II DAFTAR ISI
1. Cover..............................................................................................................……….I
2. Daftar
Isi.....................................................................................................................1
3. Tujuan................................................................................................................…….2
4. Dasar Teori..................................................................................................................2
5. Alat dan Bahan………………..........................................................................……12
6. Prosedur Pembuatan…………..................................................................................16
7. Prosedur Kalibrasi.....................................................................................................17
8. Hasil………………………………..................................................................……17
8.1
Hasil Percobaan……………………………………………………..……...17
8.2
Gambar Alat………………………………………………………..………18
8.3
Grafik…………………………………………………………………….....20
8.4
Data Kalibrasi…………………………………………………………........20
9.
Pembahasan………………………………………………….......................……20
10.
Kesimpulan………….......................................................................................……23
11.
Referensi……………………………………………………….......................…...23
III TUJUAN
1. Untuk
mengetahui bagian-bagian alat kur sensor suhu
2. Untuk
mengetahui fungsi alat ukur sensor suhu
3. Untuk
mengetahui kegunaan bagian-bagian alat ukur sensor suhu
4. Untuk
memahami cara kerja sensor suhu
VI.
DASAR TEORI
4.1 Pengertian Sensor Suhu
Sensor Suhu
atau Temperature Sensors adalah
suatu komponen yang dapat mengubah besaran panas menjadi besaran listrik
sehingga dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada obyek tertentu. Sensor
suhu melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan
oleh suatu obyek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi
gejala perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun
Digital. Sensor Suhu juga merupakan dari keluarga Transduser.
Contoh peralatan-peralatan listrik maupun elektronik
yang menggunakan Sensor Suhu diantaranya seperti Thermometer Suhu Ruangan,
Thermometer Suhu Badan, Rice Cooker, Kulkas, Air Conditioner (Pendingin
Ruangan) dan masih banyak lagi.
4.2 Jenis
Jenis Sensor Suhu
Terdapat banyak jenis Sensor Suhu dengan karakteristik
yang berbeda-beda sesuai dengan aplikasinya. Berikut ini beberapa jenis Sensor
Suhu yang sering ditemukan dalam rangkaian elektronika ataupun peralatan
listrik beserta penjelasan singkatnya :
4.2.1
Thermostat
Thermostat adalah jenis Sensor suhu Kontak (Contact Temperature
Sensor) yang menggunakan prinsip Electro-Mechanical. Thermostat pada dasarnya
terdiri dari dua jenis logam yang berbeda seperti Nikel, Tembaga, Tungsten atau
aluminium. Dua Jenis 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 Oven, Seterika dan Water Heater.
Gambar
4.2. 1 Thermostat
4.2.2
Thermistor
Thermistor
adalah komponen elektronika yang nilai resistansinya dipengaruhi oleh Suhu.
Thermistor yang merupakan singkatan dari Thermal Resistor ini pada dasarnya
terdiri dari 2 jenis yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient) yang nilai
resistansinya akan meningkat tinggi ketika suhunya tinggi dan NTC (Negative
Temperature Coefficient) yang nilai resistansinya menurun ketika suhunya
meningkat tinggi.
Thermistor
yang dapat mengubah energi listrik menjadi hambatan ini terbuat dari bahan
keramik semikonduktor seperti Kobalt, Mangan atau Nikel Oksida yang dilapisi
dengan kaca.
Keuntungan
dari Thermistor adalah sebagai berikut :
·
Memiliki Respon yang cepat atas
perubahan suhu.
·
Lebih murah dibanding dengan Sensor
Suhu jenis RTD (Resistive Temperature Detector).
·
Rentang atau Range nilai resistansi
yang luas berkisar dari 2.000 Ohm hingga 10.000 Ohm.
·
Memiliki sensitivitas suhu yang
tinggi.
Thermistor
(PTC/NTC) banyak diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika seperti Voltage
Regulator, sensor suhu kulkas, pendeteksi kebakaran, Sensor suhu pada Otomotif,
Sensor suhu pada Komputer, sensor untuk memantau pengisian ulang Baterai pada
ponsel, kamera dan Laptop.
Gambar 4.2.2 Gambar PTC dan NTC
4.2.3
Resistive Temperature Detector (RTD)
Resistive
Temperature Detector atau disingkat dengan RTD memiliki fungsi yang sama dengan
Thermistor jenis PTC yaitu dapat mengubah energi listrik menjadi hambatan
listrik yang sebanding dengan perubahan suhu. Namun Resistive Temperature
Detector (RTD) lebih presisi dan memiliki keakurasian yang lebih tinggi jika
dibanding dengan Thermistor PTC. Resistive Temperature Detector pada
umumnya terbuat dari bahan Platinum sehingga disebut juga dengan Platinum
Resistance Thermometer (PRT).
Keuntungan
dari Resistive Temperature Detector (RTD)
·
Rentang suhu yang luas yaitu dapat
beroperasi di suhu -200⁰C hingga +650⁰C.
·
Lebih linier jika dibanding dengan
Thermistor dan Thermocouple
·
Lebih presisi, akurasi dan stabil.
Gambar 4.2.3 RTD
4.2.4
Thermocouple (Termokopel)
Thermocouple
adalah salah satu jenis sensor suhu yang paling sering digunakan, hal ini
dikarenakan rentang suhu operasional Thermocouple yang luas yaitu berkisar
-200°C hingga lebih dari 2000°C dengan harga yang relatif rendah. Thermocouple
pada dasarnya adalah sensor suhu Thermo-Electric yang terdiri dari dua
persimpangan (junction) logam yang berbeda. Salah satu Logam di Thermocouple
dijaga di suhu yang tetap (konstan) yang berfungsi sebagai junction referensi
sedangkan satunya lagi dikenakan suhu panas yang akan dideteksi. Dengan adanya
perbedaan suhu di dua persimpangan tersebut, rangkaian akan menghasilkan
tegangan listrik tertentu yang nilainya sebanding dengan suhu sumber panas.
Keuntungan Thermocouple adalah sebagai berikut :
·
Memiliki rentang suhu yang luas
·
Tahan terhadap goncangan dan getaran
·
Memberikan respon langsung terhadap
perubahan suhu.
Gambar 4.2.4 Gambar Thermocouple
Selain jenis-jenis Sensor suhu diatas, Sensor Suhu
atau Temperature Sensor juga dapat dibedakan menjadi dua jenis utama
berdasarkan Hubungan fisik Sensor suhu dengan Obyek yang akan dirasakan
suhunya. Berikut ini adalah 2 jenis utama tersebut.
Ø Contact Temperature
Sensor
Sensor Suhu
jenis contact adalah Sensor suhu yang memerlukan kontak (hubungan) Fisik dengan
objek yang akan dirasakan perubahan suhunya. Sensor suhu jenis ini dapat
digunakan untuk memantau suhu benda padat, cair maupun gas.
Ø Non-Contact Temperature
Sensor
Sensor Suhu
jenis Non-Contact adalah Sensor suhu yang dapat mendeteksi perubahan suhu
dengan menggunakan konveksi dan radiasi sehingga tidak memerlukan kontak fisik
langsung dengan obyek yang akan diukur atau dideteksi suhunya.
Dari beberapa
macam jenis sensor suhu tersebut, kami mengunakan jenis termistor dalam
percobaan ini.
4.3
Prinsip-prinsip Pemakaian Potensiometer
4.3.1
Pengertian Potensiometer
Potensiometer
adalah sebuah instrument yang direncanakan untuk mengukur tegangan yang tidak
diketahui dengan cara membandingkannya terhadap
tegangan yang diketahui. Tegangan yang diketahui dapat disuplai dari sebuah sel
standar atau setiap sumber tegangan referensi yang diketahui.
