THERMOMETER DENGAN MENGGUNAKAN SENSOR THERMOCOPLE

I.PENDAHULUAN

1. LatarBelakang

Pembuatantermokopeldidasarkanatassifat thermal bahanlogam.Jikasebuahbatanglogamdipanaskanpadasalahsatuujungnyamakapadaujungtersebutelektron-elektrondalamlogamakanbergeraksemakinaktifdanakanmenempatiruang yang semakinluas, elektron-elektronsalingdesakdanbergerakkearahujungbatang yang tidakdipanaskan. Dengandemikianpadaujungbatang yang dipanaskanakanterjadimuatanpositif.
Seebeckmelakukanpercobaandenganmenghubungkan plat bismuth diantarakawat-kawattembaga. Hubungan (sambungan )tersebutdiberisuhu yang berbeda . Ternyatapadarangkaiantersebutakanmuncularuslistrik. Munculnyaaruslistrikmengindikasikanadanyabedapotensialantaraujung-ujungkeduasambungan. Dari percobaanSebecktersebutdapatdiambilkesimpulanbahwaadanyaperbedaansuhuantarakeduasambunganlogamtersebutakanmenyebabkanmunculnyagayageraklistrikantaraujung-ujungsambungan . Gaya geraklistrikyang munculinidisebutdengangayageraklistriktermodansumbernyadisebutdenganelementermo (termokopel ). Berdasarkanhaltersebutdiatasmakatelahdilakukanpenelitian yang menelitipengaruhperbedaansuhuantaraduasambunganlogamdengangayageraklistrik yang timbuldiantaraujung-ujungsambungan, yang akhirnyaberujungpadapenentuanelektromotansitermaldaribeberapasambunganlogam yang berbeda (termokopel).

2. TujuanPraktikum

Adapuntujuandaripraktikuminiadalah :

1.      Mengetahuiperbedaangayageraklistrikpadasuhu yang berbeda

2.      Mengetahuipenggunaantermokopel

II.TINJAUAN PUSTAKA

Kerapatanelektronuntuksetiapbahanlogamberbedatergantungdarijenislogam.Jikaduabatanglogamdisatukansalahsatuujungnya, dankemudiandipanaskan, makaelektrondaribatanglogam yang memilikikepadatantinggiakanbergerakkebatang yang kepadatanelektronnyarendah, dengandemikianterjadilahperbedaantegangandiantaraujungkeduabatanglogam yang tidakdisatukanataudipanaskan. Besarnyatermolistrikatau gem ( gaya electromagnet ) yang dihasilkanmenurut T.J Seeback (1821) yang menemukanhubunganperbedaanpanas (T1 dan T2) dengangayageraklistrik yang dihasilkan E, Peltir (1834), menemukangejalapanas yang mengalirdanpanas yang diserappadatitik hot-juctiondan cold-junction, dan Sir William Thomson, menemukanaraharusmengalirdarititikpanasketitikdingindansebaliknya, sehinggaketiganyamenghasilkanrumussbb:

E =C1(T1-T2) + C2(T12 – T22) (…)
EfekPeltierEfek Thomson
atau E = 37,5(T1_T2) – 0,045(T12-T22) ( ...)
di mana 37,5 dan 0,045 merupakanduakonstanta C1 dan C2 untuktermokopeltembaga/konstanta.

(SUPRAPTO.1991)

Gejalapeltieradalahgejalapenyerapandanpengeluaranpanaspadasambungan-sambungantermokopelapabilaadaarus yang mengalirpadarangkaian, gejalainiakanmempengaruhipengukuran . Karenasuhusambunganpengukurtidakpersissamadengansuhuukur( suhusekitar ) . Gejalapeltierinidapatdiatasidenganmenggunakanpotensiometersewaktumengukurggl .Karenadenganpotensiometermemungkinkanuntukmembuataruspadarangkaiantermokopelmenjadinol, artinyagejalapeltierdapatdiabaikan.

http://id.wikipedia.org/wiki/thermocople

Termokopelmerupakansalahsatujenistermometer yang banyakdigunakandalamlaboratoriunteknik.Dimanatermokopelberupasambungan(junction) duajenislogamataulogamcampuran, yang salahsatusambungannyalogamtadidiberiperlakuansuhu yang berbedadengansambungan yang lainnya.

misalkanpadasambungan I diberikansuhu T1 (dibuattetap) dansambungan II diberisuhu T2 (T2>T1), akibatadanyapebedaansuhuantarakeduasambungantersebutmakapada volt meter akanmengaliraruslistrikdanterbacaadanyagayageraklistrik (ggl) yang diindikasikandenganpenyimpangan voltmeter padarangkaiantersebut. Artinyapadatermokopelbesaranfisis yang berubahdenganberubahnyasedikitsuhuadalahgayageraklistrik (£)

Sambunganpadatermokopelterdiridariduasambungan, yaitu:

• Referen junction (cold junction), merupakansambunganacuan yang cuacanyadijagakonstandanbiasanyadiberisuhu yang dingin (=0°C)
• Measuring junction (hot junction),merupakansambungan yang digunakanuntukmengukursuhuataudisebutjugadengansambunganpanas.

