Pengertian Sensor Suhu, Jenis dan Cara Kerjanya

Sensor suhu atau dikenal juga Temperature sensors adalah sebuah komponen yang dapat mengubah panas menjadi besaran listrik. Dengan begitu, komponen tersebut bisa mendeteksi perubahan suhu pada objek-objek tertentu.

Pengertian Sensor Suhu

Nah, bagi yang ingin mengenal jenis-jenis sensor suhu lebih dekat, di sini akan kami jelaskan secara detail kepada Anda. Berikut penjelasan lengkapnya :

Apa Itu Sensor Suhu?

Sensor suhu adalah komponen yang berfungsi untuk merespon adanya perubahan suhu misalnya seperti sensor suhu Im35, komponen ini merupakan salah satu turunan, atau keluarga dari transduser. Artinya, komponen tersebut digunakan untuk mengukur jumlah energi panas pada suatu objek. 

Selain itu, sensor suhu juga dapat mendeteksi suhu dalam bentuk output, bahkan ke dalam bentuk digital sekalipun, seperti sensor suhu dht11 arduino yang cukup populer digunakan.

Komponen ini sangat penting, terutama dalam bidang industri. Fungsinya yaitu untuk memonitor secara real time keadaan perubahan suhu mesin. Atau, digunakan juga untuk memantau perubahan suhu sebuah zat yang mendukung proses produksi dalam suatu industri.

Fungsi Sensor Suhu

Selain memantau perubahan suhu, fungsi sensor suhu ini memiliki beberapa manfaat penting, contohnya seperti Sensor suhu dan kelembaban. Adapun sedikit contoh fungsinya adalah sebagai berikut :

1. Sensor PLC Pengaman Mesin

Sensor suhu pada dunia industri biasanya digunakan untuk pengaman mesin. Komponen ini dapat memberikan informasi terkait nilai suhu pada suatu mesin.

Biasanya, komponen sensor ini akan dipadukan dengan rangkaian kontrol tertentu misalnya saja rangkaian PLC. Sehingga jika mesin sudah mencapai batas suhu tertentu, maka perangkat mesin tersebut akan mati dengan sendirinya.

Fungsi Sensor Suhu pada PLC

2. Sebagai Monitoring Suhu Air

Perangkat ini juga bisa digunakan sebagai monitoring suhu air. Misalnya seperti sensor suhu ds18b20 yang juga sering digunakan di kalangan pehobi arduino. Selain itu sering juga diaplikasikan untuk operator di dunia industri agar proses produksi berjalan lancar karena jenis sensor ini bisa mendeteksi suhu air dalam kondisi normal.

3. Sensor Pada Perangkat Elektronik

Pada perangkat elektronik rumah tangga banyak jenis sensor suhu yang digunakan, umumnya untuk perangkat yang berhubungan dengan suhu panas atau dingin. Misalnya saja beberapa perangkat berikut :

  1. AC Indoor menggunakan thermistor untuk pengukuran suhu ruangan yang juga menjadi input modul mengontrol kompresor
  2. Rice cooker menggunakan thermostat sebagai sensor suhu
  3. Pada kulkas terdapat thermostat untuk mengontrol kerja kompresor kulkas
  4. Setrika listrik menggunakan thermostat untuk mendeteksi overheat

Selain pada perangkat elektronik juga banyak digunakan pada rangkaian sensor suhu.

Bagaimana Cara Kerja Sensor Suhu ?

Cara kerja dari sensor suhu lainnya bisa dijelaskan secara sederhana. Umumnya, komponen yang mengukur nilai suhu suatu objek, nantinya akan diubah menjadi sinyal listrik, misalnya pada sensor suhu DS18B20.

Prinsip kerja sensor suhu pada dasarnya sangat bergantung kepada thermocouple atau RTD (Resistance Temperature Detectors) yang merupakan dua logam berbeda yang menghasilkan tegangan listrik yang berbanding lurus seiring dengan adanya perubahan suhu, perbandingan ini tentunya bergantung kepada jenis sensor tersebut.

cara kerja sensor suhu

Karena sensor suhu terdapat banyak jenisnya maka cara kerja tiap jenis sensor suhu pun berbeda beda dan akan dijelaskan dibawah

Jenis-Jenis Sensor Suhu

Sensor suhu sendiri memiliki cukup banyak jenisnya. Salah satu contohnya yang paling banyak digunakan pada rangkaian elektronik misalnya seperti sensor suhu LM35. 

Selain itu, Ada cukup banyak jenis dan karakteristik yang bisa kita temui dalam berbagai macam jenis komponen elektronika. Nah, berikut akan kami paparkan beberapa jenis, atau tipe-tipenya:

1. Sensor Suhu Thermistor

Thermal resistor, atau yang disingkat thermistor, merupakan sebuah komponen elektronik. Nilai resistansi dari komponen ini, dipengaruhi oleh suhu.

Jenis sensor suhu  ini bisa kita bedakan dari dua jenis, yaitu PTC (Positive Temperature Coefficient), dan NTC (Negative Temperature Coefficient).

simbol sensor suhu thermistor

Thermistor PTC, adalah komponen yang dapat membatasi atau bahkan menghentikan suatu perangkat jika terjadi peningkatan suhu. Sedangkan pada tipe NTC, jika suhu semakin besar, maka semakin besar juga arus yang melalui resistor tersebut.

Baik jenis PTC, maupun NTC, keduanya biasa digunakan pada alat-alat elektronik. Jenis alat elektronik yang menggunakan sensor thermistor yaitu seperti kulkas, otomotif, komputer, sensor pengisian baterai pada gadget, hingga pendeteksi kebakaran.

Kerusakan pada komponen sensor suhu thermistor bisa menyebabkan fungsi alat listrik menjadi tidak normal misalnya saja bisa menyebabkan kerusakan AC tidak dingin atau kerusakan kulkas tidak dingin.

gambar sensor suhu thermistor

Umumnya thermistor ini menggunakan bahan-bahan campuran logam. Beberapa bahan yang biasanya digunakan seperti nikel, mangan, besi, dan kobalt yang disenter. Daya tahan komponen dari bahan-bahan tersebut, mampu berkisar antara 0,4 ohm – 75 mega-ohm.

Komponen thermistor juga biasanya digunakan untuk melindungi komponen lainnya. Caranya yaitu dengan memutuskan aliran listrik pada saat terjadi overheat atau panas berlebih pada perangkat yang dipasang sensor.

Baca juga : Cara mengukur Thermistor

2. Sensor Suhu Thermocouple

Thermocouple, atau yang dikenal juga dengan sebutan termokopel, adalah sensor yang fungsinya untuk mendeteksi suhu dengan berdasarkan pada dua jenis logam konduktor yang berbeda.

Nah, dua jenis logam tersebut, nantinya akan digabungkan pada ujungnya. Kemudian, akan menghasilkan efek thermoelectric.

Sensor Suhu Thermocouple

Termokopel ini memiliki banyak kelebihan. Itulah kenapa, jenis sensor suhu ini lebih sering digunakan pada perangkat yang memerlukan kecepatan pembacaan suhu karena jenis sensor ini jauh lebih responsif pada perubahan suhu pada suatu objek.

Rentang suhu operasional sebuah termokopel ini tergolong luas. Rentangnya bisa mencapai antara -200 derajat celcius hingga 2000 derajat celcius. Selain itu, termokopel juga tahan terhadap getaran maupun goncangan.

Selain itu, keunggulan lain dari komponen ini pun tergolong cukup ringan di biaya. Bahkan, memiliki respon yang cukup baik terhadap perubahan suhu yang cepat.

3. Resistive Temperature Detector

Komponen ini memiliki fungsi yang mirip dengan thermistor PTC. Resistive Temperature Detector, atau yang disingkat RTD, memiliki fungsi untuk mengubah energi listrik menjadi hambatan yang berbanding lurus dengan perubahan suhu.

sensor suhu RTD

RTD memiliki tingkat akurasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan komponen thermistor PTC. Selain itu, komponen ini jauh lebih stabil dan juga akurat dibandingkan dengan jenis thermocouple maupun thermistor.

