Sensor Suhu, Apa Saja Fungsi, Cara Kerja, dan Jenisnya?

Sensor suhu memiliki fungsi yang beragam. Bukan hanya untuk mengukur suhu badan, sensor suhu juga berguna untuk kendaraan, ruangan, maupun lainnya. Simak fungsi, cara kerja, dan apa saja jenis-jenis dari sensor suhu melalui artikel TransTRACK berikut ini!

Apa Itu Fitur Sensor Suhu?

Sensor suhu adalah perangkat yang mendeteksi dan mengukur dingin dan panas dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Temperature Sensor digunakan dalam kehidupan kita sehari-hari, baik itu berupa pemanas air rumah tangga, termometer, lemari es, atau microwave. Ada berbagai aplikasi sensor suhu, termasuk bidang pemantauan geoteknik.

Sensor suhu juga dapat didefinisikan sebagai instrumen sederhana yang mengukur derajat dingin atau panas dan kemudian mengubahnya menjadi satuan yang dapat dibaca. Ada Temperature Sensor khusus yang digunakan untuk mengukur suhu lubang bor, tanah, bendungan beton besar, atau bangunan.

Fungsi Sensor Suhu pada Kendaraan

Ada banyak jenis sensor suhu, tetapi cara paling umum yang digunakan dalam kategorisasinya didasarkan pada mode koneksi yang mencakup Temperature Sensor kontak dan non-kontak. Contoh sensor kontak termasuk termistor dan Thermocouple karena kontaknya dengan objek yang diukur bersifat langsung, sedangkan sensor suhu tipe non-kontak mengukur radiasi sumber panas.

Pengukur suhu seperti itu sebagian besar digunakan di lingkungan berbahaya seperti pembangkit listrik tenaga panas atau pembangkit listrik tenaga nuklir. Temperature Sensor digunakan untuk mengukur panas hidrasi dalam struktur beton massal, di bidang pemantauan geoteknik. Mereka juga dapat dimanfaatkan untuk memantau migrasi rembesan atau air tanah.

Salah satu area di mana mereka biasanya digunakan ada dalam perawatan beton karena beton harus relatif hangat untuk dipasang dan dirawat dengan benar. Variasi musim menyebabkan pemuaian atau penyusutan struktur, membawa perubahan keseluruhan pada volumenya.

[display-post-read-also]

Cara Kerja Sensor Suhu

Cara kerja sensor suhu ini berdasarkan tegangan pada terminal dioda. Jika ada peningkatan tegangan, suhu juga meningkat. Ini diikuti oleh penurunan tegangan antara terminal transistor basis dan emitor di dioda. Ada juga Temperature Sensor yang bekerja berdasarkan prinsip perubahan tegangan akibat perubahan suhu.

Dalam pengukur suhu vibrating wire, logam yang berbeda memiliki koefisien ekspansi linier yang berbeda. Terutama terdiri dari kawat magnet yang diregangkan dengan kekuatan tarik tinggi dan dua ujung yang dipasang pada logam yang berbeda sehingga setiap perubahan suhu akan secara langsung mempengaruhi tegangan pada kawat dan frekuensi getaran alaminya.

Logam yang berbeda dapat dibuat dari aluminium karena memiliki koefisien muai panjang yang lebih besar daripada baja. Ketika konversi sinyal suhu menjadi frekuensi terjadi, unit pembacaan yang sama yang digunakan untuk sensor vibrating wire lainnya juga dapat digunakan dalam pemantauan suhu.

Sensor vibrating wire yang dibuat khusus adalah sensor yang merasakan perubahan suhu dan kemudian perubahan suhu tersebut diubah menjadi sinyal listrik yang kemudian ditransmisikan ke unit pembacaan sebagai frekuensi.

Jenis Sensor Suhu

Sensor suhu contact dan non-contact dibagi lebih lanjut menjadi jenis Temperature Sensor yang disebutkan berikut ini.

The Resistance Temperature Detector (RTD)

Ini dikenal sebagai termometer resistansi dan menggunakan resistansi elemen RTD dengan suhu untuk mengukur suhu. Berbagai jenis bahan dapat digunakan untuk membuat logam.

