THERMISTOR

THERMISTOR (NTC dan PTC)

1.       Pengertian

Thermistor adalah salah satu jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu (Temperature). Thermistor merupakan singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berkaitan dengan Panas (Thermal). Thermistor terdiri dari 2 jenis, yaitu Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

Komponen Elektronika yang peka dengan suhu ini pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan inggris yang bernama Michael Faraday pada 1833. Thermistor yang ditemukannya tersebut merupakan Thermistor jenis NTC (Negative Temperature Coefficient). Michael Faraday menemukan adanya penurunan Resistansi (hambatan) yang signifikan pada bahan Silver Sulfide ketika suhu dinaikkan. Namun Thermitor komersil pertama yang dapat diproduksi secara massal adalah Thermistor ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930. Samuel Ruben adalah seorang ilmuwan yang berasal dari Amerika Serikat.

Seperti namanya, Nilai Resistansi Thermistor NTC akan turun jika suhu di sekitar Thermistor NTC tersebut tinggi (berbanding terbalik / Negatif). Sedangkan untuk Thermistor PTC, semakin tinggi suhu disekitarnya, semakin tinggi pula nilai resistansinya (berbanding lurus / Positif).

Thermistor NTC atau Thermistor PTC merupakan komponen Elektronika yang digolongkan sebagai Komponen Transduser, yaitu komponen ataupun perangkat yang dapat mengubah suatu energi ke energi lainnya. Dalam hal ini, Thermistor merupakan komponen yang dapat mengubah energi panas (suhu) menjadi hambatan listrik.

2.      Simbol dan Gambar Thermistor PTC dan NTC

 ini adalah Simbol dan Gambar Komponen Thermistor PTC dan NTC :

3.      Prinsip kerja

Prinsipnya adalah memberikan perubahan resistansi yang sebanding dengan perubahan suhu. Perubahan resistansi yang besar terhadap perubahan suhu yang relatif kecil menjadikan termistor banyak dipakai sebagai sensor suhu yang memiliki ketelitian dan ketepatan yang tinggi.Termistor yang dibentuk dari bahan oksida logam campuran (sintering mixture), kromium, kobalt, tembaga, besi, atau nikel, berpengaruh terhadap karakteristik termistor, sehingga pemilihan bahan oksida tersebut harus dengan perbandingan tertentu. Dimana termistor merupakan salah satu jenis sensor suhu yang mempunyai koefisien temperatur yang tinggi. Setiap thermistor harus memiliki nilai standar yang diukur pada suhu tertentu. Nilai thermistor dinyatakan dalam Ohm. Suhu yang dipakai untuk mengukur resistansi standar sebuah thermistor adalah 25 °C. Nilai thermistor akan berhenti berubah jika telah tercapai suhu maksimal dari spesifikasi tiap-tiap thermistor

                                                    Prinsip Kerja Termistor

Komponen dalam termistor ini dapat mengubah nilai resistansi karena adanya perubahan temperatur. Dengan demikian dapat memudahkan kita untuk mengubah energi panas menjadi energi listrik. Termistor dapat dibentuk dalam bentuk yang berbeda-beda, bergantung pada lingkungan yang akan dicatat suhunya. Lingkungan ini termasuk kelembaban udara, cairan, permukaan padatan, dan radiasi dari gambar dua dimensi. Maka, termistor bisa berada dalam alat–alat seperti disket, mesin cuci, tasbih (manik-manik), balok, dan satelit. Ukurannya kecil dibandingikan dengan termometer lain, ukurannya

sumber : http://teknikelektronika.com/pengertian-thermistor-ntc-ptc-karakteristik/

4.      Jenis-jenis Thermistor

Thermistor terbagi 2 jenis yaitu :

1. Thermistor positif
2. Thermistor negatif
 
1.Thermistor positif
    Pada jenis ini satuan  pada inputnya temperatur  derajat celcius, sedangkan pada  outputnya resistansi adalah ohm

2. Thermistor negatif
      Pada jenis ini input dan outputnya sama dengan thermistor jenis positif, perbedaannya adalah jika temperatur naik maka resistansinya akan turun dapat dilihat pada gambar grafik dibawah ini.

