Memahami sensor RTD (Resistance Temperature Detector)

Sensor RTD

Memahami sensor RTD (Resistance Temperature Detector) sebagai bagian dari sensor suhu atau temperatur. Apa pengertian atau definisinya, prinsip kerja, tipe konfigurasi Elemen sensor, Konfigurasi wire dan kekurangan maupun kelebihannya. 

Namun sebelum masuk ke poin yang akan di uraikan, kapan ya sensor RTD ini mulai dikembangkan..? Pada tahun 1860 Termometer resistansi pertama kali dirakit dari kawat tembaga terisolasi, baterai, dan galvanometer. Namun oleh penemunya C.W. Siemens, berikutnya segera menemukan bahwa elemen platina menghasilkan pembacaan yang lebih akurat pada kisaran suhu yang jauh lebih luas. Platinum tetap menjadi bahan yang paling umum digunakan dalam pengukuran suhu menggunakan elemen penginderaan RTD saat ini.

Pengertian RTD

RTD atay Resistance Thermal Detector dikenal juga dengan istilah Detektor Tempeture Tahanan. Adalah alat yang digunakan untuk menentukan nilai atau besaran suatu temperatur/suhu dengan nilai tahanan/resistance. Jadi semakin besar suhu/temperatur benda tersebut, maka semakin besar atau semakin tinggi nilai tahanan listriknya, begitu juga sebaliknya.

Yang mendasari dari pengukuran dengan RTD ini adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Dan RTD ini merupakan sensor pasif, karena sensor ini membutuhkan energi dari luar.

Bahan/Material RTD

Bahan untuk sensor ini antara lain platina, nikel, paduan nikel alloy, terutama tembaga karena mempunyai tahanan yang rendah dan perubahan tahanan yang linier.

Nilai tahanan untuk RTD platina mempunyai jarak dari 10 sampai dengan 100 ohm untuk model bird gage. Standar koefisien temperatur kawat platina (DIN 43760) adalah  = 0.00385. Untuk kawat 100 adalah 0.385/C. Nilai ini adalah rata-rata dari 0 C sampai 100 C.

Prinsip Kerja RTD

Dari uraian di atas jelas bahwa sensor ini berdasarkan perubahan tahanan dari beberapa jenis logam apabila mendapatkan perubahan panas. Semua logam akan mengalami perubahan tahanan positif apabila terjadi perubahan temperatur yang positif. 

Sehingga prinsip kerja sensor suhu RTD berdasar pada prinsip pengukuran hambatan listrik suatu bahan yang dapat berubah karena pengaruh suhu. 

Dengan memasang sensor suhu RTD dengan arus konstan dan mengukur drop tegangan yang dihasilkan pada resistor, maka resistansi RTD dapat dihitung dan besarnya suhu dapat ditentukan.

Tipe tipe konstruksi Elemen RTD

Ada 2 konfigurasi tipe konstruksi elemen RTD, yaitu :

1. Wire Wound

Wire Wound RTD

wire-wound merupakan tipe elemen yang terdiri dari kumparan kawat logam (platina) yang melilit keramik atau kaca, yang ditempatkan atau ditutup dengan selubung probe sebagai pelindung.

2. Thin Film

Thin Film RTD

Thin-film merupakan tipe elemen RTD yang terdiri dari lapisan bahan resistif yang sangat tipis (umumnya platina), yang diletakkan pada substrat keramik yang kemudian dilapisi dengan epoxy atau kaca sebagai segel atau pelindungnya.

Karakteristik bahan RTD

Dari bahan utama RTD, yaitu platina, Nikel maupun tembaga. Berikut kurva karakteristik masing masing material menggambarkan hubungan antara perubahan suhu dengan perubahan hambatan pada material RTD tersebut.

Kurva Karakteristik Bahan RTD

Dan berikut detail tabel karakteristik bahan RTD.

Tabel karakteristik Bahan RTD

Demikian sekilas mengenai sensor RTD.

Moga Bermanfaat ...