Sejarah Thermocouple

Pada tahun 1821, seorang ilmuwan Jerman bernama Thomas Johann Seebeck pertama kali menemukan fenomena termoelektrik. Dalam penelitian ini, Thomas menggabungkan dua logam yang berbeda.Yaitu besi dan tembaga dalam satu sirkuit. Kemudian dia juga meletakkan jarum kompas pada alat tersebut.
Dan ketika rangkaian dipanaskan, maka jarum kompas akan gerak. Hal itu ternyata disebabkan oleh adanya aliran listrik pada logam. Yang kemudian menyebabkan terjadinya reaksi medan magnet dan menimbulkan reaksi pada jarum penunjuk. Hal seperti inilah yang  kemudian dikenal dengan istilah efek Seebeck.
Temuan ini mengarahkan Jean-Charles Pelletier untuk mengembangkan alat pengukur suhu menggunakan dua logam yang berbeda. Alasan ini memelopori pengembangan perangkat yang disebut termokopel. Ini adalah alat yang menggunakan teknologi termoelektrik untuk mendeteksi perubahan suhu pada benda atau perangkat elektronik.
Pengertian Thermocouple
Thermocouple sering disebut Thermocouple dalam bahasa Indonesia. Thermocouple ini merupakan alat yang umum digunakan untuk mengukur perbedaan suhu pada perangkat elektronik.
Penggunaan Thermocouple dalam dunia elektronik sendiri sangat populer. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang pengukur ini, berikut adalah penjelasan terperinci tentang apa itu Thermocouple. Dari definisi, ciri, ciri, hingga prinsip kerja, secara lengkap dijelaskan dalam uraian berikut.
Thermocouple adalah alat pengukur yang menggunakan tegangan termoelektrik untuk mendeteksi perubahan suhu pada perangkat elektronik.
Untuk berfungsi, Thermocouple menggunakan dua jenis konduktor logam. Kedua konduktor terbuat dari bahan logam yang berbeda.
Agar berfungsi, logam dirancang untuk menyatu (tersambung) di kedua ujungnya. Kemudian ketika tegangan merambat melalui persimpangan. Alat kemudian mendeteksi jika ada peristiwa penyerapan atau pelepasan panas.
Bisa dikatakan sangat akurat dan mudah dibaca, dan alat ini memiliki rentang pengukuran yang besar. Maka tidak heran jika saat ini penggunaan Thermocouple sebagai pemancar suhu menjadi semakin umum dan meluas. Ini terutama digunakan di berbagai perangkat elektronik.

Fungsi Thermocouple

Secara umum, fungsi thermocouple adalah kemampuan alat ukur untuk mengukur suhu. Oleh karena itu, dua bagian logam yang membentuk Thermocouple digunakan untuk mendeteksi jika ada perubahan suhu pada suatu perangkat elektronik.
Thermocouple sering digunakan untuk berbagai tujuan dalam aplikasi yang unik. Misalnya, sensor mobil, penanak nasi, lemari es, mesin cuci, sensor pesawat, dll.

Cara Kerja Thermocouple

Mekanisme Thermocouple ini sangat sederhana. Alat ini memiliki dua bagian logam yang berfungsi sebagai sensor suhu. Alat sensor ini nantinya digunakan untuk mendeteksi dan mengukur kapan panas diserap dan dikeluarkan oleh benda.
Jadi dua kabel dari logam yang berbeda dililitkan di ujung Thermocouple. Sebuah logam digunakan untuk mengukur suhu konstan. Logam lain membantu mendeteksi keberadaan suhu tinggi.
Jika  junction atau ujung kawat yang dililitkan berada pada temperatur yang sama, arus yang mengalir melalui kedua sambungan akan berada pada titik nol atau netral.
Namun, jika junction disuplai dengan suhu tinggi atau disambungkan ke perangkat elektronik, maka akan mengalami perubahan suhu yang juga akan terdeteksi oleh perangkat tersebut.
Setiap kali menerima panas, Thermocouple setidaknya akan menghasilkan tegangan listrik sekitar  1 µV – 70µV.  Namun untuk lebih dapat dipahami, nilai tersebut kemudian akan dikonversikan dengan hasil pengukuran yang lebih dapat dimengerti. Misalnya saja dengan cara dikonversikan terlebih dahulu ke dalam Celcius dan lain sebagainya.
Sedangkan untuk rentang temperatur operasi, Thermocouple memiliki rentang pengukuran yang cukup luas. Artinya bisa mengukur suhu mulai dari -200 derajat Celcius hingga 1450 derajat Celcius.