Duabuahkawatlogam yang berbeda (A dan B) yang ujung – ujungnyadisambungkansatusama lain membentukrangkaiantertutup, bilakeduasambunganitudiberisuhu yang berbeda( T1dan T2) dankitapasangampermeter ( galvanometer) padarangkaiantersebutakantimbularuslistrik (I) yang ditunjuukanolehpenyimpanganjarum galvanometer.

Arustersebutakanterusmengalirselamasuhukeduasambunganberbeda. Gejalaperubahanenergitermalmenjadienergilistriktersebutdisebutdenganefekseebeck thermal emf. II

gayageraklistrikinimerupakantegangan DC (direct current) sehinggamemilikipolaritas. Gaya geraklistriktermotidakbergantungpada diameter kawatlogammaupunpanjangnya.

(Darmawan.1990)

III.METODE PERCOBAAN

A.    AlatdanBahan

Adapunalatdanbahan yang digunakan, yaitu:

1. Fotosel
2. Duabuah resistor 47 kΩ
3. Resistor variable 1 MΩ
4. Voltmeter dengan FSD 5V
5. Baterai 9 V
6. Termistor
7. NTC
8. Potensiometer
9. Hairdrayer
10. Op amp
11. Multi meter
12. Kabeldanjepitcabe

B.     ProsedurPercobaan

Adapunprosedurpercobaanini, yaitu:

1. MerangkaikankomponensepertipadaRangkaianyangtelahdisediakan agar dihasilkanjembatan Wheatstone dari 4 resistor . gambar rangkaian dapat dilihat pada kegiatan 9, tugas 1 buku kerja insrumentsi
2. Duabuah resistor 47 kΩ membagitegangansuplaimenjadiseparuhnya, makateganganpada X adalah 4,5 V. Teganganpada Y dapatdiaturoleh resistor variable sedemikianhinggategangannyasamadengan 4,5 V
3. Terlihat meter menunjukkanangkanol, dikatakanbahwajembatankeadaanseimbang.
4. Lakukanujicobadenganmemberikansuhumenggunakanhairdrayer

IV.HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    HasilPengamatan

No	HasilPengamatanDalamGambar	Keterangan
1.		Saat hairdryer didekatkanangkanyamenunjukan 4,58
2.		Saat hairdryer diletakkanangkanyamenunjukan 4.58

B.     Pembahasan

Dari percobaan yang telah kami lakukandapat kami simpulkanSemakinkecilhambatanmakajumlahrambatan yang dihasilkansemakinkecil, makasemakinrendah pula pemberiansuhu yang disampaikan. Dan semakinbesarhambatan yang terjadi, makasemakinbesar pula, pemberiansuhu yang disampaikan.Dalamhalinipemberiansuhunyamenggunakanhairdrayer.Pengaruhsuhusangatberperanpadaprktikumini, dimanatermokopelsangatpekaterhadapsuhu.karenaTermokopelsendiriadalah sensor suhu yang banyakdigunakanuntukmengubahperbedaansuhudalambendamenjadiperubahanteganganlistrik (voltase). Termokopel yang sederhanadapatdipasang, danmemilikijeniskonektorstandar yang sama, sertadapatmengukurtemperaturdalamjangkauansuhu yang cukupbesardenganbataskesalahanpengukurankurangdari 1 °C.

Praktikuminidapatterjadikesalahan, akibatdaripembacaantegangansaatberlangsungnyaperaktikum, lalualatmultimeter yang sulituntukdifungsikan. Hal inidapatterlihatpadaucicobapemberiansuhusedangdansuhutinggi, dimanahasil yang dihasilkantidakjauhberbeda, hanyabedabeberapa digit dibelakangkoma, seharusnyahasil yang dihasilkanjauhberbeda.

V. KESIMPULAN

Dari hasilpraktikum yang telahdilakukan, dapatditarikkesimpulan :

1.      Termokopeladalah sensor suhu yang banyakdigunakanuntukmengubahperbedaansuhudalambendamenjadiperubahanteganganlistrik (voltase).

2.      Besargayageraklistriktermokopeldipengaruhiolehperbedaansuhuantarakeduasambungan, yaitusemakinbesarperbedaansuhuantarakeduasambunganmakasemakinbesargayageraklistrik yang dihasilkan

3.      Dari tiappasanglogam yang berbedaakandidapathubunganantaragayageraklistrikdenganperbedaansuhu yang berbeda pula.

DAFTAR PUSTAKA

Suprapto,Andar,Drs. Pengukuran-PengukuranDasar di LaboratoriumFisika.Depdikbud. PD. KertaWaskita Grafika.Bandung.1991.

Darmawan, B. Termodinamika.jurusanFisika FMIPA ITB.Bandung.1990.

Anonim. 2010. Termokopel. http://id.wikipedia.org/wiki/thermocople