Thermocouple merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengukur perbedaan suhu pada perangkat elektronik. Lantas apa bedanya dengan termometer? pertanyaan menarik.
Jadi seperti yang kita tahu dalam dunia elektronika ada banyak sekali alat yang biasa digunakan untuk mengukur suhu, salah satunya yaitu thermocouple. Thermocouple sendiri mempunyai fungsi dan karakteristik tersendiri. Bahkan cara kerjanya juga berbeda jika dibandingkan dengan termometer biasa.
Untuk Anda yang penasaran bisa simak penjelasan lengkapnya dibawah ini .
Daftar Isi
Pengertian Thermocouple
Thermocouple adalah alat ukur suhu kusus untuk perangkat elektronik yang cara kerjanya dengan memanfaatkan tegangan thermo-elektrik untuk mendeteksi perubahan suhu yang terjadi.
Jadi untuk bisa bekerja secara optimal, maka alat ini akan memanfaatkan 2 jenis logam konduktor yang mana kedua konduktor tersebut terbuat dari material yang berbeda namun menyatu di bagian ujungnya.
Ketika adanya tegangan listrik yang merambat melalui ujungnya, maka alat itu akan mendeteksi perubahan yang terjadi. Bisa dibilang respon dari alat ini sangat akurat, mudah dibaca serta mempunyai rentang pengukuran yang lebih luas.
Oleh karena itu thermocouple cukup populer dan masih digunakan sampai sekarang untuk mengukur suhu berbagai perangkat elektronik.
Sejarah Thermocouple
Berbicara mengenai sejarah thermocouple, alat ini mulai ditemukan pada tahun 1821 oleh ilmuan Jerman bernama Thomas Johann Seebeck. Beliau merupakan orang yang pertama kali menemukan thermo-elektrik yang bisa kita kenal sampai saat ini.
Jadi kala itu Thomas menggabungkan 2 logam yang berbeda (besi dan tembaga), kemudian meletakkan jarum kompas pada alat tersebut. Apa yang terjadi? Nah, ketika rangkaian dipanaskan maka jarum kompas mengalami perubahan arah (bergerak). Hal tersebut ternyata disebabkan oleh adanya aliran listrik pada logam tersebut yang kemudian memicu reaksi medan magnet dan memicu reaksi pada jarum kompas. Lalu fenomena ini dikenal dengan “efek seebeck“.
Dari hasil temuan tersebut, menginspirasi ilmuan lain bernama Jean Charles Peltier untuk membuat alat ukur suhu dengan memanfaatkan 2 jenis logam yang berbeda. Teori tersebutlah yang menjadi cikal bakal perkembangan alat yang kita kenal saat ini bernama thermocouple.
Fungsi Thermocouple
Adapun fungsi dari alat thermocouple ini yaitu untuk mendeteksi suhu pada perangkat elektronik dengan memanfaatkan 2 komponen yang berbeda. Sementara implementasinya sendiri, biasa digunakan untuk berbagai macam keperluan contohnya untuk sensor otomotif, lemari pendingin, penanak nasi, dan bahkan pada sensor pesawat terbang.
Cara Kerja Thermocouple
Alat thermocouple ini sebenarnya memiliki cara kerja yang cukup simpel dan sederhana, jadi 2 logam yang ada di dalam alat ini berfungsi sebagai sensor suhu. Nah, sensor inilah yang akan mendeteksi serta mengukur suhu yang diserap ataupun dilepaskan oleh perangkat elektronik.
Adapun 2 jenis logam yang ada tersebut akan dililitkan di bagian ujungnya, dimana logam yang satu memiliki fungsi sebagai pengukur suhu konstan, sementara logam lainnya berfungsi untuk mendeteksi suhu panas. Lebih jelasnya Anda bisa melihat gambaran kinerjanya seperti berikut :
Dari gambar diatas diketahui bahwa arus listrik yang melewati persimpangan tersebut akan menjadi netral atau nol, tapi jika ujungnya mendapat aliran suhu panas dari perangkat elektronik maka alat ini bisa langsung mendeteksi. Setidaknya thermocouple bisa menghasilkan tegangan listrik sekitar 1 µV – 70µV. namun nilai tersebut akan dikonversi ke satuan yang lebih mudah untuk dipahami dalam celcius. Alat ini dapat mengukur suhu dari -200 sampai dengan 1450 derajat celcius.
Jenis-Jenis Thermocouple
Thermocouple tidak hanya terdapat 1 jenis saja, di pasaran ada setidaknya 6 jenis yang perlu Anda ketahui seperti berikut ini :
1. Thermocouple Tike K
Thermocouple tipe K ini terdiri dari komponen nikel-aluminium dan nikel-chromium dengan sifat positif dan negatif. Mengapa menggunakan komposisi Ni-al dan Ni-cr? karena nikel tersebut dirasa sangat bisa diandalkan dalam mengukur suhu.
Untuk jenis thermocouple ini Anda akan menjumpai 2 buah kabel probe, kabel berwarna kuning bermuatan positif sementara kabel merah bermuatan negatif. Untuk rentang pengukuran thermocouple tipe K ini mampu mendeteksi suhu mulai -200 sampai 1250 derajat celcius. Oleh sebab itu tipe ini biasa digunakan untuk pendeteksi ruang bahan bakar, reformer, boiler dan lain-lain.
2. Thermocouple Tipe E
Thermocouple tipe E memiliki komposisi yang terdiri dari nikel-chromium yang bermuatan positif dan constant yang bermuatan negatif. Sedikit memiliki rentan suhu yang bisa dideteksi, thermocouple ini dapat mengukur suhu mulai -200 sampai dengan 900 derajat celcius.
3. Thermocouple Tipe J
Untuk thermocouple tipe J, terbuat dari contant dan besi. Adapun suhu yang bisa dideteksi pada rentan -40 sampai dengan 750 derajat celcius saja. Terbilang lebih kecil jika dibandingkan tipe sebelumnya.
4. Thermocouple Tipe N
Thermocouple tipe N terbuat dari bahan Nicrosil untuk bagian positifnya dan Nisil untuk bagian negatifnya. Alat ini mampu mendeteksi suhu mulai dari 0 sampai 1250 derajat celcius.
Tapi perlu Anda ketahui, tipe ini memiliki kelebihan diantaranya pengukurannya terbilang stabil dan ketahanannya cukup tinggi terhadap oksidasi.
5. Thermocouple Tipe T
Thermocouple tipe T terbuat dari constantan dan juga tembaga, Adapun alat ini mampu mendeteksi suhu antara 0 sampai dengan 1450 derajat celcius.
6. Thermocouple Tipe U
Thermocouple tipe T untuk bagian negatifnya terbuat dari Cooper Nickel sementara bagian positifnya terbuat dari Cooper. Rentan suhu yang dapat di ukur mulai dari -200 sampai dengan 350 derajat celcius saja.
Karakteristik Thermocouple
Jika dibandingkan dengan termometer atau alat ukur lainnya, tentu saja thermocouple memiliki karakteristik yang berbeda.
Karakteristik atau ciri khas dari alat thermocouple diantaranya adalah
- Terdiri dari 2 konduktor yang digunakan sebagai sensor suhu
- Terdiri dari 2 komponen logam yang berbeda
- Satu logam digunakan untuk mengukur suhu, logam lainnya untuk mendeteksi panas
- Tegangan yang dihasilkan mempunyai nilai yang berbeda sesuai perangkat yang digukur
- Memiliki rata-rata rentan pengukuran antara -200 celcius sampai 1450 celcius
Kelebihan dan Kekurangan Thermocouple
Sebagai alat ukur yang populer digunakan untuk mengukur suhu perangkat elektronik, Thermocouple tentunya memiliki tentunya memiliki kelebihan dan kekurangan yang perlu untuk Anda ketahui.
Adapun kelebihan dan kekurangan thermocouple yaitu.
Kelebihan Thermocouple
- Harganya relatif murah namun hasilnya sangat akurat
- Mempunyai skala yang jelas
- Memiliki akurasi yang tepat
- Mempunyai tingakt repeatability yang tinggi
- Mempunyai rentang pengukuran yang sangat luas (-200 sampai 1450 ° C)
- Awet dan tidak mudah rusak
- Memiliki respon yang cepat terahdap suhu
- Self Powered
Kekurangan Thermocouple
- Diperlukan peralatan tambahan yang cukup mahal untuk dapat menggunakan thermocouple
- Sedikit susah di kalibrasi
- Mempunyai sensivitas yang rendah
- Hanya bisa digunakan untuk mengukur suhu saja
- Diperlukan acuan temperatur dahulu sebagai awalan
Jadi thermocouple memang merupakan alat pengukur suhu untuk perangkat elektronik yang cukup populer dan banyak digunakan. Meski demikian, ada kelebihan dan kekurangan yang perlu untukdiketahui sebelum membeli alat ini.
Tapi secara kesimpulan fungsi dari thermocouple bisa berjalan dengan baik bahkan rentanpengukuran suhunya juga sangat luas.