Isi
Termokopel adalah alat yang digunakan untuk mengubah panas menjadi tenaga listrik. Ini mengukur perbedaan suhu antara dua titik. Termokopel adalah salah satu sensor suhu yang paling banyak digunakan karena ketersediaannya yang luas dan biaya yang sangat rendah. Sayangnya, bagaimanapun, mereka bukan pembaca suhu paling akurat.
Efek Seebeck
Efek Seebeck memainkan peran kunci dalam fungsi termokopel. Ini menyatakan bahwa perbedaan suhu antara dua semikonduktor logam akan menghasilkan listrik. Ketika semikonduktor ini membentuk lingkaran, arus listrik dibuat. Termokopel bergantung pada efek ini untuk mengukur suhu. Ketika termokopel ditempatkan di antara gradien suhu antara dua semikonduktor, itu menjadi bagian dari rangkaian yang dibuat oleh efek Seebeck. Ini memungkinkannya untuk mengukur tegangan dan mengubah tegangan itu menjadi gradien suhu yang dapat dibaca tergantung pada jenis logam yang digunakan.
Fungsi Termokopel
Ketika termokopel mengukur gradien suhu, ia mengukur perbedaan suhu antara dua semikonduktor. Ini berarti bahwa termokopel harus dihubungkan ke multimeter, yang memungkinkan penggunanya untuk membaca tegangan dari dua semikonduktor yang terlibat. Perbedaan suhu dan tegangan berhubungan langsung. Oleh karena itu, jika seseorang dapat membaca tegangan yang mengalir melalui suatu rangkaian, maka seseorang dapat menghitung perbedaan suhu antara dua semikonduktor. Perbedaan suhu ini diperoleh dengan mengukur tegangan; untuk tegangan secara langsung berhubungan dengan perbedaan suhu antara dua persimpangan termokopel semikonduktor.
Jenis Termokopel
Ada banyak jenis termokopel, semuanya bervariasi dalam paduan logam yang digunakan dalam probe mereka. Termokopel tipe K yang paling umum (chromel-alumel), sangat murah dan memiliki berbagai suhu yang dapat mereka ukur. Namun, murahnya jenis ini menunjukkan fakta yang tidak terlalu akurat dan dapat mengalami perubahan sensitivitas pada suhu di atas 354 derajat Celcius, yang merupakan titik Curie untuk nikel, konstituen krom. Termokopel tipe E (chromel-constantin) memiliki sensitivitas lebih tinggi daripada tipe K dan bersifat non-magnetik. Ada banyak jenis termokopel lainnya, dan daftar lengkapnya dapat ditemukan di bagian Sumberdaya.
Aplikasi
Termokopel digunakan dalam pembuatan baja untuk mengukur suhu baja untuk menentukan kandungan karbon baja berdasarkan suhu lelehnya. Mereka juga digunakan dalam lampu pilot. Aplikasi ini membutuhkan probe termokopel berada di nyala api pilot untuk mengetahui apakah nyala menyala. Ketika nyala menyala, arus dihasilkan dalam termokopel dan membaca panas yang dihasilkan oleh nyala api. Ketika nyala mati, sensor elektronik dapat mengetahui untuk mematikan gas untuk mencegah kemungkinan kebocoran gas.
Hukum Penggunaan Termokopel
Termokopel mematuhi tiga hukum ketika beroperasi. Pertama, hukum bahan homogen menyatakan bahwa suhu yang tidak diterapkan pada persimpangan termokopel tidak akan mempengaruhi tegangan yang dihasilkan, karena mereka tidak menciptakan gradien suhu lagi. Kedua, hukum bahan antara menyatakan bahwa bahan baru yang disuntikkan ke dalam rangkaian tidak akan mengubah tegangan selama persimpangan yang dibentuk oleh bahan baru tersebut tidak mengalami gradien suhu. Hukum suhu berturut-turut menyatakan bahwa tegangan antara tiga atau lebih persimpangan dapat ditambahkan bersamaan.