[kembali]
1. Mengetahui pengertian sensor thermocouple
2. Mengetahui prinsip kerja sensor thermocouple
3. Mengetahui aplikasi dari sensor thermocouple
2. alat dan bahan
[kembali]
Alat dan bahan yang digunakan dalam rangkaian simulasi pada proteus yaitu:
1. TCB( thermokopel )
2. Op07 ( non-inverting)
2. Op07 ( non-inverting)
3. Res ( resistor )
4. 1N5991B (dioda zener )
5. Capasitor(kapasitor)
6. Pot- HG (potensiometer)
7. Power Supply DC
8. Voltmeter DC
9. Gnd(ground)
3. dasar teori
[kembali]
SENSOR THERMOCOUPLE
A. Pengertian Thermocouple
Termokopel (Thermocouple) adalah jenis sensor suhu yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua jenis logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya sehingga menimbulkan efek “Thermo-electric”. Dimana sebuah logam konduktor yang diberi perbedaan panas secara gradient akan menghasilkan tegangan listrik. Perbedaan Tegangan listrik diantara dua persimpangan (junction) ini dinamakan dengan Efek “Seeback”.
Kelebihan Termokopel adalah responnya yang cepat terhadap perubahaan suhu dan juga rentang suhu operasionalnya yang luas yaitu berkisar diantara -200˚C hingga 2000˚C. Selain respon yang cepat dan rentang suhu yang luas, Termokopel juga tahan terhadap goncangan/getaran dan mudah digunakan.
B. Karakteristik Thermocouple
C. Datasheet Thermocouple
Besarnya tegangan keluaran pada termokopel ditentukan dengan rumus:
Vout = Vh – Vc
Keterangan :
Vout = tegangan keluaran thermokopel
Vh = tegangan yang diukur pada suhu tinggi
Vc = tegangan referensi
B. Karakteristik Thermocouple
Grafik karakteristik sensor thermocouple terhadap tahanan dan temperatur
Grafik karakteristik sensor thermocouple terhadap tegangan dan temperatur
C. Datasheet Thermocouple
untuk datasheet yang lebih lengkap dapat di download di sini
4. prinsip kerja
[kembali]
Pada dasarnya Termokopel hanya terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya. Satu jenis logam konduktor yang terdapat pada Termokopel akan berfungsi sebagai referensi dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang satunya lagi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas.
Rangkaian pengkondisi sinyal berfungsi untuk mengolah sinyal dari transduser termokopel berupa tegangan yang cukup kecil menjadi tegangan yang lebih besar, sehingga output dari rangkaian ini dapat dibaca oleh untai Analog Digital Converter (ADC).
Rangkaian pengkondisi sinyal berfungsi untuk mengolah sinyal dari transduser termokopel berupa tegangan yang cukup kecil menjadi tegangan yang lebih besar, sehingga output dari rangkaian ini dapat dibaca oleh untai Analog Digital Converter (ADC).
Rangkaian signal conditioning terbagi dalam 3 blok fungsi:
a) Low pass Filter
Pertama termocouple akan diatur pada suhu tertentu. Termokopel yang terlalu panjang bisa menangkap sinyal liar layaknya
sebuah antenna, karena output dari termokopel merupakan sinyal
berfrekuensi rendah, perlu dipasang sebuah filter untuk menghilangkan
sinyal frekuensi tinggi yang tidak lain adalah noise. R1, R3, C1, dan C2
adalah komponen penyusun low pass filter yang memiliki frekuensi cut
off sekitar 3Hz. Diode zener D1 dan D2 digunakan untuk membatasi input
yang masuk ke rangkaian. Resistor pull up 1MΩ berfungsi sebagai pengaman
pada saat termokopel putus / tidak terhubung, karena saat termokopel
tidak terhubung input rangkaian signal conditioning menjadi besar
sehingga pemanas tidak akan menyala bila alat ini digunakan sebagai
pengendali suhu.
b) Penguat tingkat I
Penguat Tingkat I adalah rangkaian non Inverting OP-AMP menggunakan IC
OP 07. Alasan memilih penguat jenis non inverting dengan pertimbangan
penguat non Inverting memiliki impedansi masukan yang sangat tinggi dan
impedansi keluaran yang rendah, selain itu sinyal input dari termokopel
sebanding dengan kenaikan suhu. Didalam rangkaian ini terdapat 2 buah
potensiometer. RV1 sebagai Zero adjustment, berfungsi untuk mengatur
besar kecilnya tegangan offset keluaran. Tegangan offset adalah tegangan
yang timbul pada keluaran saat nilai inputannya nol. Tegangan ini
digunakan untuk menentukan suhu terendah yang bisa dibaca alat ukur ini.
RV2 sebagai Gain Adjustment, berfungsi untuk mengatur besar penguatan
pada tingkat ini, dengan menganggap tegangan offset = 0V
c) Penguat tingkat II
Penguat tingkat II juga menggunakan penguat Non Inverting sama seperti
menguat tingkat I. Op Amp yang digunakan adalah Op 07 serta R7 dan R8 pengatur tegangan output. Maka setelah rangkaian dinyalakan dengan mengatur suhu termocouple sebesar 157 derjat, maka saat temperatur pada pipa boiler menyentuh suhu tersebut maka akan ditandai dengan hidupnya lampu led sebagai tanda peringatan.
5. rangkaian simulasi
[kembali]
Rangkaian thermocuple sebelum dijalankan:
6. video
[kembali]
7. link download
[kembali]
materi sensor thermocouple dapat didownload di sini
rangkaian sensor thermocouple dapat didownload di sini
vidio sensor thermocouple dapat didownload di sini
data sheet thermocouple di sini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar