Termokopel: Perbedaan antara revisi

Pada dunia elektronika, termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan dan dapat digunakan untuk mengubah perbedaan potesial panas menjadi perbedaan potesial listrik. Termokopel murah, dapat diubah-ubah, memiliki konektor standar, dan dapat mengukur temperatur dalam jangkauan yang besar. Batasan utama adalah ketelitiannya; ketelitian di atas 1 °C sulit diperoleh.

== Prinsip Operasi ==

 

Tahun 1821, seorang fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seebeck menemukan bahwa saat sebuah konduktor (seperi logam) diberi perlakuan panas secara gradien, ia akan menghasilkan tegangan listrik. Inilah yang disebut efek termoelektrik. Semua usaha untuk mengukur tegangan ini perlu melibatkan hubungan konduktor lain ke ujung benda panas. Konduktor tambahan ini kemudian juga akan mengalami gradiasi suhu, dan penambahan tegangan secara berkebalikan dengan benda asli. Untungnya, besar efek ini tergantung logam yang dipakai. Menggunakan logam yang berbeda untuk melengkapi sirkuit akan menghasilkan tegangan yang berbeda, meninggalkan perbedaan kecil tegangan memungkinkan kita melakukan pengukuran, yang bertambah sesuai temperatur. Perbedaan ini umumnya berkisar antara 1 hingga 70 microvolt tiap derajad celcius untuk kisaran yang dihasilkan kombinasi logam modern. Beberapa kombinasi menjadi populer sebagai standar industri, dilihat dari biaya, ketersediaanya, kemudahan, titik lebur, kemampuan kimia, stabilitas, dan hasil.

Sangat penting diingat bahwa termokopel mengukur perbedaan temperatur di antara 2 titik, bukan temperatur absolut.

 

Pada banyak aplikasi, salah satu sambungan —sambungan yang dingin— dijaga sebagai temperatur referensi, sedang yang lain dihubungkan pada objek pengukuran. contoh, pada gambar di atas, hubungan dingin akan ditempatkan pada tembaga pada papan sirkuit. Sensor suhu yang lain akan mengukur suhu pada titik ini, sehingga suhu pada ujung benda yang diperiksa dapat dihitung.

Kabel kompensasi pada sisi lain, kurang presisi, tetapi murah. Mereka memakai perbedaan kecil, biasanya campuran material konduktor yang murah yang memiliki koefisien termoelektrik yang sama dengan termokopel (bekerja pada rentang suhu terbatas), dengan hasil yang tidak seakurat kabel ekstensi. Kombinasi ini menghasilkan output yang mirip dengan termokopel, tetapi operasi rentang suhu pada kabel kompensasi dibatasi untuk menjaga agar kesalahan yang diperoleh kecil.

Kabel ekstensi atau kompensasi harus dipilih sesuai kebutuhan termokopel. Pemilihan ini menghasilkan tegangan yang proporsional terhadap beda suhu antara sambungan panas dan dingin, dan kutub harus dihubungkan dengan benar sehingga tegangan tambahan ditambahkan pada tegangan termokopel, menggantikan perbedaan suhu antara sambungan panas dan dingin.

 

== Hubungan Tegangan dan Suhu ==

Hubungan antara perbedaan suhu dengan tegangan yang dihasilkan termokopel bukan merupakan fungsi linier melainkan fungsi interpolasi polinomial

 

Koefisien an memiliki n antara 5 dan 9.

Agar diperoleh hasil pengukuran yang akurat, persamaan biasanya diimplementasikan pada kontroler digital atau disimpan dalam sebuah tabel pengamatan. Beberapa peralatan yang lebih tua menggunakan filter analog.