berita perusahaan tentang Sensor Suhu: Sesuatu yang Perlu Anda Ketahui

Sensor suhu adalah perangkat yang mengubah sinyal suhu menjadi sinyal listrik yang dapat diukur (seperti tegangan, arus, resistansi, atau sinyal digital),dan banyak digunakan dalam otomatisasi industri, elektronik konsumen, peralatan medis, elektronik otomotif, pemantauan lingkungan, dan bidang lainnya.

1. Klasifikasi

Sensor suhu dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pengukuran dan prinsip kerja:

1.1 Klasifikasi menurut Metode Pengukuran

Sensor suhu tipe kontak

Sensor langsung bersentuhan dengan benda yang diukur dan mengukur suhu melalui konduksi panas.tapi kecepatan respons relatif lambat dan mungkin dipengaruhi oleh lingkunganAplikasi khas termasuk termokopel, RTD (thermoresistor), dan termistor.

Sensor suhu tanpa kontak

Mengukur suhu dengan mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan oleh benda, tanpa kontak fisik.Keuntungannya adalah bahwa ia memiliki waktu respons yang cepat dan tidak mengganggu objek yang diukurNamun, akurasi pengukuran dipengaruhi oleh emisi permukaan benda. Aplikasi khas termasuk termometer inframerah dan thermal imager.

1.2 Klasifikasi berdasarkan prinsip kerja

(1) Termokopel

Sebuah termokopel didasarkan pada efek Seebeck, di mana potensi listrik dihasilkan pada persimpangan dua logam yang berbeda karena perbedaan suhu.

- Jangkauan pengukuran yang luas (-200°C ~ 2300°C), cocok untuk lingkungan suhu ekstrim.

- Waktu respons cepat (tingkat milidetik), tahan terhadap suhu tinggi, dan tahan getaran.

- Namun, akurasi relatif rendah (±1°C ~±5°C), dan kompensasi persimpangan dingin diperlukan.

Jenis umum

- Termokopel tipe K (nikel-kromium - nikel-silikon): Yang paling umum digunakan, cocok untuk -200°C sampai 1260°C.

- J-type thermocouple (besi - tembaga-nikel): Cocok untuk mengurangi lingkungan, 0°C sampai 760°C.

- T-type thermocouple (tembaga - tembaga-nikel): Cocok untuk pengukuran suhu rendah, -200°C sampai 350°C.

- Termokopel tipe S/R (platinum-rodium-platinum): Digunakan untuk pengukuran suhu tinggi (0°C sampai 1600°C), akurasi tinggi tetapi biaya tinggi.

(2) Thermoresistor (RTD, Resistance Temperature Detector)

RTD mengukur dengan memanfaatkan karakteristik bahwa ketahanan logam (seperti platinum, tembaga, dan nikel) berubah dengan suhu.

Fitur

- Keakuratan tinggi (±0.1°C ~±0.5°C), stabilitas yang baik, cocok untuk pemantauan jangka panjang.

- Jangkauan pengukuran yang luas (-200°C ~ 850°C).

- Namun, responsnya relatif lambat (tingkat kedua), mahal, dan membutuhkan sumber arus konstan untuk mengemudi.

Jenis umum

- PT100 (resistor platinum, 100Ohdi 0°C): Standar industri, linearitas yang baik.

- PT1000 (resistor platinum, 1000Ohdi 0°C): Sensitivitas yang lebih tinggi, cocok untuk transmisi jarak jauh.

- Cu50 (resistor tembaga, 50Ohdi 0°C): Biaya lebih rendah, tetapi rentang suhu lebih sempit.

(3) Termistor

Thermistors adalah perangkat semikonduktor yang resistensi berubah secara signifikan dengan suhu,dan diklasifikasikan sebagai NTC (koefisien suhu negatif) dan PTC (koefisien suhu positif).

NTC Thermistors

Resistensi menurun seiring meningkatnya suhu, dengan sensitivitas tinggi (±0.05°C).

- Namun, mereka memiliki non-linearitas yang kuat dan membutuhkan tabel pencarian atau persamaan Steinhart-Hart untuk konversi.

Aplikasi khas: termometer elektronik, pemantauan suhu baterai lithium.

PTC Thermistors

Resistensi meningkat tajam pada suhu tertentu dan sering digunakan untuk perlindungan suhu tinggi.

Aplikasi khas: Perlindungan motor terhadap pemanasan berlebihan, sekring pemulihan diri.

(4) Sensor suhu digital

Sensor suhu digital mengintegrasikan ADC dan antarmuka digital (seperti I2C, SPI, 1-Wire), secara langsung mengeluarkan sinyal digital tanpa perlu sirkuit pengkondisian sinyal tambahan.

Fitur

- Kemampuan anti interferensi yang kuat, cocok untuk sistem tertanam.

- Tidak perlu kalibrasi, mudah digunakan.

(5) Sensor suhu inframerah (thermometer IR)

Sensor inframerah mengukur suhu dengan mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan oleh benda (dengan panjang gelombang 3 sampai 14 μm).

Fitur

- Pengukuran tanpa kontak, dengan respon yang sangat cepat (dalam kisaran milidetik).

- Namun, akurasi pengukuran dipengaruhi oleh emisi permukaan benda (seperti logam membutuhkan kompensasi).

Aplikasi Tipikal

- Senjata pengukur suhu tubuh (seperti MLX90614).

- Peralatan industri pencitraan termal (seperti FLIR pencitraan termal).

Parameter Kinerja Utama Sensor Suhu

- Jangkauan pengukuran: Jangkauan suhu di mana sensor dapat beroperasi secara normal, seperti termokopel dapat mencapai hingga 2300°C, sedangkan NTC biasanya terbatas pada -50°C sampai 150°C.

- Keakuratan: Jangkauan kesalahan pengukuran, seperti RTD dapat mencapai±0.1°C, sedangkan termokopel umumnya±1°C sampai±5°C.

- Resolusi: Perubahan suhu minimal yang terdeteksi, sensor presisi tinggi dapat mencapai 0.01°C.

- Waktu respons: Waktu yang dibutuhkan untuk perubahan suhu untuk menstabilkan output, termokopel dapat mencapai tingkat milidetik, sedangkan RTD biasanya pada tingkat kedua.

- Linearitas: Apakah output linear dengan suhu, RTD memiliki linearitas yang lebih baik, sedangkan NTC memiliki non-linearitas yang lebih kuat.

- Stabilitas jangka panjang: Tingkat drift sensor dari waktu ke waktu, resistensi platinum < 0.1°C/tahun.

Panduan pemilihan sensor suhu

1. kisaran suhu: Pilih termokopel untuk suhu tinggi, RTD atau NTC untuk suhu rendah.

2Persyaratan Akurasi: Pilih RTD untuk akurasi tinggi, NTC untuk biaya rendah.

3Kecepatan respons: Pilih termokopel atau sensor inframerah untuk pengukuran cepat.

4Faktor Lingkungan: Pilih termokopel lapis baja untuk lingkungan korosif, kemasan tahan air untuk lingkungan lembab.

5. Output Signal: Sistem tertanam lebih memilih sensor digital (I2C/SPI).