tugas pak kasrun

Termometer adalah alat untuk menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu. Dalam kehidupan sehari-hari, untuk mengukur suhu manusia cenderung menggunakan indra peraba. Akan tetapi, dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah Termometer untuk mengukur suhu dengan valid.

Pada abad 17 terdapat 30 jenis skala yang membuat para ilmuwan kebingungan. Hal ini memberi inspirasi pada Anders Celcius (1701-1744) sehingga pada tahun 1742, dia memperkenalkan skala yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberi naman sesuai dengan namanya, yaitu Skala Celcius.

Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin dingin dan partikelnya akan berhenti untuk bergerak, kondisi ini disebut dengan kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini maka Lord Kevin (1842-1907) menawarkan skala baru yang diberi nama Kelvin.

Skala kelvin dimulai dari 273 K ketika air membeku dan 373 K ketika air mendidih sehingga nol mutlak sama dengan 0 K atau -273 Derajat Celcius. Selain Skala tersebut ada juga Skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk Reamur Air membeku pada suhu 0 Derajat Reamur dan mendidih pada suhu 80 Derajat reamur, sedangkan pada skala Fahrenheit air membeku pada Suhu 32 Derajat Fahrenheit dan mendidih pada suhu 212 Derajat fahrenheit.

Termometer Menurut isinya dibagi menjadi termometer cair, termometer padat, dan termometer digital. Semua termometer ini mempunyai keunggulan dan kelemahan masing-masing. Berdasarkan penggunaanya, Termometer Klinis, Termometer Lab, dan lain-lain.

Read more: http://farhanshare.blogspot.com/2012/06/pengertian-dan-penjelasan-singkat.html#ixzz2An82XH70

Jenis termometer

Ada bermacam-macam termometer menurut cara kerjanya:

• Termometer raksa
• Termokopel
• Termometer inframerah
• Termometer Galileo
• Termistor
• Termometer bimetal mekanik
• Sensor suhu bandgap silikon
• merkuri termo
• Termometer alkohol
  

Rangkaian Termometer Digital

Gambar skema Rangkaian Termometer Digital beserta komponen dan cara pembuatannya

Rangkaian Termometer Digital. Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum digunakan adalah termometer air raksa. Penggunaan air raksa sebagai bahan utama thermometer karena koefisien muai air raksa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau penurunan suhu.

Pada kesempatan kali ini kami akan mengetengahkan bahasan tentang Rangkaian Termometer Digital. Untuk bahan pembelajaran, di bawah ini telah disertakan gambar skemanya.

Komponen-komponen yang diperlukan :
R1                                =   10K
P1, P4                          =   22K
P5                                =   10K
D1, D2, D3, D4           =   DUS
T1, T2, T3, T4             =   TUN
NTC                            =   R 25^oC = 5K
L1, L2, L3, L4             =   6 Volt 50 mA

Termometer air raksa yang sudah kuno bisa diganti dengan termometer elektronik dan penunjukkan temperaturnya berlangsung secara digital dengan bantuan lampu. Dengan demikian rangkaian ini dibuat sedemikian rupa supaya tiap 2^oC lampu yang menyala bertambah satu. Sedangkan lampu itu disusun menurut bentuk dari termometer yang biasa, dan disusun vertikal. Untuk tiap ambang penyalaan bisa diatur terpisah sehingga bisa dilakukan kalibrasi dengan menggunakan bantuan termometer yang telah ditera. Sedangkan potensiometer 10K berguna untuk menyesuaikan resistansi NTC yang dipakai karena NTC sendiri dengan tipe yang sama menunjukkan toleransi pabrik yang masih besar tentunya. Lampu bisa diganti dengan LED yang dapat mempengaruhi besarnya biaya. Dengan menambah jumlah lampu, maka ketepatan Rangkaian Termomter Digital bisa diperbaiki.

makalah termometer, termometer digital, rangkaian termometer digital, cara kerja termometer digital, prinsip kerja termometer digital, skema rangkaian thermometer digital

