Jika ingin melakukan pengukuran suhu yang andal, langkah pertama yang harus dilakukan adalah memilih instrumen suhu yang tepat, yaitu sensor suhu. Termokopel, termistor, resistor platinum (RTD), dan IC suhu adalah sensor suhu yang paling umum digunakan dalam pengujian.
Berikut ini adalah pengenalan karakteristik instrumen suhu termokopel dan termistor.
1. Termokopel
Termokopel adalah sensor suhu yang paling umum digunakan dalam pengukuran suhu. Keunggulan utamanya adalah rentang temperatur yang luas dan kemampuan beradaptasi terhadap berbagai lingkungan atmosfer, serta kokoh, terjangkau, tidak memerlukan catu daya, dan juga paling murah. Termokopel terdiri dari dua kabel logam berbeda (logam A dan logam B) yang dihubungkan pada salah satu ujungnya. Ketika salah satu ujung termokopel dipanaskan, terjadi beda potensial pada rangkaian termokopel. Suhu dapat dihitung menggunakan beda potensial yang diukur.
Namun, terdapat hubungan non-linier antara tegangan dan suhu, dan suhu memerlukan pengukuran kedua untuk suhu referensi (Tref) karena hubungan non-linier antara tegangan dan suhu. Perangkat lunak atau perangkat keras peralatan pengujian digunakan untuk memproses transformasi suhu tegangan di dalam instrumen hingga akhirnya diperoleh suhu termokopel (Tx). Pengumpul data Agilent 34970A dan 34980A memiliki kemampuan pengukuran dan komputasi bawaan.
Singkatnya, termokopel adalah sensor suhu paling sederhana dan serbaguna, namun tidak cocok untuk pengukuran dan aplikasi presisi tinggi.
2. Termistor
Termistor terbuat dari bahan semikonduktor, sebagian besar dengan koefisien suhu negatif, artinya resistansi menurun seiring dengan meningkatnya suhu. Perubahan suhu dapat menyebabkan perubahan resistansi yang signifikan, menjadikannya sensor suhu paling sensitif. Namun, linearitas termistor sangat buruk dan berkaitan erat dengan proses produksi. Pabrikan tidak dapat memberikan kurva termistor standar.
Termistor memiliki volume yang sangat kecil dan merespons perubahan suhu dengan cepat. Namun termistor memerlukan penggunaan sumber arus, dan ukurannya yang kecil membuatnya sangat sensitif terhadap kesalahan pemanasan sendiri.
Termistor mengukur suhu absolut pada dua garis dengan akurasi yang baik, namun lebih mahal daripada termokopel dan dapat mengukur suhu dalam rentang yang lebih kecil. Termistor yang umum digunakan memiliki resistansi 5k Ω pada 25 derajat , dan setiap perubahan suhu 1 derajat menyebabkan perubahan resistansi sebesar 200 Ω. Perhatikan bahwa resistansi timbal sebesar 10 Ω hanya menyebabkan kesalahan yang dapat diabaikan sebesar 0,05 derajat. Sangat cocok untuk aplikasi kontrol arus yang memerlukan pengukuran suhu yang cepat dan sensitif. Ukuran kecil menguntungkan untuk aplikasi dengan kebutuhan ruang, namun perhatian harus diberikan untuk mencegah kesalahan pemanasan sendiri.
Termistor juga memiliki teknik pengukurannya sendiri. Keuntungan termistor adalah ukurannya yang kecil, karena dapat dengan cepat menjadi stabil tanpa menimbulkan beban termal. Namun, ia juga sangat lemah karena arus yang tinggi dapat menyebabkan pemanasan sendiri. Karena termistor adalah perangkat resistif, sumber arus apa pun akan menghasilkan panas karena daya. Daya sama dengan hasil kali kuadrat arus dan hambatan. Oleh karena itu, sumber arus kecil harus digunakan. Jika termistor terkena panas tinggi akan menyebabkan kerusakan permanen.
