Prinsip Kerja Sensor Suhu Termokopel

Sensor suhu termokopel merupakan salah satu perangkat penting dalam berbagai aplikasi yang memerlukan pemantauan suhu. Artikel ini akan mengulas prinsip kerja sensor suhu termokopel serta berbagai jenis yang tersedia, mulai dari Tipe E hingga Tipe U, yang dapat digunakan untuk berbagai rentang suhu.

 

Prinsip Kerja Sensor Suhu Termokopel

 

Prinsip kerja sensor suhu termokopel sangat sederhana. Sensor ini terdiri dari dua kawat logam konduktor berbeda jenis yang digabungkan pada salah satu ujungnya. Ketika kedua persimpangan atau junction memiliki suhu yang sama, maka tegangan listrik yang melalui kawat-kawat tersebut adalah nol. Namun, ketika salah satu junction diberi suhu panas atau dihubungkan ke objek yang perlu diukur suhunya, akan terjadi perbedaan suhu di antara kedua junction tersebut, menghasilkan tegangan listrik yang nilainya sebanding dengan suhu panas yang diterimanya. Tegangan listrik yang dihasilkan oleh termokopel biasanya berkisar antara 1 µV hingga 70 µV per derajat Celsius.

 

Pengukuran ini kemudian dikonversi sesuai dengan tabel referensi yang telah ditetapkan, sehingga menghasilkan pembacaan suhu yang dapat dimengerti oleh manusia. Dengan prinsip kerja yang sederhana ini, termokopel dapat mengukur suhu dalam berbagai rentang yang luas, menjadikannya salah satu sensor suhu yang paling populer.

 

Jenis-Jenis Sensor Suhu Termokopel

 

Sensor suhu termokopel tersedia dalam berbagai jenis berdasarkan bahan logam konduktor yang digunakan dan rentang suhu operasionalnya. Berikut adalah beberapa jenis termokopel yang umum digunakan dengan spesifikasi masing-masing:

 

1. Termokopel Tipe E

 

Bahan Logam Konduktor Positif: Nickel-Chromium

Bahan Logam Konduktor Negatif: Constantan

Rentang Suhu: -200˚C – 900˚C

2. Termokopel Tipe J

 

Bahan Logam Konduktor Positif: Iron (Besi)

Bahan Logam Konduktor Negatif: Constantan

Rentang Suhu: 0˚C – 750˚C

3. Termokopel Tipe K

 

Bahan Logam Konduktor Positif: Nickel-Chromium

Bahan Logam Konduktor Negatif: Nickel-Aluminium

Rentang Suhu: -200˚C – 1250˚C

4. Termokopel Tipe N

 

Bahan Logam Konduktor Positif: Nicrosil

Bahan Logam Konduktor Negatif: Nisil

Rentang Suhu: 0˚C – 1250˚C

5. Termokopel Tipe T

 

Bahan Logam Konduktor Positif: Copper (Tembaga)

Bahan Logam Konduktor Negatif: Constantan

Rentang Suhu: -200˚C – 350˚C

6. Termokopel Tipe U (kompensasi Tipe S dan Tipe R)

 

Bahan Logam Konduktor Positif: Copper (Tembaga)

Bahan Logam Konduktor Negatif: Copper-Nickel

Rentang Suhu: 0˚C – 1450˚C

Setiap tipe termokopel memiliki karakteristik yang unik, termasuk rentang suhu operasional, sensitivitas, dan ketahanan terhadap lingkungan yang berbeda. Oleh karena itu, pemilihan jenis termokopel yang tepat sangat penting tergantung pada aplikasi pengukuran suhu yang diinginkan.

 

Keunggulan Termokopel

 

Ada beberapa alasan mengapa termokopel sangat populer dalam aplikasi pengukuran suhu:

 

Respon Cepat: Termokopel merespons perubahan suhu dengan cepat, membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan pemantauan suhu real-time.

 

Rentang Suhu Luas: Termokopel dapat mengukur suhu dalam rentang yang sangat luas, mulai dari suhu ekstrem rendah hingga suhu yang sangat tinggi.

 

Tahan Goncangan/Getaran: Termokopel tahan terhadap goncangan dan getaran, menjadikannya pilihan yang baik untuk lingkungan yang kasar.

 

Kemudahan Penggunaan: Termokopel relatif mudah digunakan dan tidak memerlukan sumber daya tambahan seperti penguat sinyal.

 

Presisi: Dengan kalibrasi yang tepat, termokopel dapat memberikan pengukuran suhu yang sangat presisi.

 

Dalam berbagai aplikasi, termokopel telah terbukti menjadi sensor suhu yang handal dan efektif. Dengan berbagai jenis yang tersedia, pemantauan suhu yang akurat dapat diakses dalam berbagai kondisi lingkungan dan suhu. Sejak penemuan efek Seebeck oleh Thomas Johann Seebeck pada tahun 1821, sensor suhu termokopel terus berkembang dan memberikan manfaat besar dalam berbagai industri.***