5.      Karakteristik thermistor

Contoh perubahaan Nilai Resistansi Thermistor NTC saat terjadinya perubahan suhu disekitarnya (dikutip dari Data Sheet salah satu Produsen Thermistor MURATA Part No. NXFT15XH103), Thermistor NTC tersebut bernilai 10kΩ pada suhu ruangan (25°C), tetapi akan berubah seiring perubahan suhu disekitarnya. Pada -40°C nilai resistansinya akan menjadi 197.388kΩ, saat kondisi suhu di 0°C nilai resistansi NTC akan menurun menjadi 27.445kΩ, pada suhu 100°C akan menjadi 0.976kΩ dan pada suhu 125°C akan menurun menjadi 0.532kΩ. Jika digambarkan, maka Karakteristik Thermistor NTC tersebut adalah seperti dibawah ini :

Pada umumnya Thermistor NTC dan Thermistor PTC adalah Komponen Elektronika yang berfungsi sebagai sensor pada rangkaian Elektronika yang berhubungan dengan Suhu (Temperature). Suhu operasional Thermistor berbeda-beda tergantung pada Produsen Thermistor itu sendiri, tetapi pada umumnya berkisar diantara -90°C sampai 130°C. Beberapa aplikasi Thermistor NTC dan PTC di kehidupan kita sehari-hari antara lain sebagai pendeteksi Kebakaran, Sensor suhu di Engine (Mesin) mobil, Sensor untuk memonitor suhu Battery Pack (Kamera, Handphone, Laptop) saat Charging, Sensor untuk memantau suhu Inkubator, Sensor suhu untuk Kulkas, sensor suhu pada Komputer dan lain sebagainya.

Karakteristik Sensor Thermistor
-   Resistansi tinggi 1kOhm sampai 100 kOhm.
-   Ukuran fisik ( disk, manik-manik, batang  ) kecil.
-   Manik kecil ( small bead diameternya 0,005 inchi )
-   Respon waktu cepat, untuk thermistor manik  ½ detik.
-   Lebih murah dari pada RTD.
-   Sensitivitas sangat tinggi ( 1000 kali lebih sensitif  dari pada RTD ).
-   Perubahan resistansi 10%  per nol derajat  celsius. Misal resistansi nominal 10 kOhm.
-   Resistansi akan berubah  1kOhm untuk setiap perubahan temperatur satu  derajat celcius.
-   Tidak sensitif terhadap shock vibrasi.
-   Thermistor dilindungi kapsul ( Plastik, teflon/ material lembam).
-   Meperlambat waktu respon  karena kontak termal kurang baik.

Bentuk Fisik Thermistor

           

Bentuk Thermistor
a. Butiran
     thermistor ini digunakan pada > 7000 celsius dan memiliki nilai resistansi 100 ohm hingga 1 mega   ohm.
b. Thermistor keping
thermistor ini digunakan dengan cara direkatkan langsungn pada benda yang diukur panasnya.
C. Thermistor batang
digunakan untuk menentukan perubahan panas pada peralatan elektronik, mempunyai resistansi tinggi dan disipasi dayanya sedang.

Konstruksi Thermistor
 kostruksi thermistor tipe GM102.                                               

                       

Pemakaian thermistor didasarkan pada 3 karakteristik dasar

a. Karakteristik  R ( resistansi ) terhadap  T (suhu )
b. Karakteristik  R ( resistansi ) terhadap  t (waktu)
c. Karakteristik  V  ( tegangan) terhadap    I ( arus )

Prinsip Fisis Sensor Thermistor

1. R3, thermistor dan VRI dipasang seri supaya dapat menentukan       pembagian tegangan yang sesuai yang akan diberikan ke trassistor switching.
2. Tegangan suplai adalah sama dengan jumlah tegangan yang jatuh pada R3, thermistor dan VR1.
3. Thermistor dipasang pada bagian atas dari VR1 dimaksudkan supaya pada saat suhu naik tegangan pada titik triger  ( basis Transistor = VR1 ) akan mengalami kenaikan.
4. anda bisa menukar posisi thermistor  dengan VR1 dengan tujuan agar rangkaian alarm akan aktif pada saat suhu mengalami penurunan

6.   KEGUNAAN THERMISTOR

Thermistor banyak digunakan pada rangkaian elektronika terutama untuk sensor panas. Penggunaan NTC dan PTC bisa menggunakan sistem pemanasan eksternal dan internal. Untuk pemasangan eksternal biasanya pada NTC diberi lubang skrup untuk menempelkan body NTC ke bidang panas yang akan disensor. Penggunaan dengan pemanasan eksternal misalnya pada rangkaian proteksi over heat pada rangkaian power amplifier.

