Materi pertemuan 4 Penerapan Rangkaian Elektronika

1. 24
SENSOR DAN AKTUATOR
2. Kegiatan Pembelajaran 3
a. Tujuan Pembelajaran:
Peserta didik dapat menyebutkan macam macam sensor suhu
Peserta didik dapat mengambarkan symbol thermistor PTC dan NTC
Peserta didik dapat mengambarkan karakteristik PTC dan NTC
Peserta didik dapat membedakan NTC dan PTC
b. Uraian Materi
SENSOR DENGAN PERUBAHAN SUHU
Sensor ini bekerjanya karena adanya perubahan suhu disekitar sensor, hasil
pendeteksian berupa sinyal bukan listrik diubah menjadi sinyal listrik, biasanya
berupa tegangan listrik. Dan umumnya setiap perubahan dalam 10o
C
menghasilkan tegangan listrik sebesar 1mV dc.
Sensor suhu mempunyai beberapa model dan jenis contoh sensor suhu
yang ada di pasaran, diantaranya PTC, NTC, PT100, LM35, thermocouple dan
lain-lain. Berikut ini karakteristik beberapa jenis sensor suhu.
Gambar Karakteristik beberapa jenis sensor suhu
Pada gambar diatas IC sensor dan thermocouple memiliki linearitas paling baik,
namun karena dalam tugas ini suhu yang diukur lebih dari 100o
C, maka
thermocouple yang paling sesuai karena mampu hingga mencapai suhu 1200o
C.
Sedangkan IC sensor linear mampu hingga 135o
C.

2. 25
SENSOR DAN AKTUATOR I
PTC dan NTC
Termistor atau tahanan thermal adalah komponen semikonduktor yang memiliki
karakter sebagai tahanan dengan koefisien tahanan temperatur yang tinggi, yang
biasanya negatif. Ada 2 jenis termistor yang sering kita jumpai dalam perangkat
elektronika yaitu NTC (Negative Thermal Coeffisien) dan PTC (Positive Thermal
Coeffisien). Umumnya tahanan termistor pada temperatur ruang dapat berkurang
6% untuk setiap kenaikan temperatur sebesar 1oC. Kepekaan yang tinggi
terhadap perubahan temperatur ini membuat termistor sangat sesuai untuk
pengukuran, pengontrolan dan kompensasi temperatur secara presisi.
Termistor terbuat dari campuran oksida-oksida logam yang diendapkan seperti:
mangan (Mn), nikel (Ni), cobalt (Co), tembaga (Cu), besi (Fe) dan uranium (U).
Rangkuman tahanannya adalah dari 0,5 W sampai 75 W dan tersedia dalam
berbagai bentuk dan ukuran. Ukuran paling kecil berbentuk mani-manik (beads)
dengan diameter 0,15 mm sampai 1,25 mm, bentuk piringan (disk) atau cincin
(washer) dengan ukuran 2,5 mm sampai 25 mm. Cincin-cincin dapat ditumpukan
dan di tempatkan secara seri atau paralel guna memperbesar disipasi daya.

3. 26
SENSOR DAN AKTUATOR
Dalam operasinya termistor memanfaatkan perubahan resistivitas terhadap
temperatur, dan umumnya nilai tahanannya turun terhadap temperatur secara
eksponensial untuk jenis NTC ( Negative Thermal Coeffisien)
Koefisien temperatur α didefinisikan pada temperature tertentu misalnya 25o
C
sebagai berikut :
Teknik Kompensasi Termistor:
Karkateristik termistor berikut memperlihatkan hubungan antara temperatur dan
resistansi seperti tampak pada gambar berikut.
Untuk pengontrolan perlu mengubah tahanan menjadi tegangan, berikut
rangkaian dasar untuk mengubah resistansi menjadi tegangan.

4. 27
SENSOR DAN AKTUATOR I
Thermistor dengan koefisien positif (PTC, Positive Thermal Coeffisien) Grafik
karakteristik termistor jenis PTC :
Dalam operasinya termistor jenis PTC memanfaatkan perubahan resistivitas
terhadap temperatur, dan umumnya nilai tahanannya naik terhadap temperatur
secara eksponensial
Daerah resistansi mendekati linier

5. 28
SENSOR DAN AKTUATOR
Untuk teknik kompensasi temperatur menggunakan rangkaian penguat jembatan
lebih baik digunakan untuk jenis sensor resistansi karena rangkaian jembatan
dapat diatur titik kesetimbangannya
Nilai tegangan outputnya adalah :
Atau rumus lain yang dapat digunakan untuk menentukan tegangan output :
Sehingga:
c.Rangkuman
Sensor suhu mempunyai beberapa model dan jenis contoh sensor suhu yang
ada di pasaran, diantaranya PTC, NTC, PT100, LM35, thermocouple dan
lain-lain. Berikut ini karakteristik beberapa jenis sensor suhu.
Termistor atau tahanan thermal adalah komponen semikonduktor yang
memiliki karakter sebagai tahanan dengan koefisien tahanan temperatur
yang tinggi, yang biasanya negatif. Ada 2 jenis termistor yang sering kita
jumpai dalam perangkat elektronika yaitu NTC (Negative Thermal Coeffisien)
dan PTC (Positive Thermal Coeffisien)
d.Tugas
Peserta didik dapat mencoba membuat karateristik PTC dan NTC
hubungan antara suhu dengan resistansi.