Pengukuran-pengukuran dengan menggunakan cara
perbandingan mampu menghasilkan tingkat ketelitian yang sangat tinggi sebab
hasil yang diperoleh tidak bergantung pada defleksi actual jarum penunjuk
sebagaimana standar yang diketahui terhadap mana perbandingan dilakukan.
Karena
potensiometer memanfaatkan kondisi setimbang atau kondisi nol, maka bila
instrument tersebut dibuat setimbang, tidak ada daya yang diambil dari
rangkaian yang mengandung ggl yang tidak diketahui, sebagai akibatnya,
penentuan tegangan tidak bergantung dari tahanan sumber. Walaupun potensiometer
mengukur tegangan, dia dapat juga digunakan untuk menentukan arus dengan hanya
mengukur penurunan tegangan yang dihasilkan
oleh arus tersebut melalui sebuah tahanan yang diketahui.
4.3.2
Rangkaian-Rangkaian Potensiometer
4.3.2.1
Rangkaian Dasar
Prinsip kerja semua potensiometer didasarkan pada
rangkaian gambar (4.1) yang menunjukkan skema dasar dari potensiometer kawat
geser (slide-wire).
Gambar 4.1 rangkaian potensiometer kawat geser dasar
Dengan memindahkan sakelar S ke posisi “operasi” dan
membuat sakelar kunci galvanometer terbuka, baterai kerja akan menyalurkan arus
ke tahanan geser dan kawat geser. Arus kerja melalui kawat geser dapat diubah
dengan mengubah posisi tahanan geser. Metoda pengukuran tegangan yang tidak
diketahui E , bergantung pada cara mendapatkan suatu posisi kontak geser
sedemikian rupa sehingga galvanometer menunjukkan defleksi nol, bila sakelar
galvanometer K ditutup. Arus galvanometer nol berarti bahwa tegangan E yang tidak diketahui sama dengan penurunan
tegangan E` pada bagian xy dari kawat geser. Penentuan nilai tegangan yang
tidak diketahui selanjutnya menjadi masalah penentuan penurunan tegangan E`
sepanjang kawat geser.
4.3.2.2 Potensiometer satu
rangkuman
Potensiometer kawat geser memiliki konstruksi yang
kurang praktis. Potensiometer merupakan tipe laboratorium modern menggunakan
tahanan tingkat (dial resistor) yang telah dikalibrasi dan sebuah kawat geser
berbentuk lingkaran kecil dengan satu atau lebih gulungan sehingga memperkecil
dimensi instrument. Gambar 4.2 menunjukkan diagram skema sebuah potensiometer
sederhana dimana kawat geser yang panjang diganti oleh gabungan tahanan presisi beserta kawat geser berbentuk
lingkaran satu gulungan.
Gambar 4.2 diagram rangkaian potensiometer sederhana
Potensiometer
dilengkapi dengan sebuah sakelar fungsi dua posisi yang menghubungkan salah
satu sel standar atau ggl yang tidak diketahui ke rangkaian. Rangkaian
galvanometer berisi sebuah sakelar K dan tahanan seri pengaman. Untuk
mengoperasikan galvanometer pada sensitivitas maksimalnya tahanan pengaman
dapat dihubungkan dengan memasang sebuah kunci hubung-singkat (shorting key)
didalam kontak antar tahanan pengaman tersebut (Cooper, 1994 : 126-129).
4.3.2
Thermistor
Thermistor
adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya
dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari
“Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan
Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative
Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature
Coefficient).
Komponen
Elektronika yang peka dengan suhu ini pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan
inggris yang bernama Michael Faraday pada 1833. Thermistor yang ditemukannya
tersebut merupakan Thermistor jenis NTC (Negative Temperature Coefficient).