Instalasi Thermocouple

Untuk informasi lebih lanjut tentang sensor suhu ini, lihat Informasi Tambahan tentang Memasang Thermocouple di bawah ini.

Probe dan seath adalah bagian yang tidak terpisahkan dari instalasi Thermocouple. Probe Dua kabel yang terkandung dalam Thermocouple. Fungsi utamanya adalah untuk bertindak sebagai sensor suhu. Lembaran berfungsi untuk melindungi atau melindungi probe. Oleh karena itu, lembaran ini berada di luar probe karena berfungsi sebagai pelindung.
Probe atau konduktor adalah komponen utama Thermocouple. Komponen ini terbuat dari logam dan memiliki jenis yang berbeda. Ukuran probe Thermocouple juga tidak persis sama. Semakin besar diameternya, semakin akurat alat tersebut dapat mengukur suhu.
Namun, semakin besar diameter yang digunakan sebagai sensor, semakin lambat waktu yang dibutuhkan untuk merespon perubahan suhu. Jadi Anda harus mempertimbangkan dengan cermat diameter probe untuk mendapatkan pembacaan yang maksimal, bukan?

Selain kebutuhan konduktor sebagai komponen utama, kami menemukan bahwa pemasangan Thermocouple juga membutuhkan pembacaan suhu. Dalam hal ini indikator suhu adalah alat yang digunakan untuk membaca hasil pengukuran dari Thermocouple.
Oleh karena itu, hasil pengukuran harus dikirim ke alat khusus agar dapat dibaca. Jika disediakan alat, alat tersebut juga membutuhkan kabel medium yang disebut kabel ekstensi. 

Ketahui nilai yang diukur oleh Thermocouple. Anda juga membutuhkan alat yang disebut PLC atau DCS. Ada dua cara untuk mentransfer nilai hasil pengukuran ke DCS atau PLC.
Sementara itu, kabel Thermocouple dihubungkan ke modul input yang disertakan dalam perangkat. Kemudian, sebagai opsi kedua, Anda dapat menarik kabel Thermocouple dan menghubungkannya ke pemancar suhu. Selanjutnya, pemancar suhu mengirimkan hasil pengukuran sebagai sinyal analog ke PLC dan DCS.

Jenis – jenis Thermocouple

Sebagai alat pengukur suhu yang umum digunakan, Thermocouple juga terbagi dalam berbagai jenis. Jenis Thermocouple meliputi:

1. Thermocouple Type K

Tipe pertama adalah Thermocouple tipe K, tipe ini terbuat dari nikel-aluminium dan nikel-kromium. Ni-Al dan Ni-Cr dinilai sangat cocok digunakan sebagai alat pengukur suhu karena sifat positif dan negatifnya.
Termometer tipe K ini memiliki dua kabel probe. Probe positif adalah kabel kuning dan probe negatif adalah kabel merah.Thermocouple Type K memiliki rentang suhu pengukuran -200 ° hingga 1250 ° Celcius. Dalam aplikasi unik, alat sering digunakan di ruang bakar, boiler, reformer, dll.

Thermocouple type J adalah termometer besi dan konstanta. Rentang suhu pengukuran alat ukur terbatas. Ini biasanya sekitar -40 °C hingga 750 °C.

Bagian negatif dari Thermocouple type E terbuat dari konstanta dan bagian positif terbuat dari nikel-kromium. Rentang suhu pengukuran meteran ini lebar, biasanya dari -200 °C hingga 900 °C.

4. Thermocouple Type N

Alat ukur suhu dengan tipe N terbuat dari bahan nisil untuk bagian negatifnya. Sedangkan bagian positifnya adalah Nicrosil. Thermocouple dengan tipe tersebut memiliki rentang suhu ukur mulai dari 0° Celcius hingga 1250° Celcius.
Alat ukur suhu tipe N ini memiliki beberapa kelebihan yang patut untuk dipertimbangkan. Diantaranya yaitu hasil pengukurannya yang stabil dan memiliki ketahanan terhadap oksidasi  yang  tinggi. Dan yang tidak kalah penting yaitu juga bisa digunakan untuk mengukur suhu yang cukup tinggi walaupun tanpa menggunakan platinum sekalipun.

