Prinsip Kerja Sensor RTD dan Aplikasinya

Sensor adalah perangkat yang digunakan oleh peralatan elektronik, listrik dan mekanik untuk berinteraksi dengan lingkungan eksternal. Ini digunakan untuk mengukur berbagai jenis fenomena fisik seperti tegangan, arus, percepatan, dll…Sensor menggunakan berbagai prinsip untuk mengukur besaran fisik ini. Seperti efek piezoelektrik yang digunakan untuk mengukur tegangan dan arus, efek Hall digunakan untuk mengukur kerapatan magnet, dll.. RTD – Detektor suhu resistansi, adalah sensor pendeteksi suhu yang menggunakan hubungan antara suhu dan resistansi konduktor untuk mengukur suhu. Sensor ini dengan cepat menggantikan termokopel.

Apa itu Sensor RTD?

Istilah RTD adalah singkatan dari Resistance Temperature Detector. Sensor ini juga dikenal sebagai Termometer Resistansi. Sensor ini digunakan untuk mengukur suhu.

Biasanya, mereka tersedia sebagai kawat halus yang terbuat dari nikel atau tembaga platinum, yang dililitkan di sekitar inti keramik atau kaca. Sensor ini memanfaatkan hubungan suhu/resistensi kabel untuk mengukur suhu.

Dengan menggunakan hubungan resistansi suhu Vs, seseorang dapat menemukan jumlah perubahan yang terjadi pada nilai resistansi sensor, untuk perubahan derajat suhu. Logam platinum memiliki hubungan ketahanan-suhu yang stabil di berbagai suhu.

Untuk Nikel, besarnya perubahan tahanan akibat perubahan suhu menjadi tidak linier, pada suhu di atas 300 ⁰ C. Berdasarkan perilakunya, pada rentang suhu yang berbeda, bahan dipilih untuk membuat kawat tipis, yang digunakan dalam RTD.

RTD dapat dibangun dalam berbagai bentuk dan dalam beberapa kasus, mereka lebih baik daripada termokopel untuk stabilitas, akurasi, dan pengulangan. RTD membutuhkan sumber daya untuk beroperasi. Tidak seperti termokopel yang menggunakan efek Seebeck untuk menghasilkan tegangan, RTD menggunakan hambatan listrik.

Prinsip Kerja

Kerja sensor RTD didasarkan pada hubungan resistansi-suhu bahan yang digunakan untuk konstruksinya. Jumlah perubahan yang terlihat pada nilai resistansi material yang disebabkan karena kenaikan suhu per derajat diukur dan sensor dikalibrasi.

Elemen resistif rapuh, mereka selalu membutuhkan isolasi. Kabel isolator terpasang ke elemen. Untuk suhu di bawah 250 ^o Isolator C seperti karet silikon, PVC digunakan. Sebuah paduan logam yang secara kimiawi lembam terhadap suhu digunakan sebagai selubung pelindung, untuk menampung titik pengukuran dan timah.

Dari suhu 0 ⁰ C hingga nilai suhu di mana perubahannya linier, dianggap sebagai kisaran suhu sensor. Ini tergantung pada bahan kawat yang digunakan dalam sensor. Untuk platinum digunakan kisarannya hingga 660 ⁰ C. Nikel cocok untuk suhu di bawah 300 ⁰ C.

Aproksimasi linier dari hubungan resistansi-suhu logam antara 0 ⁰ C dan 100 ⁰ C dianggap sebagai karakteristik signifikan dari logam yang digunakan sebagai kawat di sensor.

Koefisien suhu resistansi diberikan sebagai

α =(R₁₀₀ –R₀ )/ (100 ⁰ C.R₀ )

Di mana R₀ dan R₁₀₀ adalah hambatan sensor pada suhu 0 ⁰ C dan 100 ⁰ C masing-masing.

Aplikasi RTD

• Sensor RTD digunakan di otomotif untuk mengukur suhu engine, sensor level oli, sensor suhu udara masuk. Dalam komunikasi dan instrumentasi untuk merasakan suhu berlebih pada amplifier, penstabil penguatan transistor, dll…
• RTD digunakan dalam elektronika daya, komputer, elektronik konsumen, penanganan dan pemrosesan makanan, elektronik industri, elektronik medis, militer, dan luar angkasa.

Contoh RTD

Beberapa contoh sensor RTD adalah sensor cairan pendingin, temperatur oli transmisi. sensor, sensor suhu udara masuk, detektor kebakaran, dll.

Karena akurasi dan stabilitasnya, sensor RTD dengan cepat menggantikan termokopel dalam aplikasi industri. RTD dapat memberikan nilai akurasi yang lebih tinggi. RTD dapat stabil selama bertahun-tahun dibandingkan dengan termokopel, yang tetap stabil hanya untuk beberapa jam penggunaan. Ada RTD hadir di peralatan kita sehari-hari seperti mesin kopi, ponsel. Aplikasi RTD mana yang pernah Anda temukan?