Michael Faraday menemukan adanya penurunan Resistansi (hambatan) yang
signifikan pada bahan Silver Sulfide ketika suhu dinaikkan. Namun Thermitor
komersil pertama yang dapat diproduksi secara massal adalah Thermistor
ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930. Samuel Ruben adalah seorang
ilmuwan yang berasal dari Amerika Serikat.
Seperti
namanya, Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar
Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif). Sedangkan untuk
Thermistor PTC, semakin tinggi suhu disekitarnya, semakin tinggi pula nilai
resistansinya (berbanding lurus / Positif).
Karaktreristik Thermistor NTC dan PTC
Contoh perubahaan Nilai Resistansi Thermistor NTC saat terjadinya perubahan suhu disekitarnya (dikutip dari Data Sheet salah satu Produsen Thermistor MURATA Part No. NXFT15XH103), Thermistor NTC tersebut bernilai 10kΩ pada suhu ruangan (25°C), tetapi akan berubah seiring perubahan suhu disekitarnya. Pada -40°C nilai resistansinya akan menjadi 197.388kΩ, saat kondisi suhu di 0°C nilai resistansi NTC akan menurun menjadi 27.445kΩ, pada suhu 100°C akan menjadi 0.976kΩ dan pada suhu 125°C akan menurun menjadi 0.532kΩ. Jika digambarkan, maka Karakteristik Thermistor NTC tersebut adalah seperti dibawah ini
Gambar 2.5 Karakteristik Thermistor NTC
Pada
umumnya Thermistor NTC dan Thermistor PTC adalah Komponen Elektronika yang
berfungsi sebagai sensor pada rangkaian Elektronika yang berhubungan dengan
Suhu (Temperature). Suhu operasional Thermistor berbeda-beda tergantung pada
Produsen Thermistor itu sendiri, tetapi pada umumnya berkisar diantara -90°C
sampai 130°C. Beberapa aplikasi Thermistor NTC dan PTC di kehidupan kita
sehari-hari antara lain sebagai pendeteksi Kebakaran, Sensor suhu di Engine
(Mesin) mobil, Sensor untuk memonitor suhu Battery Pack (Kamera, Handphone,
Laptop) saat Charging, Sensor untuk memantau suhu Inkubator, Sensor suhu untuk
Kulkas, sensor suhu pada Komputer dan lain sebagainya.
Thermistor
NTC atau Thermistor PTC merupakan komponen Elektronika yang digolongkan sebagai
Komponen Transduser, yaitu komponen ataupun perangkat yang dapat mengubah suatu
energi ke energi lainnya. Dalam hal ini, Thermistor merupakan komponen yang
dapat mengubah energi panas (suhu) menjadi hambatan listrik. Thermistor juga
tergolong dalam kelompok Sensor Suhu.
4.4 Jembatan
Wheatstone
Jembatan Wheatstone adalah
rangkaian jembatan yang paling sederhana dan paling umum. Rangkaian ini
digunakan dalam aplikasi pengkondisi sinyal dimana transduser mengubah
tahanan dengan perubahan variabeldinamik. Beberapa
modifikasi dari jembatan dasar ini juga dipakai untuk aplikasi spesifik
lainnya. Dalam aplikasi paling modern, detektor setimbang
adalah amplifier diferensial impedansi input sangat
tinggi. Dalam beberapa kasus, Galvanometer yang sensitif dengan impedansi yang
relatif rendah bisa digunakan, khususnya untuk kalibrasi atau
instrumen-instrumen pengukuran tunggal.
Rangkaian Jembatan Wheatstone merupakan rangkaian yang
terdiri dari resistor dan catu
daya (power supply). Jembatan wheatstone sendiri adalah rangkaian jembatan yang
pada umunya digunakan untuk mengukur presisi tahanan dengan nilai 1 ohm sampai
dengan mega ohm. Pada
umumnya rangkaian jembatan wheatstone banyak digunakan untuk menghitung resistansi yang tidak
diketahui dengan bantuan dari rangkaian jembatan. Dua kaki yang terdapat pada
rangkaian wheatstone harus disimpan seimbang dan satu kaki yang lainnya termasuk
resistansi yang tidak di ketahui.
Prinsip dasar dari jembatan
wheatstone adalah keseimbangan. Sifat umum dari arus listrik
adalah arus akan mengalir menuju polaritas yang lebih rendah. Jika terdapat
persamaan polaritas antara kedua titik maka arus tidak akan mengalir dari kedua
titik tersebut. Dalam rangkaian dasar
jembatan wheatstone penghubung kedua titik tadi disebut sebagai jembatan
wheatstone.
Gambar 2.6 Rangkaian sederhana
jembatan wheatstone
Rangkaian Hambatan Jembatan Wheatstone terdapat
rangkaian hambatan yang tidak bisa ditentukan hambatan penggantinya kalau cuma
dengan rumus susunan hambatan seri maupun pararel. Rangkaian
hambatan ini disebut dengan Wheatstone Bridge atau jembatan wheatstone.
Rangkaian ini digunakan utuk menyederhanakan susunan hambatan yang pada awalnya
tidak dapat disederhankan secara pararel maupun seri. Ada cerita menarik
dibalik sejarah Wheatstone. Ternyata jembatan wheatstone tidak ditemukan oleh Sir Charles Wheatstone melainkan
oleh Samuel Hunter Cristie pada tahun 1833. Dinamakan wheatstone karena yang
berperan besar mempopulerkan rangkaian ini adalah Sir Charles Wheatstone.
Gambar di bawah ini meski bentuknya agak berbeda tapi
sejatinya sama. Gambar tersebut merupakan susunan jembatan Wheatstone.
Gambar 4.4 rangkaian
jembatan wheatstone
4.5 Pengukuran dan
Kesalahan
Tidak ada
pengukuran yang mengahasilkan ketelitian yang sempurna, tetapi adalah penting
untuk mengetahui ketelitian yang sebenarnya dan bagaimana kesalahan yang
berbeda digunakan dalam pengukuran. Langkah pertama yang diperlukan untuk
menguranginya adalah mempelajari kesalahan-kesalahan tersebut, dimana dari hal
ini juga dapat ditentukan ketelitian hasil akhir.
Kesalahan-kesalahan
dapat terjadi karena berbagai sebab dan umumnya dibagi dalam tiga jenis utama,
yaitu:
1.
Kesalahan
umum
Kebanyakan
disebabkan oleh kesalahan manusia, diantaranya adalah kesalahan pembacaan alat
ukur, penyetelan yang tidak tepat dan pemakaian instrument yang tidak sesuai.
2.
Kesalahan
Sistematis
Disebabkan
oleh kekurangan pada instrument sendiri, seperti kerusakan adanya bagian-bagian
yang aus dan pengaruh lingkungan terhadap peralatan atau pemakai.
3.
Kesalahan
yang tak disengaja
Diakibatkan
oleh penyebab-penyebab yang tidak dapat langsung diketahui sebab
perubahan-perubahan parameter atau sistem pengukuran terjadi secara acak.
V. ALAT DAN
BAHAN
Alat dan bahan yang digunakan adalah :
5.1
NTC
NTC yang kami gunakan
memiliki hambatan sebesar 47 ohm, NTC di sini diletakkan pada R4.
Gambar 5.1 NTC 47
ohm
5.2
Resistor
Resistor yang kami
gunakan sebanyak dua resistor, masing-masing dengan hambatan 12 ohm dan 1000
ohm.
Gambar
5.2 Resistor 12 ohm dan 1000 ohm
5.3
Potensiometer
Potensiometer yang kami
gunakan memiliki hambatan sebesar 10 k ohm.
Gambar 5.3
Potensiometer
5.4
Solder
Gambar 5.4
Solder
5.5
VU
meter
Gambar 5.5 VU
meter
5.6
Tempat
Baterai dan Baterai
Baterai yang kami
gunakan sebanyak dua buah, masing-masing dengan tegangan sebesar 1,5 volt.
Gambar 5.6
Tempat baterai dan baterai
5.7
Papan
PCB (rangkaian)
Gambar 5.7 Papan
PCB (rangkaian)
5.8
Kabel
Gambar 5.8 Kabel
5.9
Gunting
Gambar 5.9
Gunting
5.10
Selotip
Gambar 5.10
Selotip
5.11
Termometer
Gambar 5.11 Termometer
5.12
TIMAH
Gambar 5.12
timah
VI.
Prosedur Kerja
·
Siapkan alat dan bahan.
·
Dibuat rangkaian untuk
rangkaian sensor suhu dengan menggunakan jembatan wheatstone, dan dicobakan
sensor suhu bisa bekerja atau tidak.
·
Setelah sensor suhu
bisa bekerja, resistor, potensio dan tempat baterai ditempel pada papan
rangkaian. Untuk menempel resistor dan potensio dilakukan dengan cara mensolder
resistor dan potensio tersebut, sedangkan untuk menempel tempat baterai
ditempelkan dengan cara mengelem tempat baterai tersebut.
·
Kemudian NTC
dihubungkan dengan rangkaian tersebut dengan menggunakan kabel dan dihubungkan
pada papan rangkaian.
·
Kemudian VU meter
dihubungkan ke papan rangkaian dengan menggunakan kabel.
·
Lalu, saklar
dihubungkan dengan rangkaian.
·
Setelah itu, rangkaian
dicoba kembali, bisa bekerja atau tidak. Kalau bisa sensor suhu dikalibrasi.
·
Setelah itu, sensor
suhu dibuatkan penutup.
·
Setelah selesai, sensor
suhu bisa digunakan dan dilakukan percobaan.
VII.
Prosedur Kalibrasi
Kami melakukan kalibrasi dengan
menggunakan alat bantu thermometer dan pemanas air listrik (lihat gambar 7.1),
kemudian pada skala 0 VU meter (garis yang menunjukkan angka 20) menunjukkan
suhu 32⁰
C pada termometer sedangkan skala tertinggi yaitu skala ke 3 yaitu 60⁰
C.
Gambar 7.1 Proses Kalibrasi Alat
Jadi
skala sensor suhu yang kami dapati yaitu antara 32 ⁰C
dan 60 ⁰C,
yaitu suhu terendah pada skala 32 ⁰C sedangkan suhu tertinggi yaitu
sebesar 60 ⁰C.
VIII.
Hasil
8.1 Hasil Percobaan
No
|
Skala ke
|
Garis pada VU meter
|
Percobaan ke
|
Rata - Rata
|
||
1
|
2
|
3
|
||||
1
|
1
|
20
|
32 ⁰C
|
32 ⁰C
|
32 ⁰C
|
32 ⁰C
|
2
|
2
|
Antara 20 dan 10
|
36 ⁰C
|
35⁰C
|
34 ⁰C
|
35 ⁰C
|
3
|
3
|
10
|
38 ⁰C
|
37 ⁰C
|
36 ⁰C
|
37 ⁰C
|
4
|
4
|
7
|
39 ⁰C
|
39 ⁰C
|
39 ⁰C
|
39 ⁰C
|
5
|
5
|
Antara 7 dan 5
|
41 ⁰C
|
40 ⁰C
|
40 ⁰C
|
40,3⁰C
|
6
|
6
|
5
|
42 ⁰C
|
41 ⁰C
|
42 ⁰C
|
41,6 ⁰C
|
7
|
7
|
Antara 5 dan 3
|
42 ⁰C
|
42⁰C
|
43⁰C
|
42,3⁰C
|
8
|
8
|
3
|
44⁰C
|
44⁰C
|
45⁰C
|
44,3⁰C
|
9
|
9
|
Antara 3 dan 1
|
45⁰C
|
45⁰C
|
46⁰C
|
45,3⁰C
|
10
|
10
|
1
|
47⁰C
|
46⁰C
|
47⁰C
|
46,6⁰C
|
11
|
11
|
0
|
50⁰C
|
51⁰C
|
48⁰C
|
49.6⁰C
|
12
|
12
|
1
|
53⁰C
|
54⁰C
|
52⁰C
|
53⁰C
|
13
|
13
|
2
|
57⁰C
|
58⁰C
|
56⁰C
|
57⁰C
|
14
|
14
|
3
|
62⁰C
|
61⁰C
|
61⁰C
|
61,3⁰C
|
8.2
Gambar
Alat
Gambar 8.1 alat suhu berbasis ntc
Gambar 8.2 Pengukuran suhu
Gambar 8.3 VU Meter
8.3
|
8.4
Data
Kalibrasi
Kami melakukan kalibrasi dengan
menggunakan alat bantu thermometer dan pemanas air listrik (lihat gambar 7.1),
kemudian pada skala 0 VU meter (garis yang menunjukkan angka 20) menunjukkan
suhu 32⁰
C pada termometer sedangkan skala tertinggi yaitu skala ke 6 (antara garis yang
menunjukkan angka 7 dan 5) 60⁰
C.
Jadi
skala sensor suhu yang kami dapati yaitu antara 32 ⁰C
dan 60 ⁰C,
yaitu suhu terendah pada skala 32 ⁰C sedangkan suhu tertinggi yaitu
sebesar 60 ⁰C.
IX Pembahasan
Sensor Suhu atau Temperature Sensors adalah suatu
komponen yang dapat mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga
dapat mendeteksi gejala perubahan suhu pada obyek tertentu. Sensor suhu
melakukan pengukuran terhadap jumlah energi panas/dingin yang dihasilkan oleh
suatu obyek sehingga memungkinkan kita untuk mengetahui atau mendeteksi gejala
perubahan-perubahan suhu tersebut dalam bentuk output Analog maupun Digital.
Sensor suhu adalah alat yang
digunakan untuk mengubah besaran panas menjadi besaran listrik yang dapat
dengan mudah dianalisis besarnya. Ada beberapa metode yang digunakan untuk
membuat sensor ini, salah
satunya dengan cara menggunakan material yang berubah hambatannya terhadap arus
listrik sesuai dengan suhunya.
Dalam membuat sensor suhu, sebelumnya kita
harus mempelajari tentang Jembatan Wheatstone dan komponen – komponen listrik
serta peralatan listrik. Jika kita belum mengerti tentang jembatan wheatstone
serta komponen – listrik maka kita akan kesulitan untuk membuat peralatan
sensor suhu tersebut.
Dalam
Jembatan wheatstone terdapat 4 lengan, dan setiap lengan terdapat hambatan. Pada rangkaian
wheatstone yang kami rangkai, kami meletakkan Resistor potensiometer pada R3,
dengan nilai 10 kilo ohm, NTC pada R2 sebesar 12 ohm, R1 sebesar 1000 ohm dan
R4 sebesar 47 ohm.
Sehingga
perbandingan lengannya yaitu
Jadi
perbandingan lengan antara R1R4 dengan R2R3 yaitu sebesar 1; 2,6.
Sensor suhu yang kami buat yaitu berbasis NTC
(Negative Termistor Coefition) yaitu resistor variabel yang peka terhadap
perubahan suhu. Karena NTC bernilai negatif, maka jika suhu meningkat, nilai
hambatan akan berkurang. Maka bentuk rangkaian bisa kita gunakan jembatan
wheatstone standar.