Contoh penggunaan NTC dan PTC dengan pemanasan internal adalah pada pesawat televisi. NTC dipakai pada jalur input AC 220V rangkaian SMPS untuk keperluan slow start. Sedangkan PTC dipakai pada rangkaian Degausing Coil untuk keperluan demagnetisasi CRT agar warna kembali normal. Baik NTC dan PTC memiliki nilai resistansi tertentu, kemudian nilai resistansi tersebut akan berubah mengikuti perubahan suhu saat televisi dinyalakan.

7.     CARA PENGGUNAAN THERMISTOR

Cara penggunaan termistor,sama halnya dengan cara penggunaan thermometer. Hanya perbedaannya adalah termistor digunakan untuk mengukur suhu pada resistor. Ketika termistor mengalami pemanasan atau ketika termistor berada dekat dengan sumber kalor, termistor akan menilai perubahan yang bergantung pada temperatur yang dilingkiupinya.

                                    Karakteristirk Termistor

Sumber : http://barbiedirra.blogspot.co.id/2014/03/thermistor-sensor.html

8.      APLIKASI THERMISTOR

Termistor sangat menguntungkan untuk mengukur temperatur, karena disamping harganya yang murah, termistor memiliki resolusi tinggi dan memiliki ukuran dan bentuk yang fleksibel. Nilai mutlak dari hambatannya sangat tinggi jadi untuk kabel yang panjang dan hambatan konstan bisa ditoleransi. Tanggapan yang lambat (1 ms sampai 10s) bukan hal yang merugikan untuk aplikasi umum.

• Pendeteksi dan pengontrol temperaturTermistor-termistor disediakan sangat murah dan dapat diandalkan sebagai sensor temperaturyang memiliki rentang yang lebar. Contoh-contoh sederhana jarak dari alarm-alarm api pada pendeteksi tumor. Kadang-kadang termistor merupakan bagian dari osilator dan frekwensi keluarannya menjadi fungsi temperatur.
• CompensasiSebagian besar resistor dan penghubungpada PTC. Termistor dihubungkan pararel dengan NTC yang komponen-komponennya bisa di nonaktifkan dengan bantuan temperatur.
• Seperti pada relay temperatur dan saklar. Kegunaan pada efek-efek terhadap pemanasan . Sebagai contoh, pengkarakteristikan dengan NTC bias digunakan untuk mengatur tegangan dan pada penundaan dan waktu sirkuit. Pengkarakterisasian dengan PTC digunakan untuk memproteksi gelombang.
• Pengukuran yang tidak langsung pada parameter-parameter lain. Ketika termistor mengalami pemanasan atau ketika termistor berada dekat dengan sumber kalor, termistor akan menilai perubahan yang bergantung pada temperatur yang dilingkiupinya. Disini bisa dipakai untuk mengatur tingkat pencairan, aliran gas, tingkat pemvakuman dan lain sebagainya.
• Detektor gelombang yang memiliki panjang gelombang yang lebarAplikasi termistor pada fhoto detektor panjang gelombang dihasilkan pada salah satu detektor suhu yang disebut dengan termistor balometer.

                          Perubahan Nilai Resistansi Termistor Terhadap Temperatur

Termistor Bolometer adalah detektor suhu yang bertentangan dengan detektor kuantum tentang radiasi. Pada bolometer, radiasi diserap oleh material, temperaturnya meningat dan hambatan berubah dan di amati. Termistor bolometer adalah temistor sederhana dengan sebuah mantel khusus untuk lebih efisien dalam menyerap cahaya terutama pada spektrum inframerah. Sering kali film dengan ketebalan 200Ǻ dari bismut sering dipakai untuk keperluan ini.

Respon terhadap Gelombang yang memiliki panjang gelombang yang panjang diatas 1000 mµ masih mungkin terdeteksi. Oksida logam pertama kali muncul pada tahun 1940. dan memakai kristal tunggal Ge dan Si. Termistor bolometer dimulai pada tahun 1960. Sekarang ini dengan penambahan doping Ge pada device lebih mudah.Pada pengoprasian sebenarnya, termistor bolometer lebih cocok untuk panjang gelombang yang pendek sekitar beberapa mµ, dan sering kali suhunya menurun sampai 4K.

Sumber : http://www.nulis-ilmu.com/2015/05/mengenal-komponen-thermistor-thermal-resistor.html