RTD juga memiliki keunggulan yang cukup banyak. Selain memiliki tingkat akurasi pengukuran yang tinggi, komponen ini juga memiliki sinyal yang perubahannya linear, dan memiliki respon perubahan yang tergolong cepat.

4. Sensor Suhu Thermostat

Thermostat adalah komponen sensor suhu yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Pasalnya, komponen ini digunakan pada alat-alat elektronik seperti water heater, setrika, kulkas, thermostat AC, hingga oven listrik.

Komponen ini merupakan salah satu jenis temperature sensors yang memiliki prinsip Electro-Mechanical. Komponen ini juga dikenal dengan sebutan Contact Temperature Sensors.

Gambar Sensor Suhu Thermostat

Umumnya, termostat terdiri dari dua jenis logam berbeda yang biasa juga disebut bimetal. Beberapa jenis logam yang biasanya digunakan pada termostat seperti alumunium, nikel, maupun tembaga.

Prinsip kerja bimetal sebagai sensor suhu yaitu terdapat dua jenis logam yang berfungsi sebagai penyusunnya. Logam tersebut ditempelkan hingga membentuk Bimetallic Strip. Kemudian, Bimetallic Strip tersebut, akan membengkok jika dipengaruhi oleh kondisi suhu tertentu.

Nantinya, rangkaian sensor suhu tersebut akan bergerak untuk menyambungkan atau memutuskan sirkuit yang berfungsi sebagai switch on/off.

Sensor Suhu Arduino

Ada banyak proyek arduino yang menggunakan sensor suhu dan tentunya banyak jenis sensor suhu arduino yang digunakan para pehobi dengan kelebihan dan kekurangan masing masing pada saat diaplikasikan pada rangkaian sensor suhu, berikut ini adalah beberapa diantaranya :

  1. Sensor suhu DS18B20

Sensor suhu arduino ini memiliki 2 jenis bentuk yang berbeda yaitu berupa komponen siap pasang pada PCB mirip transistor dan berupa sensor tahan air (waterproof) dengan tambahan kabel. Tentunya lebih disarankan untuk menggunakan jenis waterproof karena aplikasi nya bisa lebih luas selain itu harganya pun lebih ekonomis.

Sensor suhu DS18B20 arduino

Sensor suhu DS18B20 arduino

  1. Sensor suhu LM35

Sensor suhu LM35 adalah sensor yang berbentuk seperti transistor dan cukup luas digunakan pada arduino karena memiliki kelebihan impedansi pada keluaran yang rendah sehingga mudah terdeteksi oleh rangkaian kontrol, pengukuran suhu yang akurat serta sinyal keluaran yang linier.

sensor suhu lm35 arduino

Gambar sensor suhu LM35

Arus yang dibutuhkan pun terbilang sangat kecil yaitu berkisar 60 mikro ampere. Berikut ini adalah rangkaian sensor suhu LM35 sederhana :

rangkaian sensor suhu lm35 sederhana
  1. Sensor suhu DHT11

Sensor suhu DHT11 adalah sensor suhu arduino dengan pilihan packaging PCB ataupun tanpa PCB, kelebihan sensor DHT11 adalah sensor suhu dan kelembaban yang responsif selain itu outputnya pun cukup akurat.

Sensor suhu DHT11 arduino

Gambar sensor suhu DHT11

Kekurangannya jika digunakan pada proyek arduino yaitu tidak terdapatnya library pada software IDE sehingga harus ditambahkan terlebih dahulu supaya bisa diprogram.

  1. Sensor suhu LM75

Sensor suhu LM75 adalah sensor temperatur yang powerful karena dengan bekerja dengan komunikasi I²C (I-squared-C) dengan modul arduino yang berarti menggunakan SDA SCL. Sensor LM75 berbentuk chip dan bisa diaplikasikan pada penggunaan yang memerlukan presisi yang tinggi.

Sensor suhu LM75 arduino

Gambar sensor suhu LM75