Pada Thermocouple dengan tipe U, bagian positifnya adalah Cooper atau tembaga. Sedangkan pada bagian yang negatif terbuat dari Copper Nickel. Untuk merentangkan suhu ukur dari alat tersebut cukup rendah, yaitu dimulai dari -200° C, sampai dengan 350°C saja.

Thermocouple type T terbuat dari bahan tembaga dan juga Constantan. Alat ukur yang satu ini memiliki rentang suhu ukur yang bisa dibilang cukup luas, yaitu dapat mengukur suhu dari 0°C sampai dengan 1450° C.
Kelebihan dan Kelemahan Thermocouple
Komponen sensor suhu sendiri tidak hanya thermocouple, ada beberapa komponen lain yang juga dapat digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu. Namun, Thermocouple adalah salah satu yang paling sering digunakan di dunia elektronika, namun bukan berarti komponen ini tidak memiliki kekurangan.
Berikut adalah beberapa kelebihan dan kekurangan dari komponen Thermocouple:

Karakteristik Thermocouple

Dibandingkan dengan alat ukur yang lainnya, Thermocouple tentunya memiliki karakteristik atau ciri khas tersendiri. Mengenai karakteristik dari alat ukur tersebut diantaranya yaitu :
Thermocouple terdiri dari dua konduktor yang berfungsi sebagai sensor suhu.
Logam yang dipakai untuk konduktor terbuat dari dua material yang berbeda.
Dalam Thermocouple, satu logam digunakan untuk mengukur suhu konstan dan yang lainnya digunakan untuk merasakan panas.
Tegangan yang dihasilkan oleh alat tersebut memiliki nilai berbeda tergantung alat elektronik yang digunakan.
Rentang suhu pengukuran Thermocouple mulai dari -200° C sampai dengan 1450° C.

Kelebihan dan Kekurangan Thermocouple

Thermocouple  merupakan alat ukur yang sangat populer.Tetapi, alat tersebut tentunya tidak terlepas dari kelebihan dan juga kekurangannya. Adapun kelebihan dan kekurangan thermocouple antara lain adalah sebagai berikut :

Sebagai alat ukur suhu, berikut kelebihan dari thermocouple:
1. Thermocouple adalah alat ukur yang murah namun hasilnya akurat.
2. Memiliki tingkat repeatability yang cukup tinggi.
3. Memiliki skala yang jelas.
4. Hasil pengukuran mudah dibaca dan dipahami.
5. Responnya cepat apabila terjadi perubahan suhu.
6. Memiliki akurasi yang tepat dan cepat.
7. Range pengukuran luas yakni mulai dari -200° C hingga 1450°C.
8. Thermocouple awet dan tidak mudah rusak.
9. Dapat bekerja dengan baik pada jarak kurang dari 1 cm.
10 Self powered.

Selain kelebihan-kelebihan yang diulas di atas, alat ukur suhu tersebut juga tidak lepas dari kekurangan. Adapun kekurangan thermocouple yaitu :
1. Untuk dapat digunakan,Thermocouple membutuhkan peralatan tambahan dan 2. 2. harga peralatan tambahan tersebut cukup mahal.
3. Alat ukur tersebut susah di kalibrasi.
4. Ketika melakukan pengukuran awal,Thermocouple membutuhkan acuan  temperatur terlebih dahulu.
5. Memiliki tingkat sensitivitas yang rendah.
6. Alat ukur tersebut kurang stabil.
7. Thermocouple hanya bisa digunakan untuk mengukur suhu saja.
8. Akurasinya tidak cukup rendah, yaitu hanya sekitar 0,5 ° C saja.

Kesimpulan

Thermocouple adalah alat untuk mengukur suhu. Alat ini memiliki dua buah logam yang berfungsi sebagai sensor saat suhu berubah. Thermocouple tidak hanya murah, tetapi juga memiliki keunggulan respon cepat, dial yang jelas, mudah dibaca, dan rentang pengukuran suhu yang luas. Yaitu, dari -200 °C hingga 1450 °C.
Alat ukur ini sering digunakan pada berbagai perangkat elektronik. Misalnya saja seperti di pakaikan pada lemari pendingin, sensor otomotif, sensor pada pesawat terbang, penanak nasi, mesin cuci dan lain sebagainya.