Jenis-jenis Termometer dan Prinsip Kerjanya

Termometer adalah sebuah alat yang biasa digunakan untuk mengukur suhu baik panas maupun dingin. Alat pengukur suhu termometer atau alat ukur suhu termometer dibedakan menjadi dua jenis yaitu sebagai berikut:

Termometer Suhu Analog

Alat pengukur suhu Termometer Analog disebut juga sebagai termometer manual, cara pembacaanya masih manual dan memiliki bentuk termometer panjang.

Fungsi alat pengukur suhu Termometer Analog

Pemakaian air raksa pada alat ukur suhu termometer analog yaitu sebagai bahan utama untuk termometer, karena koefisiensi muai dari air raksa tersebut yang terbilang konstan. Sehingga perubahan volume akibat penurunan atau kenaikan suhu hampir selalu sama. Tapi ada juga beberapa keluarga termometer yang mengandung alkohol dengan tambahan pewarna merah, termometer yang ini lebih aman dan mudah dalam pembacaanya.

Jenis khusus alat pengukur suhu termometer air raksa, disebut termometer maksimum, bekerja dengan adanya katup pada leher tabung dekat bohlam. Ketika suhu naik, air raksa didorong ke atas melalui katup oleh gaya pemuaian, dan ketika suhu turun air raksa akan tertahan pada katup dan tidak bisa kembali ke ke bohlam membuat air raksa tetap didalam tabung.

Pembaca selanjutnya bisa membaca temperatur maksimum selama waktu yang sudah ditentukan. Kemudian untuk mengembalikan fungsinya, termometer harus diayunkan dengan keras, termometer ini mirip dengan desain termometer untuk milik medis.

Air raksa akan membeku pada suhu sekitar -38.83°C (-37.89°F) dan hanya bisa dipakai pada suhu diatasnya. Air raksa, tidak sama dengan air biasa, air raksa tidak akan mengembang ketika membeku sehingga tidak akan memecahkan tabung kaca, tapi ini juga membuatnya sulit diamati saat membeku.

Apabila termometer mengandung nitrogen, gas mungkin mengalir turun ke dalam kolom dan akan terjebak disana ketika temperatur tinggi atau naik. Dan apabila ini terjadi termometer tidak bisa dipakai sampai kembali ke kondisi awal. Untuk menghindarinya, termometer air raksa sebaiknya dimasukkan ke dalam tempat yang hangat ketika temperatur di bawah -37°C (-34.6°F).

Pada tempat di mana suhu maksimum tidak diharapkan naik di atas - 38.83° C (-37.89°F) termometer yang menggunakan campuran air raksa dan thallium mungkin dapat dipakai. Termometer ini memiliki titik beku sekitar -61.1°C (-78°F).

Prinsip Kerja Alat Pengukur Suhu Termometer Analog (Air Raksa)

Alat ukur suhu termometer ini terdiri dari sebuah pita kapiler yang memakai material kaca dengan kandungan air raksa di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa ini didesain sedemikian rupa sehingga menjadi hampa udara.

Apabila temperatur suhu meningkat naik, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa kemudian memberikan hasil petunjuk suhu di lingkungan termometer tersebut sesuai dengan skala yang sudah ditentukan.

Adapun cara kerja alat pengukur suhu termometer air raksa secara umum adalah sebagai berikut:

1. Sebelum terjadinya perubahan suhu, volume air raksa berada pada kondisi awal.

2. Perubahan suhu lingkungan area disekitar alat ukur suhu termometer akan cepat di respon oleh air raksa dengan perubahan volume.

3. Volume merkuri akan mengembang bila suhu meningkat dan akan menyusut bila suhu menurun.

4. Skala pada alat ukur suhu termometer akan menunjukkan nilai suhu sesuai keadaan lingkungan sekitar.

Termometer Suhu Digital

Prinsip Kerja Alat Pengukur Suhu Termometer Digital

Alat ukur suhu Termometer Digital, biasanya memakai Termokopel sebagai sensornya untuk membaca perubahan nilai hambatan/tahana. Secara sederhana termokopel berupa dua buah kabel dari jenis logam yang berbeda di ujungnya, hanya pada ujungnya saja, disatukan (dilas).

Titik penyatuan ini disebut hot junction (persimpangan panas). Prinsip kerjanya yaitu dengan memanfaatkan karakteristik hubungan antara tegangan (volt) dan juga dengan temperatur.

Setiap jenis logam, pada alat temperatur tertentu mempunyai tegangan tertentu pula. Pada temperatur yang sama, Logam A mempunyai tegangan yang berbeda dengan logam B, terjadilah beda tegangan (kecil sekali, miliVolt) yang bisa dideteksi.

Jadi dari input lingkungan temperatur setelah melewati termokopel terdeteksi sebagai perbedaan tegangan (volt). Beda tegangan ini lalu dikonversikan kembali nilai arusnya melewati pengkomparasian dengan nilai acuan dan nilai offset pada bagian komparator (pembanding),

Fungsinya untuk menerjemahkan setiap satuan ampere ke dalam satuan volt selanjutnya dijadikan besaran temperatur yang akan ditampilkan melalui tampilan layar atau monitor berupa tampilan digital (seven segmen) yang menunjukkan temperatur yang dideteksi oleh termokopel.

Termokopel ini banyak macam-jenisnya, tergantung dari jenis logam yang dipakai. Jenis logam juga akan menentukan rentang temperatur yang dapat diukur. Termokopel suhu untuk mengukur badan manusia menggunakan (temperatur rendah), yang berbeda dengan termokopel untuk mengukur temperatur tungku bakar pada pabrik yang memakai (temperatur tinggi), dan berbeda juga sensitivitasnya.

Adapun cara kerja alat pengukur suhu termometer digital secara umum adalah sebagai berikut:

1. Sensor suhu PTC atau NTC dengan tingkat sensitifitas-nya yang tinggi akan berubah nilai tahanannya bila terjadi sebuah perubahan suhu yang mengenainya.

2. Perubahan nilai tahanan ini linear dengan perubahan arus, sehingga nilai arus tersebut dapat dikonversi ke dalam bentuk tampilan display

3. Sebelum dikonversi, nilai arus ini di komparasi dulu dengan nilai acuan dan nilai offset pada bagian komparator, gunanya yaitu untuk menerjemahkan setiap satuan ampere ke dalam satuan volt yang akan dikonversi lagi ke tampilan display.

Pembacaan alat pengukur suhu Termometer Digital

Pembacaan pengukuran pada alat ukur suhu termometer digital ini dilakukan langsung dari nilai tampilan display dengan mengamati garis segmen yang ada.