Bahannya antara lain nikel, platina, dan tembaga. Namun, platinum adalah yang paling akurat dan karenanya paling mahal.

Thermocouple Sensor

Thermocouple Sensor memiliki dua kabel yang terbuat dari logam berbeda yang terhubung pada dua titik. Tegangan antara dua kabel mencerminkan perubahan suhu.

Meskipun keakuratannya mungkin sedikit berkurang ke tingkat yang lebih rendah daripada RTD, suhunya berkisar antara -328 °F hingga 3182 °F (-200 °C hingga 1750 °C) dan umumnya lebih hemat biaya.

Thermocouple dipisahkan menjadi beberapa jenis, dengan masing-masing jenis cocok untuk kondisi suhu tertentu. Berbagai kelas Thermocouple dibangun untuk memenuhi kebutuhan aplikasi tertentu.

Penggunaan untuk Jenis Thermocouple:

• E: cocok untuk kondisi vakum, lembam, pengoksidasi ringan, atau reduksi J: digunakan di tempat dengan oksigen terbatas
• K: membutuhkan perlindungan logam atau keramik
• N: menolak oksidasi dari belerang
• T: digunakan dalam mengoksidasi atau mengurangi lingkungan
• S, R, dan B: harus dilindungi dengan bentuk tabung dan digunakan untuk aplikasi suhu tinggi
• C (tungsten/renium): sangat umum membutuhkan selubung pelindung dan digunakan untuk aplikasi suhu tinggi.
• A: varian tipe C dan penggunaannya terbatas

Thermocouple Tipe R – Thermocouple Tipe R terbuat dari platinum dan rhodium dan dapat digunakan untuk suhu hingga 2700° (1480° C ) F. Mereka harus dilindungi oleh tabung keramik kedap gas dan tabung luar sekunder. Thermocouple tipe R memiliki stabilitas yang lebih baik, rentang suhu yang meningkat dibandingkan Thermocouple Tipe S, dan sering digunakan sebagai pengganti Thermocouple Tipe S. Aplikasi untuk Tipe R adalah perlakuan panas, sensor kontrol, industri semikonduktor, manufaktur kaca, dan logam besi dan non-besi.

Thermocouple Tipe K – Thermocouple Tipe K terbuat dari Chromel®–Alumel® dengan persentase kecil mangan dan silikon. Mereka adalah Thermocouple tujuan umum dengan kisaran suhu -328 ° F hingga 2462 ° F (-200 ° C hingga 1350 ° C). Thermocouple tipe K perlu dikalibrasi dengan hati-hati dan memiliki sinyal keluaran kecil. Mereka digunakan dalam bermacam-macam lingkungan termasuk air, bahan kimia ringan, gas, dan kondisi kering. Industri umum yang menggunakan Thermocouple tipe K adalah rumah sakit dan persiapan makanan. Terlepas dari rentang suhu yang luas, Thermocouple tipe K sebagian besar digunakan untuk suhu di atas 1004 °F (540 °C).

Thermocouple Tipe J – Thermocouple tipe J, seperti Thermocouple tipe K, adalah Thermocouple serba guna yang terbuat dari besi dan konstantan, dengan kaki besi positif dan kaki konstantan negatif. Mereka dapat digunakan terbuka atau tidak terpapar dengan tabung pelindung yang direkomendasikan. Thermocouple tipe J digunakan dalam lingkungan vakum, lembam, dan reduksi. Seperti Thermocouple tipe K, Thermocouple tipe J harus dikalibrasi dengan hati-hati dan tidak bereaksi dengan baik terhadap kebisingan.

[display-post-read-also]

Sensor Termistor

Jenis sensor suhu ini menampilkan perubahan yang tepat, dapat diprediksi, dan besar dalam perubahan suhu yang berbeda. Dengan perubahan sebesar ini, berarti pemantulan suhu terjadi secara cepat dan akurat.

Termistor NTC membutuhkan linierisasi karena ukuran dan kecepatan yang terlibat, sehingga beberapa perhitungan terlibat.

Temperature Sensor Termometer

Jenis sensor suhu ini merupakan Temperature Sensor standar, khususnya tabung gelas berisi merkuri. Namun, termometer ada dalam beberapa jenis. Termometer kaca dapat mengandung etanol atau merkuri, meskipun saat ini cairan utama yang digunakan dalam termometer ini adalah etanol.

