Sensor suhu adalah perangkat yang mungkin cukup sering ditemui pada kehidupan sehari-hari. Mulai untuk penggunaan lemari es, termometer, microwave, pemanasan air, dan masih banyak lagi. Tidak sampai situ, perangkat yang kerap disebut temperature sensor ini juga banyak digunakan di berbagai bidang.
Terdapat temperature sensor untuk mengukur suhu pada tanah, bendungan beton besar, lubang bor, ataupun bangunan. Cukup berperan banyak di berbagai aspek, lantas bagaimanakah cara kerja temperature sensor dan apa sajakah fungsi yang dimilikinya?
Dapatkan jawaban selengkapnya mulai dari apa itu temperature sensor, jenis-jenis, hingga cara kerjanya dalam penjelasan berikut!
Apa Itu Sensor Suhu?
Perangkat yang juga bisa disebut sebagai temperature sensor yang dibahas kali ini merupakan alat yang digunakan untuk mendeteksi sekaligus mengukur suhu. Temperature sensor akan mendeteksi suhu dingin dan panas lantas mengubahnya hingga menjadi sinyal listrik yang dapat diukur.
Alat ini cukup banyak ditemukan pada kehidupan sehari-hari, baik berupa lemari es, pemanas air, termometer, microwave, dan masih banyak lagi. Sementara itu, sesuai dengan penjelasan sebelumnya, temperature sensor juga digunakan diberbagai bidang termasuk untuk memantau geoteknik dan lainnya.
Berdasar dengan penjelasan di atas, bisa disimpulkan bahwa temperature sensor merupakan instrumen yang bisa digunakan untuk mengukur derajat suhu. Setelah itu, instrumen akan mengubah derajat dingin atau panas menjadi satuan yang bisa dibaca.
Jenis-Jenis Sensor Suhu
Menilik dari aplikasinya, terdapat beberapa jenis temperature sensor yang bisa ditemukan dengan karakteristik berbeda-beda. Untuk bisa memahaminya lebih dalam, beriku beberapa jenis temperature sensor yang bisa ditemukan pada beberapa rangkaian elektronika atau peralatan listrik:
1. Thermistor
Jenis temperature sensor satu ini memiliki nilai resistansi yang dipengaruhi oleh suhu. Kata Thermistor sendiri di dapat dari singkatar Thermal Resistor. Komponen elektronika ini terdiri dari 2 jenis, yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient) dan NTC (Negative Temperature Coefficient).
Saat PTC memiliki nilai resistansi yang meningkat ketika suhunya tinggi, maka NTC sebaliknya, yaitu nilai resistansi yang dimilikinya akan menurun ketika suhunya meningkat. Terbuat dari bahan-bahan keramik semikonduktor, Thermistor dapat menjadikan energi listrik berubah menjadi hambatan.
Termistor cukup menampilkan perubahan yang dapat diprediksi dan tepat pada perubahan suhu yang berbeda. Karena itulah thermistor termasuk dalam jenis temperatur sensor yang cukup sensitif dan bereaksi terhadap perubahan suhu yang sangat kecil sekalipun dengan tepat.
PTC dan NTC sendiri biasanya diaplikasikan ke berbagai peralatan elektronika meliputi sensor derajat suhu pada kulkas, sensor derajat suhu pada komputer, hingga voltage regulator.
2. Thermostat
Thermostat adalah jenis temperature sensor yang cukup banyak ditemui karena digunakan di berbagai peralatan listrik seperti setrika, ovel, serta pemanas air. Nah, thermostat sendiri terdiri dari dua jenis logam yang berbeda dan bekerja dengan prinsip electro-mechanical.
Adapun nantinya dua dari tiga jenis logam yang ditempel akan membentuk Bi-Metallic Strip dan bengkok saat mendapat suhu tertentu. Strip bergerak untuk memutus ataupun menyambung sirkuit (ON/OFF). Karena sistem kerjanya, tidak heran jika Thermostat banyak digunakan untuk berbagai peralatan listrik.
3. RTD (Resistive Temperature Sensor)
RTD merupakan jenis temperature sensor yang hampir serupa dengan Thermistor PTC. Ini karena RTD juga dapat menjadikan energi listrik berubah menjadi hambatan listrik serta memiliki sifat yang sebanding dengan perubahan suhu.
Artinya saat suhu meningkat, maka nilai resistansinya juga akan meningkat. Bedanya, RTD memiliki nilai yang lebih presisi serta akurat jika dibandingkan Thermistor PTC. Untuk bahan pembuatanya, biasanya RTD tersusun dari bahan platinum PRT (Platinum Resistance Thermometer).
4. Thermocouple
Jika membahas jenis aplikasi sensor suhu yang kerap digunakan dan populer, maka tidak akan terlepas dari termokopel. Hal ini tidak terlepas dari rentang suhunya yang luas, yaitu berkisar mulai dari -200 derajat celcius hingga bisa lebih dari 2000 derajat celcius.
Dengan rentang suhu yang cukup luas, harga termokopel relatif cukup rendah. Untuk cara kerjanya, temperature sensor jenis ini bekerja dengan dua persimpangan logam berbeda yang dimilikinya. Adapun salah satu logam akan dijaga dengan suhu konstan yang berperan sebagai junction referensi.
Sementara untuk satu logam yang lainnya, maka akan dikenakan suhu panas dan akan dideteksi. Perbedaan suhu dalam dua persimpangan inilah yang nantinya membentuk tegangan listrik tertentu yang bernilai sebanding dengan suhu sumber.
Karena memiliki cara kerja seperti itu, termokopel dapat memberikan respon secara langsung saat terjadi perubahan suhu.
Termokopel sendiri terbagi menjadi banyak jenis yang disusun untuk memenuhi beberapa kebutuhan tertentu. Jenis-jenis termokopel meliputi termokopel tipe E, K, N, T, S, R, B, C, serta A. Beberapa penggunaanya seperti untuk rumah sakit dan persiapan makanan (termokopel tipe K).
Fungsi Sensor Suhu
Berdasar berbagai jenis termometer sensor yang dijelaskan di atas, bisa dipahami bahwa sensor satu ini memiliki banyak fungsi. Fungsi yang dimilikinya pun berbeda-beda sesuai dengan jenis serta karakteristik masing-masing termometer sensor.
Termistor dan termokopel termasuk dalam sensor konta sehingga memiliki fungsi dapat mengukur benda secara langsung. Sementara untuk sensor tipe non-kontak, maka lebih berfungsi untuk mengukur radiasi sumber panas.
Sesuai dengan fungsinya, sensor jenis ini hampir sebagian besar digunakan pada lingkungan yang cukup berbahaya seperti pembangkir listrik tenaga nuklir atau tenaga panas. Selain untuk lingkup yang berbahaya atau untuk peralatan elektronik, temperature sensor juga digunakan untuk bidang pembangunan.
Beberapa contohnya meliputi pengukuran hidrasi pada struktur beton massal, pemantauan migrasi rembesan, hingga pemantauan geoteknik. Temperature sensor digunakan untuk perawatan beton karena beton sendiri biasanya harus hangat untuk pemasangan atau perawatan yang benar.
Cara Kerja Sensor Suhu
Setelah mengetahui fungsi temperatur sensor, mungkin Anda penasaran bukan dengan bagaimana perangkat ini bekerja dalam mengubah energi panas menjadi satuan yang bisa dihitung. Beberapa temperatur sensor bekerja dengan cara yang sedikit berbeda sesuai dengan jenisnya.
Terdapat sensor yang cara kerjanya didasarkan pada tegangan yang ada di terminal dioda. Pada sensor jenis ini, maka suhu akan meningkat saat terdapat peningkatan tegangan. Kemudian hal tersebut juga diikuti penurunan tegangan yang terjadi di antara emitor pada dioda dengan terminal transistor basis.
Ada pula temperature sensor yang memiliki cara kerja dengan didasarkan pada perubahan tegangan karena adanya perubahan suhu.
Di lain sisi, Anda mungkin sudah banyak menemui sensor vibrating wire di kehidupan sehari-hari. Sensor ini dirancang khusus untuk bisa merasakan perubahan suhu dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Nantinya sinyal listrik inilah yang akan ditransmisikan sebagai frekuensi ke unit pembacaan.
Dengan cara kerja seperti itu, temperature sensor berfungsi untuk mengubah suhu menjadi frekuensi sehingga bisa dibaca atau dihitung.
Sampai sini, bisa disimpulkan bahwa sensor suhu merupakan perangkat yang kehadirannya banyak dibutuhkan di berbagai aspek. Mulai dari untuk peralatan elektronik sehari-hari seperti setrika, pendingan ruangan, hingga pemanas air. Perangkat ini juga berperan dalam bidang nuklir hingga pembangunan.
