1 Hannan P., Cici W., Grasia M., Robbi H. dan Ury U. : Alat Ukur Temperatur

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

Alat Ukur Temperatur berbasis Termistor NTC dan Mikrokontroler

ATmega 8535

Hannan P.*,1, Cici W.1, Grasia M.1, Robbi H.1, Ury U.1, Asnin S.1, Nanda P.1

1 Departemen Fisika, Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10, Bandung, Indonesia

Diterima tanggal 15 Mei 2013

Kata Kunci: termistor, temperatur, mikrokontroler * Corresponding author, e-mail: hannan.dana@gmail.com

Abstrak. Nanti terakhir aja dikerjain. Semacam intisari.

1. Pendahuluan Pengukuran temperatur dapat dilakukan dengan

menggunakan sensor temperatur. Terdapat 4 jenis utama sensor temperatur yang umum digunakan yaitu termokopel, resistance temperature detector (RTD), termistor dan sensor IC. Termokopel pada intinya terdiri dari sepasang transduser panas dan dingin yang disambungkan dan dilebur bersama, dimana terdapat perbedaan yang timbul antara sambungan tersebut dengan sambungan referensi yang berfungsi sebagai pembanding. Resistance Temperature Detector (RTD) memiliki prinsip dasar pada hambatan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan temperatur. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dengan tingkat konsisten/kestabilan yang tinggi pada pendeteksian hambatan. Termistor adalah resistor yang peka terhadap panas yang mempunyai koefisien temperatur negatif karena saat temperatur meningkat maka hambatan menurun atau sebaliknya. Jenis ini sangat peka dengan perubahan hambatan sehingga mampu mendeteksi perubahan temperatur yang kecil. Sedangkan sensor IC adalah sensor temperatur dengan rangkaian terpadu yang menggunakan chip silikon untuk kelemahan penginderanya serta mempunyai konfigurasi output tegangan dan arus yang sangat linear.

Alat ukur suhu yang dibuat pada eksperimen ini menggunakan termistor sebagai sensor suhu. Kelebihan termistor adalah peka terhadap perubahan temperatur dan tahan terhadap vibrasi dan shock. Namun, termistor memiliki kekurangan dalam pengukuran suhu karena mempunyai konfigurasi resistansi output dan suhu yang tidak linear, sedangkan untuk alat pengukur suhu dibutuhkan kelinearan dari tegangan keluaran terhadap suhu. Sehingga untuk mengatasi kekurangan termistor,

diperlukan rangkaian pengkondisi sinyal sebelum rangkaian ADC.

Alat pengukur suhu ini akan digunakan untuk mengukur suhu laptop, oleh karena itu dipilih range suhu antara 30o C - 65o C. Pada range ini, hubungan antara resistansi dan suhu cukup linear.

2. Rangkaian Pengkondisi Sinyal Berikut ini adalah skema rangkaian pengkondisi sinyal

yang digunakan:

Gambar 1 Rangkaian Pengkondisi Sinyal Sensor Temperatur.

Rangkaian diatas terdiri dari rangkaian regulator tegangan, penstabil tegangan, sumber arus, buffer dan penguat inverting. Adapun komponen-komponen yang digunakan pada rangkaian adalah termistor 10k Ω, regulator LM7810

Hannan P., Cici W., Grasia M., Robbi H. dan Ury U. : Alat Ukur Temperatur 2

Copyright line will be provided by the publisher

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

(+10 V), regulator LM7910 (-10 V), resistor (220, 1k, 2k, 5k Ω), dioda zener 2,7 V dan 5,1 V, Op-Amp LM741. Regulator tegangan LM7810 dan LM7910 yang dipasang setelah power supply berfungsi untuk menjaga tegangan Vcc dan Vee pada Op-Amp agar tetap stabil. LM7810 berfungsi untuk meregulasi tegangan menjadi 10 V sedangkan LM7910 berfungsi untuk meregulasi tegangan menjadi -10 V. Tegangan dibuat stabil agar penguatan keseluruhan rangkaian konstan dan menjadikan tegangan yang terukur tetap akurat.

