Resistance Temperature Detector

RTD

Komponen ini merupakan resistor yang peka terhadap suhu, di mana nilai resistansinya akan berubah sesuai dengan perubahan suhu. Karena itu, RTD termasuk komponen transduser yang dapat digunakan sebagai sensor dalam melakukan otomatisasi atau mengatur proses kontrol.

Pada tipe standar (wire-wound), RTD terbuat dari kawat yang tahan korosi. Kawat tersebut dililitkan pada bahan keramik atau kaca lalu ditutup oleh selubung probe yang terbuat dari logam Inconel sebagai pelindung. Inconel adalah logam yang dibuat dari paduan besi, krom dan nikel.

Inconel dipilih karena merupakan logam yang tahan korosi dan jika dimasukkan ke dalam medium cair atau gas, material ini cepat mencapai suhu medium tersebut.

Sedangkan material yang dipilih untuk kawat RTD adalah platina. Walau sering juga terbuat dari tembaga atau nikel. Namun platina lebih sering digunakan, karena tingkat akurasi dari material tersebut memang lebih baik dan rentang suhunya pun jauh lebih luas hingga 1500⁰ C.

Kawat RTD biasanya dipisahkan dari selubungnya oleh lapisan keramik (porselen isolator) agar tidak terjadi Korsleting alias atau hubung pendek antara kawat tersebut dengan selubung pelindung.

Kelebihan

Akurasi pengukuran yang presisi. Jika dibandingkan sensor suhu lain, seperti termokopel. RTD memiliki akurasi yang lebih presisi. Akurasinya hingga 0,1⁰ C yang masih lebih akurat dibandingkan dengan thermocouple yang hanya 1⁰ C.
Stabilitas sangat baik. Untuk penggunaan jangka panjang RTD punya stabilitas sangat baik. Hal ini menyebabkan pembacaan tidak berubah karena pengaruh oksidasi, korosi, dan perubahan lain. Angka yang dibaca oleh RTD sebagai sensor pun angka tetap sama di waktu awal penggunaan walau sudah lama digunakan.
Ketahanan panas tinggi. Masih pada stabilitas pengukuran suhunya. Jika tadi RTD tetap stabil walau dipakai dalam durasi lama, komponen ini juga tetap menunjukkan angka pengukuran yang akurat di suhu yang tinggi. Hal ini karena penggunaan material platina yang memang punya ketahanan suhu yang tinggi.

Kekurangan

Rentang pengukuran lebih sempit. Sebenarnya, RTD adalah salah satu sensor suhu dengan rentang pengukuran yang luas, hingga 1000⁰ C. Walaupun untuk pengukuran di atas 400⁰ C lebih sulit mendapatkan hasil pengukuran yang akurat. Jadi umumnya RTD digunakan untuk mengukur suhu dibawah 850⁰ C saja, sedangkan diatas 850⁰ C biasanya menggunakan termokopel yang memiliki rentang 1600⁰ C.
Waktu respon lama. RTD mempunyai respon waktu terhadap suhu sedikit lama, yaitu 0,5 hingga 5 detik, tergantung pada kondisi penggunaannya.
Terpengaruh oleh getaran. RTD sedikit rentan terhadap getaran atau goncangan. Jika kamu ingin menggunakan RTD yang lebih tahan pada gangguan berupa getaran, mungkin kamu dapat menggunakan jenis RTD thin-film.
Self-heating. Self heating adalah kondisi komponen RTD yang memanas akibat dialiri arus. Masalah ini dapat mempengaruhi tingkat akurasi pengukuran. Apalagi jika menggunakan kabel ekstensi yang panjang.
Harga yang lebih mahal. Bagian harga juga mungkin menjadi kekurangan, karena sensor suhu satu ini dibandrol sedikit lebih mahal dibanding yang lain.

