Prinsip Kerja RTD (Resistance Temperature Detector) RTD yang merupakan singkatan dari Resistance Temperature Detector adalah sensor suhu yang pengukurannya menggunakan prinsip perubahan resistansi atau hambatan listrik logam yang dipengaruhi oleh perubahan suhu. RTD adalah salah satu sensor suhu yang paling banyak digunakan dalam otomatisasi dan proses kontrol.
Pada tipe elemen wire-wound atau tipe standar, RTD terbuat dari kawat yang tahan korosi, yang dililitkan pada bahan keramik atau kaca, yang kemudian ditutup dengan selubung probe sebagai pelindung. Selubung probe ini biasanya terbuat dari logam inconel (logam dari paduan besi, chrom, dan nikel). nconel dipilih sebagai selubung dari RTD karena tahan korosi dan !etika ditempatkan dalam medium cair atau gas, selubung inconel cepat dalam mencapai suhu medium tersebut. "ntara kawat RTD dan selubung #uga terdapat keramik (porselen isolator) sebagai pencegah hubung pendek antara kawat platina dan selubung pelindung. Perhatikan gambar dibawah ini.
Sedangkan #enis logam untuk kawat dari RTD umumnya adalah platina. !awat RTD biasanya #uga terbuat terbuat dari tembaga tembaga dan nikel. nikel. $amun platina adalah adalah bahan bahan yang paling paling umum digunakan, karena memiliki tingkat akurasi yang lebih baik dan rentang suhu yang lebih luas.
%agaimana prinsip ker#a RTD& !etika suhu elemen RTD meningkat, maka resistansi elemen tersebut #uga akan meningkat. Dengan kata lain, kenaikan suhu logam yang men#adi elemen resistor RTD berbanding lurus dengan resistansinya. elemen RTD biasanya ditentukan sesuai dengan resistansi mereka dalam ohm pada nol dera#at celcius (' ). Spesi*kasi RTD yang paling umum adalah +'' Ω (RTD PT+''), yang berarti bahwa pada suhu ' , elemen RTD harus menun#ukkan nilai resistansi +'' Ω. Dalam prakteknya, arus listrik akan mengalir melalui elemen RTD (elemen resistor) yang terletak pada tempat atau daerah yang mana suhunya akan diukur. $ilai resistansi dari RTD kemudian akan diukur oleh instrumen alat ukur, yang kemudian memberikan hasil bacaan dalam suhu yang tepat, pembacaan suhu ini didasarkan pada karakteristik resistansi yang diketahui dari RTD. lemen sensor RTD mempunyai dua tipe kon*gurasi yang paling umum, yaitu +. ire-wound Seperti yang di#elaskan pada sebelumnya, 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.
. Thin-*lm Thin-*lm merupakan tipe elemen RTD yang terdiri dari lapisan bahan resisti/ yang sangat tipis (umumnya platina), yang diletakkan pada substrat keramik yang kemudian dilapisi dengan epo0y atau kaca sebagai segel atau pelindungnya.
RTD memiliki 1 macam kon*gurasi koneksi kabel yaitu2 wire, 1 wire, dan 3 wire RTD. Sama halnya seperti platina, Tembaga (kabel) #uga memiliki nilai resistansi. Resistansi sepan#ang kabel tembaga ini dapat berdampak pada pengukuran resistansi yang dilakukan oleh instrumen alat ukur. RTD kabel ( wire) praktis tidak memiliki perhitungan resistansi yang terkait dengan kabel tembaga, sehingga mengurangi keakuratan pengukuran elemen sensor suhu RTD. "kibatnya RTD wire umumnya hanya digunakan untuk kebutuhan pengukuran suhu perkiraan sa#a.
RTD 1 kabel (1 wire) adalah spesi*kasi yang paling umum yang biasa digunakan pada aplikasi-aplikasi di industri. RTD 1 wire menggunakan rangkaian pengukuran #embatan wheatstone untuk mengkompensasi nilai resistansi kabel. Perhatikan gambar di bawah ini.
Dalam kon*gurasi RTD 1 wire ini, kabel 4"5 dan 4%5 harus memiliki kedekatan atau pan#ang yang sama. Pan#ang kabel ini sangat berarti karena tu#uan dari #embatan wheatstone adalah untuk membuat impedansi dari kabel " dan %. Dan kabel ber/ungsi sebagai pembawa arus yang sangat kecil. RTD 3 kabel (3 wire) adalah kon*gurasi yang paling akurat dari yang lainnya. !arena dalam RTD 3 kabel ini dapat sepenuhnya mengkompensasi resistansi dari kabel, tanpa perlu memberikan perhatian khusus pada pan#ang masing 6 masing kabel.
•
•
•
•
!elebihan dan kekurangan RTD bila dibandingkan dengan Thermocouple Rentang pengukuran2 RTD dapat mengukur suhu hingga +''' , akan tetapi sulit mendapatkan pengukuran yang akurat dari RTD dengan suhu diatas 3'' . Termokopel dapat mengukur suhu sampai +7'' . 8mumnya RTD digunakan pada suhu dibawah 9:' , dan bila suhu diatas 9:' biasanya menggunakan termokopel. Pengukuran suhu di industri biasanya '' sampai 3'' , sehingga RTD mungkin men#adi pilihan terbaik dalam kisaran suhu tersebut. aktu respon (response time)2 RTD mempunyai respon yang cepat terhadap perubahan suhu akan tetapi kemampuan termokopel dalam merespon suhu #auh lebih cepat. ;etaran (
akurasi pengukuran. >al ini mungkin ter#adi bila kabel ekstensi pan#ang digunakan, sehingga daya yang lebih besar mungkin diperlukan untuk mengatasi hambatan atau resistansi kabel, dan hal ini mengakibatkan masalah pemanasan sendiri (sel/-heating) meningkat. •
•
•
"kurasi pengukuran2 secara umum RTD lebih akurat daripada termokopel. RTD menghasilkan akurasi hingga ',+ sedangkan termokopel hanya + . Stabilitas2 stabilitas #angka pan#ang dari RTD sangat baik, yang berarti pembacaan yang akan berulang dan stabil dalam waktu yang lama. Sedangkan termokopel cenderung tidak stabil karena =? yang dihasilkan oleh termokopel dapat berubah dari waktu ke waktu karena oksidasi, korosi, dan perubahan lain dalam si/at metalurgi dari elemen sensor atau penginderaan. >arga2 meskipun ini bukan masalah teknis tapi mungkin ini penting, termokopel memiliki harga yang #auh lebih murah daripada RTD. Semoga berman/aat, baca #uga #enis sensor suhu (thermal) lainnya, 4 thermistor5 dan @n/rared