2.1 Termistor 10k Ω Termistor yang digunakan pada eksperimen kali ini

memilki resistansi 10k Ω pada suhu 25o C. Karakteristik termistor dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Kurva karakteristik resistansi terhadap temperatur pa-

da termistor.

Metode yang digunakan dalam menentukan hubun-gan resistansi dengan temperatur digunakan metode ekspe-riman. Proses eksperimen dilakukan dengan menggunakan heater sebagai pemanas. Termistor yang telah dihubung-kan dengan multimeter diletakan di dalam heater bersa-maan dengan termometer sehingga dapat diketahui nilai re-sistansinya pada suhu tertentu.

2.2 Rangkaian Penstabil Tegangan

Gambar 3. Rangkaian penstabil tegangan.

Pada awal rangkaian terdapat hambatan sebesar 2k Ω,

pemilihan nilai hambatan ini untuk menjaga arus yang ma-suk ke diode zener agar diode zener tersebut bekerja.

Jika diketahui daya pada diode zener 0.5 watt, tegan-gan zener sebesar 2.7 V dan persamaan dari pengukuran daya adalah sebagai berikut:

P = V I……………………………………………..(1) Dari persamaan 1 didapatkan bahwa nilai arus maksimum ( Imaks) yang bisa melewati diode zener yaitu 0.185 A.

Dengan menggunakan hukum Ohm dimana tegangan yang keluar dari regulator yaitu 10 volt dan arus maksi-mum dari zener (Imaks) : 0.185A.

Hukum ohm: V = I R………………………………………..(2) Dengan menggunakan persamaan (2) didapatkan nilai

hambatan minimum yaitu 39.46 Ω. Dengan demikian nilai hambatan yang digunakan harus lebih besar dari 39.46 Ω, sehingga dipilihlah hambatan yang bernilai 2k Ω. 2.3 Rangkaian Sumber Arus

Gambar 4. Rangkaian sumber arus .

Rangkaian sumber arus terdiri atas beberapa kompo-nen, yaitu resistor 5k Ω, Op-Amp LM741, dan termistor NTC. Rangkaian ini berfungsi sebagai penyuplai arus yang konstan ke termistor.

2.4 Rangkaian Buffer 2.5 Rangkaian Inverting dengan Tegangan Referensi

Table 1 The caption of a table.

Description 1* Description 2 Description 3

Row 1, Col 1 Row 1, Col 2 Row 1, Col 3 Row 2, Col 1 Row 2, Col 2 Row 2, Col 3

* The legend of a table.

Hannan P., Cici W., Grasia M., Robbi H. dan Ury U. : Alat Ukur Temperatur 3

Copyright line will be provided by the publisher

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext.

a c

b b= (1)

3. Pemrosesan Tegangan Keluaran pada ADC dan Mikrokontroler Atmega 8535

This is the bodytext [1]. This is the bodytext. This is the bodytext [2, 3].

4. Hasil dan Diskusi This is the bodytext. This is the reference to Fig. 1. This is the bodytext [3-6]. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. This is the bodytext. Ucapan Terima Kasih Terima kasih kepada Pak Maman Budiman sebagai dosen pembimbing serta Asnin S. dan Nanda P. Sebagai asisten Praktikum Sistem Instrumentasi.

References

[1] F. M. Firstauthorfamilyname, F. M. Secondauthorfamilyname, and C. Lastauthorfamilyname, Abbreviatedjournalname volume, page (year).

[2] F. Examplename and I. E. Anotherauthorname, Phys. Status Solidi A 1, 111 (2050).

[3] A. Firstauthorname, B. Secondauthorname, and C. Thirdauthorname, Here Goes the Title of the Book (Publisher, City, year), p. 111.

[4] A. Firsteditorname, B. Secondeditorname, and C. Thirdeditorname (eds.), Here Goes the Title of the Edited Book (Wiley-VCH, Berlin, 2050), p. 111.

[5] D. Contributorname, in: The Title of the Book, edited by The Names of the Editors, Followed by the Title of the Series of Books, Vol. 1 (Publisher, City, year), chap. 1.

[6] A. Lastbutnotleastname, in: Proceedings 1st Dummy Conference on Citation Formatting, City, Country, year, Part A (Publisher, City, year), pp. 1–11.