Alat Ukur Suhu Menggunakan Thermistor NTC 47D-15

Tujuan

Instrumen ini digunakan untuk mengukur suhu.

Komponen dan Peralatan

Therrmistor NTC 47D-15 [1 buah]

Resistor 3,3 Ω [1 buah]

Resistor 47 Ω, 1k [@2 buah]

Indikator analog [1 buah]

Baterai 1,5 V [2 buah]

Dudukan baterai [1 buah]

Soket [1 buah]

Printed Circuit Board (PCB) [1 buah]

Solder [1 buah]

Timah [secukupnya]

Cara Kerja

Alat ukur suhu ini menggunakan prinsip dari Jembatan Wheatstone. Adapun rangkaian termometer ini ditunjukkan oleh gambar (1) berikut:

 

Gambar 1

Rangkaian Alat Ukur Suhu dengan NTC 47D-15

Tegangan output dari rangkaian tersebut adalah:

Dari persamaan (1) dapat dilihat jika terjadi perubahan temperatur akan mengubah resistansi pada termistor sehingga tegangan keluaran juga akan berubah.

Alat ukur ini akan mengubah besaran panas menjadi besaran listrik. Caranya adalah dengan menggunakan thermistor. Thermistor adalah sejenis resistor yang resistansinya dipengaruhi oleh temperatur. Thermistor yang digunakan pada alat ukur ini adalah thermistor Negative Temperature Coeficient (NTC).Thermistor Negative Temperature Coeficient (NTC) merupakan thermistor yang mempunyai koefisien negatif. Pada thermistor NTC, jika temperatur semakin meningkat maka resistansi akan menurun. Resistansi memiliki hubungan dengan tegangan yang ditunjukkan pada persamaan (1) sehingga tegangan akan menurun jika resistansi menurun dan temperatur meningkat. Dan sebaliknya tegangan akan meningkat jika resistansi meningkat dan temperatur menurun. Atau dapat digambarkan sebagai berikut:

Tanda negatif menunjukkan bahwa perubahan resistansi dan perubahan tegangan merupakan kebalikan dari perubahan suhu. Kemudian, tegangan yang terukur tersebut dikonversi ke dalam temperatur. Berikut ini spesifikasi dari Thermistor NTC 47D-15 :

Diameter : 15 mm

1. Resistance (25⁰ C) : 47 Ω
2. Max steady state current : 2,5 Ampere
3. Approx. Resistance at max current : 0,517 Ω
4. Thermal dissipation constant : 21 mW/⁰C
5. Thermal time : 102 (s)
6. Operating temperature : (-55) – 200  ⁰C

Meskipun thermistor ini memiliki resistansi sebesar 47 Ω pada 25⁰ C, namun pada rangkaian ini tidak digunakan resistor dengan resistansi 47 Ω karena jika demikian akan terjadi keseimbangan pada rangkaian jembatan Wheatstone. Keseimbangan tersebut menyebabkan berapa pun tegangan masukan yang diberikan, tegangan keluarannya akan bernilai 0 sehingga jarum pada indikator analog akan terus bernilai 0.

Data Pengamatan dan Pengolahan Data

Tabel 1

Data Pengamatan dan Pengolahan Data

T(0C)	V1 (volt)	V2 (volt)	V (volt)	|V-V|2 (volt)
25	1,495	1,542	1,495	0,0218
26	1,443	1,498	1,443	0,0091
27	1,422	1,454	1,422	0,0056
28	1,395	1,412	1,395	0,0023
29	1,369	1,386	1,369	0,0005
30	1,338	1,356	1,338	0,0001
31	1,306	1,32	1,306	0,0017
32	1,289	1,292	1,289	0,0034
33	1,275	1,258	1,275	0,0052
34	1,249	1,216	1,249	0,0097
35	1,241	1,206	1,241	0,0113
∑			14,822	0,0707

  

Kesalahan presisi :

Grafik 1

Grafik V = f(T)

Linear Regression for Data1_B:

Y = A + B * X

Parameter        Value            Error

------------------------------------------------------------

A                1,49811          0,00786

B                -0,02511         0,00116

------------------------------------------------------------

R                SD               N                P

------------------------------------------------------------

-0,99055         0,01215          11               <0.0001

------------------------------------------------------------

Spesifikasi Alat

Dimensi : (11 X 9 X 6,5) cm

Kesalahan Presisi : 6,24%

Sensitivitas : 25,11 mV/⁰C

Range : Range alat ukur suhu ini belum dapat ditentukan karena data yang diambil masih kurang. Hal ini disebabkan karena kesulitan dalam mencari sumber panas yang kurang dari 0⁰C. Dari data yang telah diperoleh, alat ukur suhu ini dapat mengukur suhu dari 0-100 ⁰C.