Termometer Bi-Metal

Termometer jenis ini terdiri dari pengukur dan batang yang dihubungkan. Ada pegas yang terpasang pada batang di ujung sensor, mengarah ke jarum pengukur.

Ketika panas diterapkan pada sensing coil, ada gerakan di coil, yang menyebabkan pergerakan jarum di alat pengukur – sehingga suhu ditampilkan.

Termometer Berisi Gas dan Cairan

Termometer jenis ini bekerja sama. Keduanya memiliki bohlam berisi gas atau cairan yang terletak di dalam ujung penginderaan probe. Saat panas diterapkan, gas mengembang atau cairan memanas, yang memberi sinyal pada batang yang terpasang untuk menggerakkan jarum ke suhu yang diukur.

Termometer digital

Termometer jenis ini menggunakan probe seperti Thermocouple atau RTD. Suhu diukur oleh probe (sensing end) dan ditampilkan sebagai pembacaan digital.

Sensor Inframerah

Jenis sensor suhu ini mendeteksi suhu dari jarak jauh dengan mengukur jumlah radiasi termal yang dipancarkan oleh sumber atau benda panas.

Temperature Sensor ini menemukan aplikasinya di suhu tinggi atau lingkungan berbahaya, di mana jarak aman harus dijaga dari tubuh tertentu.

Thermal Imaging

Sensor suhu ini adalah jenis Temperature Sensor non-kontak yang paling umum. Mereka digunakan dalam keadaan berikut: ketika objek target sedang bergerak (seperti di dalam mesin yang bergerak di ban berjalan); jika objeknya jauh; jika lingkungan sekitarnya berbahaya; atau dalam suhu ekstrem di mana sensor kontak tidak sesuai.

Negative Temperature Coefficient (NTC) Thermistor

Pada dasarnya, termistor adalah Temperature Sensor sensitif yang secara tepat bereaksi terhadap perubahan suhu yang sangat kecil. Pada suhu yang sangat rendah, ini memberikan resistensi yang sangat besar. Artinya, begitu suhu mulai naik, resistansi mulai turun dengan cepat.

Karena perubahan resistansi yang besar per derajat Celcius, bahkan perubahan suhu kecil ditampilkan secara akurat oleh termistor koefisien suhu negatif. Thermistor Temperature Sensor negatif membutuhkan linierisasi karena prinsip kerjanya eksponensial. Kisaran suhu kerja mereka biasanya -58 hingga 482 °F (-50 hingga 250 °C).

Sensor Berbasis Semikonduktor

Temperature Sensor berbasis semikonduktor bekerja dengan sirkuit terintegrasi ganda. Mereka terdiri dari dua dioda yang serupa, dengan karakteristik tegangan dan arus sensitif suhu untuk mengukur perubahan suhu secara efektif.

Sensor berbasis semikonduktor memberikan keluaran linier; namun, mereka kurang akurat pada 1 hingga 5 °C. Jenis Temperature Sensor ini memiliki respons paling lambat (5 hingga 6 detik) pada rentang suhu tersempit (-94 °F hingga 302 °F atau -70 °C hingga 150 °C).

Vibrating Wire Temperature Sensor

Jenis sensor suhu ini digunakan untuk mengukur suhu internal di dalam air atau struktur beton. Ini menunjukkan resolusi lebih baik dari 0,1 ° C dan kerjanya mirip dengan Temperature Sensor Thermocouple.

Kisaran suhunya juga tinggi mulai dari -20 °C hingga 80 °C.

Bagaimana? Kalian sudah memahami mengenai sensor suhu tersebut beserta dengan fungsi, cara kerja, dan jenisnya? Jika sudah memahaminya, maka kalian sudah bisa menggunakannya. Temperature Sensor akan berguna dimana saja termasuk pada armada. Jika ingin menggunakan sensor suhu pada armada maupun kendaraanmu, kalian bisa mencoba menggunakan fleet management system dari TransTRACK maupun cargo tracker untuk kendaraan kargo. Yang mana, bukan hanya dengan fitur Temperature Sensor, kalian akan mendapatkan fitur-fitur unggulan lainnya!