SPESIFIKASI

Accurate measurement from -50C sampai +500C
Nominal value 0C = 1000 ohm
Basic dimension = 2,3 x 2,1 x 0,9 mm
Stability = 0,05%
Thermal response = 0,1s

Sensor Suhu

DHT11 mampu mendeteksi nilai kelembaban dengan cara mendeteksi uap air di udara melalui resistansi listrik diantara dua elektroda. Material penyusun elektroda yang digunakan adalah subtrat. Ketika subtrat menyerap uap air di udara, subtrat akan melepaskan ion yang menyebabkan peningkatan nilai konduktivitas antar elektroda sehingga memiliki nilai resistansi yang berbeda. Nilai kelembaban yang tinggi akan mengurangi resistansi antar elektroda dan sebaliknya jika kelembaban rendah akan meningkatkan resistansi antar elektroda.

DHT11

Didalam DHT11 terdapat sebuah termistor NTC yang digunakan untuk mendeteksi nilai suhu. Termistor NTC merupakan sensor suhu dengan nilai resistansi yang berkurang apabila suhu meningkat.

Spesifikasi Sensor DHT11

Tegangan Input 3-5V
Arus 0.3mA, Iddle 60uA
Periode sampling 2 detik
Output data serial
Resolusi 16bit
Temperatur antara 0°C sampai 50°C (akurasi 1°C )
Kelembapan antara 20% sampai 90% (akurasi 5%)

APLIKASI

Alarm peringatan suhu dan kontrol otomatis exhaust-fan untuk ruang server dan ruang pemancar
Pengontrol suhu bioreaktor
Pengontrol suhu kolam pemijahan ikan
Pengontrol otomatis pompa air sarang burung walet yang bekerja berdasarkan suhu
Pengontrol suhu inkubator/mesin penetas telur
Pengontrol suhu pemanas bibit tebu
Alarm suhu pada oven tembakau manual
Pengontrol suhu akuarium ikan dan reptil
Dan lain-lain

Fungsi PIN DHT11 :

VCC = Tegangan supply 3.5V sampai 5.5V
DATA/OUT = PIN output data suhu dan kelembaban
GND = Tegangan ground pada rangkaian

Kelebihan

DHT11 memiliki output digital yang sudah terkalibrasi. Sensor ini terdiri dari komponen pengukur kelembaban tipe resistive dan pengukuran suhu via NTC serta terhubung dengan 8 bit uC sehingga memberikan hasil yang cukup baik, kecepatan respon yang cukup, memiliki ketahanan yang baik terhadap interferensi dan cukup murah dalam harga. Interface yang digunakan adalah single write, serial interface yang cukup cepat dan mudah. Ukuran sensor yang kecil, kebutuhan komsumsi daya yang rendah dan mampu mentransmisikan outputnya dalam jarak 20 meter.

Kekurangan

Kelemahan dari sensor DHT11 ini adalah akurasi yang kurang, selain itu range pengukuran suhunya hanya 0 sd 50 derajat celcius tapi dengan harga yang cukup murah sensor ini bisa menjadi alternatif untuk dipakai dalam pengukuran suhu dan kelembaban yang tidak terlalu memerlukan akurasi yang bagus. Misalnya pengukuran suhu kamar,pengukuran suhu dan kelembaban mesin penetas dan lain-lain.

LM35

Sensor LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100°C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,1°C, dan dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian kontrol yang sangat mudah. IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear terhadap perubahan suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /°C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1° C maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.

kelebihan

Rentang suhu yang jauh, antara -55 sampai +150°C
Low self-heating, sebesar 0.08°C
Beroperasi pada tegangan 4 sampai 30 V
Rangkaian tidak rumit
Tidak memerlukan pengkondisian sinyal

kekurangan

Membutuhkan sumber tegangan untuk beroperasi

SPESIFIKASI

Resolusi Sensor 10 mVolt/ ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.
Keakurasi kalibrasi 0,5 ºC pada suhu 25 ºC .
Jangkauan maksimal operasi suhu -55 ºC sampai +150 ºC.
Tegangan kerja 4v sampai 30 volt.
Konsumsi arus rendah kurang dari 60 µA.
Faktor pemanasan diri yang rendah (low-heating) kurang dari 0,1 ºC pada udara diam.
Impedansi keluaran yang rendah 0,1 W untuk beban 1 mA.
Toleransi ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC