Finoo.id – Pengertian Termokopel, Fungsi, Jenis & Prinsip Kerjanya. Termokopel, atau yang dikenal juga sebagai Thermocouple, adalah salah satu jenis sensor suhu yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, baik itu pada peralatan listrik maupun elektronika.
Termokopel ini mudah ditemui dalam beberapa peralatan rumah tangga. Selain itu, termokopel juga memiliki beragam jenis.
Setiap jenis termokopel memiliki perbedaan yang jelas, baik dalam rentang suhu maupun jenis bahan yang digunakan.
Pengertian Termokopel (Thermocouple)
Termokopel, juga dikenal sebagai Thermocouple, digunakan sebagai sensor suhu yang mengkalianlkan dua jenis logam konduktor berbeda yang digabungkan pada ujungnya, sehingga menciptakan efek “Thermo-Electric”.
Efek Thermo-Electric pada termokopel ini ditemukan oleh fisikawan Estonia bernama Thomas Johann Seebeck pada tahun 1821. Ketika sebuah logam konduktor dikenai perbedaan suhu secara bertahap, tegangan listrik akan tercipta.
Perbedaan tegangan listrik di antara dua persimpangan ini dikenal sebagai Efek “Seebeck”.
Termokopel adalah salah satu jenis sensor suhu yang populer dan sering digunakan dalam rangkaian dan peralatan listrik serta elektronika yang terkait dengan suhu.
Kelebihan termokopel yang membuatnya populer adalah respons yang cepat terhadap perubahan suhu dan rentang suhu operasional yang luas, mencakup rentang -200˚C hingga -2000˚C.
Selain respons cepat dan rentang suhu yang luas, termokopel juga tahan terhadap goncangan dan getaran, serta mudah digunakan.
Fungsi Thermocouple
Secara umum, fungsi termokopel adalah sebagai alat pengukur suhu. Dengan menggunakan dua komponen logam yang menyusunnya, termokopel dapat mendeteksi perubahan suhu pada peralatan elektronik.
Termokopel sering digunakan dalam berbagai aplikasi. Misalnya, termokopel digunakan dalam sensor otomotif, penanak nasi, lemari pendingin, mesin cuci, sensor pesawat terbang, dan sebagainya.
Prinsip Kerja Termokopel (Thermocouple)
Prinsip kerja termokopel cukup sederhana dan mudah dipahami. Termokopel terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berbeda jenis yang digabungkan pada ujungnya.
Salah satu jenis logam konduktor dalam termokopel berfungsi sebagai referensi dengan suhu konstan, sementara yang lain berfungsi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas. kalian dapat melihat gambar di atas untuk lebih jelasnya.
Berdasarkan gambar tersebut, ketika kedua persimpangan memiliki suhu yang sama, beda potensial atau tegangan listrik yang melewati kedua persimpangan tersebut adalah “NOL” atau V1 = V2.
Namun, ketika persimpangan yang terhubung dalam rangkaian diberikan suhu panas atau dihubungkan ke objek yang diukur, terjadi perbedaan suhu di antara kedua persimpangan tersebut. Hal ini menghasilkan tegangan listrik yang nilainya sebanding dengan suhu panas yang diterimanya, yaitu V1 – V2.
Tegangan listrik yang dihasilkan ini biasanya berkisar antara 1 µV hingga 70 µV per derajat Celsius.
Tegangan tersebut kemudian dikonversi sesuai dengan tabel referensi yang telah ditetapkan, sehingga menghasilkan pengukuran yang dapat dimengerti oleh kita.
Jenis-Jenis Termokopel (Thermocouple)
Termokopel, atau Thermocouple, memiliki variasi rentang suhu dan jenis bahan yang beragam. Dalam dasarnya, kombinasi logam konduktor yang berbeda akan menghasilkan rentang suhu operasional yang berbeda pula.
Berikut ini adalah beberapa tipe atau jenis termokopel yang umum digunakan berdasarkan stkalianr internasional:
1. Termokopel Tipe B
- Bahan logam konduktor positif: Rhodium dan Platinum 70%
- Bahan logam konduktor negatif: Platinum
- Rentang suhu: 0˚C – 1800˚C
2. Termokopel Tipe E
- Bahan logam konduktor positif: Nickel-Kromium
- Bahan logam konduktor negatif: Constantan
- Rentang suhu: -200˚C – 900˚C
3. Termokopel Tipe J
- Bahan logam konduktor positif: Besi (Iron)
- Bahan logam konduktor negatif: Constantan
- Rentang suhu: -0˚C – 750˚C
4. Termokopel Tipe K
- Bahan logam konduktor positif: Nikel-Kromium
- Bahan logam konduktor negatif: Nikel-Aluminium
- Rentang suhu: -200˚C – 1250˚C
5. Termokopel Tipe N
- Bahan logam konduktor positif: Nicrosil
- Bahan logam konduktor negatif: Nisil
- Rentang suhu: 0˚C – 1250˚C
6. Termokopel Tipe R
- Bahan logam konduktor positif: Rhodium dan Platinum 87%
- Bahan logam konduktor negatif: Platinum
- Rentang suhu: 0˚C – 1600˚C
7. Termokopel Tipe S
- Bahan logam konduktor positif: Rhodium dan Platinum 90%
- Bahan logam konduktor negatif: Constantan / Nikel (Tembaga)
- Rentang suhu: 0˚C – 1600˚C
8. Termokopel Tipe T
- Bahan logam konduktor positif: Tembaga (Copper)
- Bahan logam konduktor negatif: Constantan
- Rentang suhu: -200˚C – 350˚C
9. Termokopel Tipe U
- Bahan logam konduktor positif: Tembaga (Copper)
- Bahan logam konduktor negatif: Tembaga-Nikel (Copper-Nickel)
- Rentang suhu: 0˚C – 1450˚C
Karakteristik Thermocouple
Dibandingkan dengan alat pengukur lainnya, termokopel memiliki karakteristik dan ciri khas yang khas. Berikut adalah beberapa karakteristik dari termokopel:
- Termokopel terdiri dari dua konduktor yang berfungsi sebagai sensor suhu.
- Konduktor dalam termokopel terbuat dari dua material logam yang berbeda.
- Salah satu logam digunakan untuk mengukur suhu yang konstan, sementara logam lainnya digunakan untuk mendeteksi panas.
- Tegangan yang dihasilkan oleh termokopel memiliki nilai yang berbeda tergantung pada perangkat elektronik yang digunakan.
- Rentang suhu pengukuran termokopel mulai dari -200° C hingga 1450° C.
Kelebihan dan Kekurangan Thermocouple
Termokopel merupakan alat ukur yang populer dengan kelebihan dan kekurangan tertentu. Berikut adalah beberapa kelebihan dan kekurangan termokopel:
1. Kelebihan Thermocouple
Sebagai alat ukur suhu, termokopel memiliki beberapa kelebihan, antara lain:
- Biaya yang terjangkau namun akurasi yang tinggi: Termokopel merupakan alat ukur suhu yang relatif murah namun tetap memberikan hasil yang akurat.
- Repeatability yang tinggi: Termokopel memiliki tingkat ketepatan ulang yang tinggi, sehingga hasil pengukuran dapat diulang dengan konsistensi yang baik.
- Skala pengukuran yang jelas: Termokopel memiliki skala pengukuran yang jelas dan mudah dibaca.
- Respon cepat terhadap perubahan suhu: Termokopel merespons perubahan suhu dengan cepat, sehingga dapat mendeteksi perubahan suhu secara real-time.
- Akurasi yang tepat: Termokopel memiliki akurasi yang baik dalam mengukur suhu, tergantung pada jenis termokopel yang digunakan.
