahan, tekanan, atau sinyal listrik. Fungsi utamanya adalah untuk memungkinkan pengukuran otomatis suhu. Prinsip dasar transduser suhu adalah mendeteksi panas dan kemudian mengubah informasi ini ke dalam format yang dapat dibaca untuk ditransmisikan.

Ciri-ciri Transduser Suhu

• Input selalu merupakan kuantitas termal.

• Transduser biasanya mengubah kuantitas termal menjadi kuantitas bolak-balik.

• Mereka digunakan untuk mengukur suhu dan aliran panas dalam perangkat.

Elemen Penginderaan

Elemen penginderaan yang digunakan dalam transduser suhu harus memiliki sifat yang berubah sesuai dengan variasi suhu. Misalnya, dalam termometer resistansi, logam platinum digunakan sebagai elemen penginderaan. Persyaratan utama untuk elemen penginderaan adalah sebagai berikut:

• Elemen penginderaan suhu mengubah suhu menjadi panas.

• Harus ada perubahan signifikan dalam resistansi terhadap suhu.

• Elemen penginderaan harus memiliki resistivitas tinggi.

Jenis Transduser Suhu

Transduser suhu terutama diklasifikasikan menjadi dua jenis umum:

Perangkat Sensor Suhu Kontak

Dalam jenis transduser ini, elemen penginderaan langsung terhubung ke sumber panas. Transfer panas terjadi melalui fenomena konduksi, yaitu proses di mana panas dipindahkan dari satu zat ke zat lain tanpa pergerakan zat-zat tersebut.

Perangkat Sensor Suhu Non-Kontak

Di sini, elemen penginderaan tidak berkontak langsung dengan sumber panas. Sebaliknya, mereka bergantung pada fenomena konveksi untuk transfer panas. Konveksi adalah proses di mana panas dipindahkan oleh

Termometer resistansi diklasifikasikan menjadi dua jenis utama:

• Termometer Resistansi Koefisien Suhu Negatif (NTC): Ini terutama digunakan untuk penginderaan suhu. Seperti namanya, resistansi termistor NTC berkurang seiring kenaikan suhu. Karakteristik ini membuatnya sangat efektif dalam mendeteksi perubahan suhu dengan akurat.

• Termometer Resistansi Koefisien Suhu Positif (PTC): Termometer PTC terutama digunakan untuk kontrol arus. Ketika suhu meningkat, resistansi termistor PTC juga meningkat. Sifat ini memungkinkannya mengatur aliran arus listrik dalam berbagai aplikasi.

• Prinsip Kerja Termometer Resistansi: Logam menunjukkan sifat di mana resistansinya bervariasi dengan suhu. Termometer resistansi menggunakan prinsip ini untuk pengukuran suhu. Platinum sering digunakan sebagai elemen penginderaan dalam termometer resistansi presisi tinggi. Karena hubungan resistansi-suhu platinum yang stabil dan dapat diprediksi, termometer ini dapat mengukur suhu lingkungan dengan akurat. Dengan mengukur resistansi elemen platinum, suhu yang sesuai dapat ditentukan dengan tepat, menjadikan termometer resistansi pilihan yang andal untuk berbagai aplikasi pemantauan suhu.

Thermocouple: Thermocouple adalah perangkat yang mengubah suhu menjadi energi listrik di titik kontak. Ia bekerja berdasarkan prinsip bahwa logam yang berbeda memiliki koefisien suhu yang berbeda. Ketika dua logam yang berbeda disatukan untuk membentuk jangkar, fenomena yang dikenal sebagai efek Seebeck terjadi. Saat suhu di jangkar berubah, tegangan terinduksi di seberang jangkar. Signifikan, tegangan terinduksi ini secara langsung proporsional dengan perbedaan suhu antara jangkar dan titik referensi. Hubungan linear antara tegangan yang dihasilkan dan suhu memungkinkan thermocouple menjadi sangat efektif dalam mengukur suhu dengan akurat. Mereka banyak digunakan dalam berbagai aplikasi industri, ilmiah, dan domestik, di mana pemantauan dan kontrol suhu yang tepat sangat penting, seperti dalam tungku, oven, dan sistem kontrol proses industri.

Transduser Suhu Sirkuit Terpadu: Transduser suhu sirkuit terpadu (IC) menggunakan kombinasi elemen penginderaan suhu dan rangkaian elektronik untuk mengukur suhu. Jenis transduser ini ditandai dengan respon linier, yang menyederhanakan proses mengubah suhu yang terdeteksi menjadi output listrik yang mudah ditafsirkan. Namun, salah satu kelemahan yang signifikan dari transduser suhu terpadu adalah rentang operasinya yang relatif sempit. Biasanya berfungsi dalam rentang suhu 0°C hingga 200°C. Rentang yang terbatas ini membatasi aplikabilitasnya dalam lingkungan suhu tinggi atau rendah tertentu yang memerlukan cakupan suhu yang lebih luas. Meskipun demikian, transduser suhu IC banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti elektronik konsumen, di mana ukuran kompak, linieritas, dan interfacing yang relatif sederhana membuatnya menjadi pilihan yang disukai untuk pemantauan suhu dalam rentang suhu yang ditentukan. Perpindahan zat. Transduser non-kontak dapat dikategorikan lebih lanjut, dengan contoh yang satu adalah thermistor. Thermistor adalah jenis resistor yang resistansinya berubah dengan suhu. Resistansinya diukur dengan melewatkan arus DC yang kecil dan diukur, yang pada gilirannya menyebabkan penurunan tegangan di seberang resistansi.