Dalam penggunaan sensor suhu berbasis NTC,
diperlukan pengkalibrasian alat. Pengkalibrasikan alat berguna untuk mengukur
suhu suatu benda. Cara yang dapat digunakan dalam mengkalibrasikan sensor suhu
berbasis NTC adalah dengan cara memasukkan termometer dan sensor suhu ke dalam
pemanas air listrik yang berisi air
mineral biasa, kemudian dilihat skala pada VU meter dan disesuaikan dengan
skala Termometer. Skala pada termometer menunjukkan suhu kamar yaitu, 32 ° C.
Putar skrup pada sensor suhu hingga tepat di angka nol. Suhu tersebut adalah
suhu standar kalibrasi.
Dalam melakukan pengkalibrasian sensor suhu
berbasis NTC kami melakukan tiga kali percobaan pengkalibrasian. Pada tabel
rata-rata diperoleh hasil skala VU meter
menunjukkan peningkatan dan berbanding lurus dengan suhu pada termometer.
Semakin tinggi suhu pada termometer berarti semakin tinggi skala VU meter yang
ditunjukkan oleh sensor suhu berbasis NTC. Pada hasil percobaan sensor suhu
berbasis NTC jangkauan ukurnya yaitu antara skala 0°C - 60° C.
Pada Percobaan pengkalibrasian kami melakukan
tiga kali percobaan dan didapatkan hasil rata-rata untuk setiap skala bisa
dilihat pada tabel hasil percobaan atau bisa
dilihat pada grafik berikut:
Grafik 9.1 Grafik
Skala VU meter terhadap Suhu pada Termometer
Pada
alat yang kami buat terdapat kelemahan diantaranya yaitu skala pada sensor suhu
yang terlalu kecil dimana jangkauan pengukuran sebesar 32 ⁰C
– 60⁰C
hanya berkisar pada skala 1 – skala 14. Hal ini
disebabkan oleh banyak faktor, diantaranya kesulitan mencari alat dan
bahan untuk merangkai sensor suhu tersebut, kurangnya pengetahuan kami,
kurangnya waktu pelaksanaan pembuataan alat sensor suhu tersebut, dan yang
paling fatal adalah resistor yang kami gunakan pada lengan 1 dan lengan 4
perbandingannya terhadap lengan 2 (NTC) dan lengan 3 (potensiometer) kecil
yaitu sebesar 1:2,6. Untuk mengurangi kelemahan tersebut diharapkan praktikan
untuk lebih memahami materi dan diusahakan menggunakan lengan 1 dan lengan 4
yang perbandingannya mendekati dengan lengan 2 (NTC) dan lengan 3
(Potensiometer).
X.
KESIMPULAN
Berdasarkan
percobaan mengenai alat sensor suhu berbasis NTC dapat disimpulkan bahwa: 1.
Bagian bagian alat ukur sensor suhu berbasis NTC adalah VUmeter,Resistor,Kabel
Penghubung, Potensiometer, Baterai dan Tempat Baterai,Papan PCB, Saklar dan
Termometer. 2. Fungsi alat ukur sensor suhu berbasis NTC
adalah untuk mendeteksi gejala perubahan perubahan suhu dalam bentuk output
analog maupun digital. 3. Setiap bagian bagian dari alat alat ukur
sensor suhu memiliki kegunaan masing-masing yang saling berkaitan. 4. Cara kerja dari alat ini adalah dengan
mengubah besaran panas menjadi besaran listrik sehingga dapat mendeteksi gejala
perubahan suhu pada objek tertentu.
XI.
REFERENSI
Cooper, David William. 1994. Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran. Jakarta : Erlangga.
http://id.wikipediaa.org/wiki/jembatan_wheatstone (diakses pada tanggal 10 Maret 2017)
http://teknikelektronika.com/pengertian-thermistor-ntc-ptc-krakteristik (diakses pada tanggal 10
Maret 2017)
http://teknikelektronika.com/pengertian-sensor-suhu-jenis-jenis-sensor-suhu (diakses pada
tanggal 10 Maret 2017)
II
No comments:
Post a Comment