- Rentang pengukuran yang luas: Termokopel mampu mengukur suhu dalam rentang yang luas, mulai dari suhu sangat rendah hingga suhu yang sangat tinggi.
- Tahan lama dan tahan terhadap kerusakan: Termokopel memiliki daya tahan yang baik dan cenderung tidak mudah rusak dalam kondisi penggunaan yang normal.
- Dapat bekerja pada jarak pendek: Termokopel dapat bekerja dengan baik pada jarak yang relatif dekat, biasanya kurang dari 1 cm.
- Self-powered: Termokopel menghasilkan tegangan listrik sendiri saat terjadi perbedaan suhu, sehingga tidak memerlukan daya eksternal untuk pengoperasian.
2. Kekurangan Thermocouple
Selain kelebihan-kelebihan yang telah dijelaskan sebelumnya, termokopel juga memiliki beberapa kekurangan, antara lain:
- Peralatan tambahan yang mahal: Penggunaan termokopel memerlukan peralatan tambahan seperti penghubung, amplifier, dan pengolah sinyal yang dapat menambah biaya keseluruhan sistem pengukuran.
- Sulit untuk dikalibrasi: Termokopel membutuhkan kalibrasi secara teratur untuk memastikan keakuratannya, namun proses kalibrasi termokopel dapat menjadi lebih sulit dan rumit dibandingkan dengan beberapa jenis alat ukur suhu lainnya.
- Membutuhkan acuan temperatur awal: Sebelum melakukan pengukuran, termokopel memerlukan referensi suhu yang diketahui untuk mengkompensasi perbedaan suhu dan memperoleh hasil pengukuran yang lebih akurat.
- Tingkat sensitivitas yang rendah: Termokopel memiliki tingkat sensitivitas yang lebih rendah dibandingkan dengan beberapa jenis sensor suhu lainnya, yang dapat mengurangi ketepatan pengukuran pada suhu rendah.
- Stabilitas yang kurang: Termokopel dapat mengalami drift atau perubahan sensitivitas seiring waktu, sehingga memerlukan perkalibrasian secara berkala untuk menjaga keakuratan pengukuran.
- Hanya mengukur suhu: Termokopel dirancang khusus untuk mengukur suhu, sehingga tidak dapat digunakan untuk mengukur parameter fisik lain seperti tekanan atau kelembaban.
- Akurasi yang terbatas: Meskipun termokopel memiliki akurasi yang cukup baik, namun tingkat akurasi termokopel biasanya lebih rendah dibandingkan dengan beberapa jenis alat ukur suhu lainnya, dengan batas akurasi sekitar 0,5 °C.
Baca Juga :
- Pengertian Power Supply, Fungsi, Jenis & Cara Kerjanya
- Pengertian Transistor Darlington Beserta Konfigurasinya Lengkap
- Pengertian Microphone, Fungsi, Simbol & Cara Kerjanya
- Pengertian Photo Transistor, Simbol dan Cara Kerjanya Yang Tepat
Penutup
Secara keseluruhan, kita telah membahas pengertian termokopel sebagai alat penting dalam pengukuran suhu. Alat ini berperan penting dalam berbagai sektor, mulai dari industri hingga laboratorium riset.
Termokopel memberikan keakuratan, kestabilan, dan kisaran suhu yang luas, menjadikannya pilihan yang baik dalam banyak aplikasi.
Kita juga telah memahami bagaimana termokopel bekerja, mengubah perbedaan suhu menjadi beda potensial listrik yang dapat diukur.
Sekalipun mungkin ada metode lain untuk pengukuran suhu, pengertian termokopel dan manfaatnya membuatnya tetap menjadi pilihan utama dalam berbagai situasi.
Semoga pengetahuan yang telah kita dapatkan tentang termokopel di artikel finoo.id ini dapat bermanfaat dan membantu kita lebih memahami dunia fisika dan teknologi.