JENIS – JENIS TERMOMETER

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

 Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid. Pada abad 17 terdapat 30 jenis skala yang membuat para ilmuan kebingungan. Hal ini memberikan inspirasi pada Anders Celcius (1701 - 1744) sehingga pada tahun 1742 dia memperkenalkan skala yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberinama sesuai dengan namanya yaitu Skala Celcius. Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin dingin dan partikelnya akan berhenti bergerak, kondisi ini disebut kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini maka Lord Kelvin (1842 - 1907) menawarkan skala baru yang diberi nama Kelvin. Skala kelvin dimulai dari 273 K ketika air membeku dan 373 K ketika air mendidih. Sehingga nol mutlak sama dengan 0 K atau -273°C. Selain skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala Reamur air membeku pada suhu 0°R dan mendidih pada suhu 80°R sedangkan pada skala Fahrenheit air membuka pada suhu 32°F dan mendidih pada suhu 212°F.

Dalam bukunya Robert Briffault (1938) berjdul The Making of Humanity disebutkan bahwa Ibnu Sina merupakan ilmuwan pertaman yang menggunakan termometer udara untuk mengukur suhu.  Dalam kehidupan sehari-hari yang banyak kita temukan adalah jenis termometer badan baik berupa termometer pipa kapiler ataupun termometer digital. Termometer pipa kapiler yang menggunakan merkuri dapat membeku pada suhu – 40⁰C dan mendidih pada suhu 360⁰C.

                        Suhu menurut Kangingan (2007:52-53) adalah suatu besaran yang menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Suhu juga disebut temperatur.Benda yang panas memiliki suhu lebih tinggi dibandingkan benda yang dingin. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer. Namun dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid.

Temperatur merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya benda (Giancoli, 2001:449). Banyak sifat zat yang berubah terhadap temperatur. Sebagian besar zat memuai saat dipanaskan, seperti besi akan memanjang saat panas daripada saat kondisi dingin. Jalan dan trotoar beton pun memuai dan menyusut terhadap tempatur yang menjadi alasan ditempatkannya pemisah yang bisa ditekan atau bisa memuai pada jarak tertentu di jembatan maupun jalanan beton.

Hambatan listrik materi zat juga berpengaruh signifikan terhadap temperatur. Demikian pula dengan warna benda, perubahan warna menunjukkan tempatur tertentu.
Misalnya api warna biru menunjukkan suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan api berwarna merah atau berwarna kuning. Cahaya putih yang dihasilkan dari kawat wolfram (tungsten) dalam bolam pijar berasal dari kawat yang sangat panas. Zat padat besi berwarna jingga hingga putih bila dipanaskan saat ditempa dalam pabrik kendaraan menunjukkan fenomena serupa. Demikian pula dengan bintang-bintang yang berkelap kelip menunjukkan temperatur permukaan bintang-bintang tersebut. Matahari pun dikatakan bintang (kerdil kuning). Suhu permukaan bintang atau matahari yang berdasarkan warna bisa dihitung temperaturnya menggunakan panjang gelombang cahaya yang dipancarkannya.

Alat yang dirancang untuk mengukur temperatur dinamakan termometer. Sebagian besar termometer dirancang peka terhadap pemuaian. Galileo mengajukan gagasan pertama termometer melalui fenomena pemuaian gas. Berangsur-angsur evolusi termometer terjadi hingga menjadi termometer yang berisi cairan dalam gelas. Macam-macam termometer antara lain : termometer oven, termometer ketel kopi, termometer udara, termometer hambatan, termistor, termometer kopel.

Untuk menyatakan hasil pengukuran termometer digunakan skala numerik, skala yang digunakan secara kuantitatif ini yang paling banyak dipakai adalah skala Celcius, skala Fahrenheit, dan skala yang paling penting dalam sains adalah skala absolut atau Kelvin (Giancoli, 2001:451).

B.  Rumusan Masalah

1.      Bagaimana penjelasan tentang  jenis – jenis termometer yang digunakan dalam kehidupan ?

2.      Bagaimana prinsip kerja dari jenis – jenis termometer tersebut ?

C.  Tujuan

1.      Untuk mengetahui jenis – jenis termometer.

2.      Untuk mengetahui prinsip kerja dan kegunaan dari masing – masing termometer tersebut.

BAB II

PEMBAHASAN

A.  Pengertian termometer

Termometer menurut Kanginan (2007:54) adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan tepat dan menyatakannya dengan suatu angka. Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei (1564 – 1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang dilengkapi pipa panjang  dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pipa yang terbuka kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam tabu menyusut, zat cair masuk kedalam pipa tetapi tidak sampai labu. Beginilah cara kerja termoskop. Untuk suhu yang berbeda, tinggi kolom zat cair di dalam pipa juga berbeda. Tinggi kolom ini digunakan untuk menentukan suhu. Prinsip kerja termometer buatan Galileo berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Tetapi dimasa ini termometer yang sering digunakan terbuat dari bahan cair misalnya raksa dan alkhohol. Prinsip yang digunakan adalah pemuaian zat cair ketika terjadi peningkatan suhu benda.

Termometer adalah alat untuk mengukur suhu dengan cepat dan menyatakan dengan suatu angka. Saat ini banyak jenis-jenis temometer. Jenis termometer ini tergantung pada jangkauan suhu yang diukur, ketelitian ang diingkan dan sifat-sifat dari bahan yang digunakan. Contoh sifat - sifat zat yang biasa digunakan untuk membuat termometer adalah:

1.      Pemuaian suatu kolom cairan dalam suatu kapiler,

2.      Hambatan listrik dan seutas kawat platina,

3.      Beda potensial pada suatu termokopel,

4.      Pemuaian suatu keeping bimetal,

5.      Tekanan gas pada volum tetap,

6.      Radiasi yang dipancarkan benda.

Beberapa sifat yang mutlak dibutuhkan oleh sebuah termometer adalah:

1.      Skalanya mudah dibaca,

2.      Aman untuk digunakan,

3.      Kepekaan pengukurannya,

4.      Lebar jangkauan suhu yang mampu diukur.

7.      Termometer Digital

Termometer digital, biasanya menggunakan termokopel sebagai sensornya untuk membaca perubahan nilai tahanan. Secara sederhana termokopel berupa dua buah kabel dari jenis logam yg berbeda yang ujungnya, hanya ujungnya saja, disatukan (dilas). Titik penyatuan ini disebut hot junction. Prinsip kerjanya memanfaatkan karakteristik hubungan antara tegangan (volt) dengan temperatur. Setiap jenis logam, pada temperatur tertentu memiliki tegangan tertentu pula. Pada temperatur yang sama, logam A memiliki tegangan yang berbeda dengan logam B, terjadilah beda tegangan (kecil sekali, miliVolt) yang dapat didetekri. Jadi dari input temperatur lingkungan setelah melalui termokopel terdeteksi sebagai perbedaan tegangan (volt). Beda tegangan ini kemudian dikonversikan kembali nilai arusnya melalui pengkomparasian dengan nilai acuan dan nilai offset di bagian komparator, fungsinya untuk menerjemahkan setiap satuan amper ke dalam satuan volt kemudian dijadikan besaran temperatur yang ditampilkan melalui layar/monitor berupa seven segmen yang menunjukkan temperatur yang dideteksi oleh termokopel.

Termokopel ini macam-macam, tergantung jenis logam yang digunakan. Jenis logam akan menentukan rentang temperatur yang bisa diukur (termokopel suhu badan (temperatur rendah) berbeda dengan termokopel untuk mengukur temperatur tungku bakar (temperatur tinggi)), juga sensitivitasnya.

Secara terperinci prinsip kerja termometer digital dapat dijelaskan sebagai berikut:

1.      Sensor yg berupa PTC atau NTC dengan tingkat sensitifitas tinggi akan berubah nilai tahanannya jika terjadi sebuah prubahan suhu yg mengenainya.

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

3.      Sebelum dikonversi, nilai arus ini di komparasi dengan nilai acuan dan nilai offset di bagian komparator, fungsinya untuk menerjemahkan setiap satuan amper ke dalam satuan volt yg akan dikonversi ke display.

Pembacaan pengukuran termometer ini dilakukan langsung dari nilai display dengan memperhatikan garis segmen yang ada.

a)      Kalibrasi Termometer Digital

Kalibrasinya biasa menggunakan kalibrator manual atau otomatis, kalibrator manual suhu yg dikenakan ke sensor adalah suhu pemanas nyata dimulai dari 0 derajat untuk setting ofsetnya. Kalibrasi otomatis terdiri dari suhu pemanas dan checker untuk gain dalam rangkaian komparatornya

b)      Material Penyusun Termometer Digital

Termometer digital memiliki bagian penyususn terpenting. Material penyusun tersebut adalah sebagai berikut:

1.      Sensor PTC/ NTC

2.      Komparator (OP-amp dan sejenisnya)

3.      ANALOG to Digital konverter

4.      Dekoder display (IC 7447 TTL misalnya)

5.      Display (7 segmen, LCD, monitor)

8.      Termometer Merkuri

Termometer merkuri adalah jenis termometer yang sering digunakan oleh masyarakat awam. Merkuri digunakan pada alat ukur suhu termometer karena koefisien muainya bisa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau penurunan suhu hampir selalu sama.

Alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material kaca dengan kandungan Merkuri di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika temperatur meningkat, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuai dengan skala yang telah ditentukan. Skala suhu yang paling banyak dipakai di seluruh dunia adalah Skala Celcius dengan poin 0 untuk titik beku dan poin 100 untuk titik didih.

Termometer Merkuri pertama kali dibuat oleh Daniel G. Fahrenheit. Peralatan sensor panas ini menggunakan bahan Merkuri dan pipa kaca dengan skala Celsius dan Fahrenheit untuk mengukur suhu. Pada tahun 1742 Anders Celsius mempublikasikan sebuah buku berjudul “Penemuan Skala Temperatur Celsius” yang diantara isinya menjelaskan metoda kalibrasi alat termometer seperti dibawah ini:

1. Letakkan silinder termometer di air yang sedang mencair dan tandai poin termometer disaat seluruh air tersebut berwujud cair seluruhnya. Poin ini adalah poin titik beku air.
2. Dengan cara yang sama, tandai poin termometer disaat seluruh air tersebut mendidih seluruhnya saat dipanaskan.
3. Bagi panjang dari dua poin diatas menjadi seratus bagian yang sama.

Sampai saat ini tiga poin kalibrasi diatas masih digunakan untuk mencari rata-rata skala Celsius pada Termometer Merkuri. Poin-poin tersebut tidak dapat dijadikan metoda kalibrasi yang akurat karena titik didih dan titik beku air berbeda-beda seiring beda tekanan.

Cara Kerja :

1. Sebelum terjadi perubahan suhu, volume Merkuri berada pada kondisi awal.
2. Perubahan suhu lingkungan di sekitar termometer direspon Merkuri dengan perubahan volume.
3. Volume merkuri akan mengembang jika suhu meningkat dan akan menyusut jika suhu menurun.
4. Skala pada termometer akan menunjukkan nilai suhu sesuai keadaan lingkungan.

generator

Generator

            Generator arus bolak – balik adalah sebuah mesin yang mampu mengkonversikan energy mekanik menjadi energy listrik,pada dasar nya generator di bagi menjadi dua kelompok yaitu generator AC (bolak – balik) dan generator DC (searah). Pada generator DC tegangan yang dibangkitkan di searahkan oleh komulator dan brush, sedangkan pada generator AC tidak  mempunyai penyearah (rectifier)dan menyalurkan arus AC kepada beban.generator AC juga sering disebut alternator,generator AC harus bekerja pada kecepatan konstan karna frekuensi yang dihasikan sangat bergantung pada kecepatan,karna itu generator AC juga disebut synchronous generator.

            Pada kenyataan generator DC dapat berfungsi menjadi generator AC dengan menempatkan collector ring (cincin slip) pada shaft,dan menghubungkan cincin ini kepada armature winding (kumparan jankar magnet)

Perinsip kerja generator

            Generator sederhana terdiri dari sebuah single wire loop (the armature) yang ditempatkan sedemikian rupa sehingga dapat berotasi dalam medan magnet.medan magnet dihasilkan dari dua buah kutup utara dan selatan yang diletakkan diantara armature. Rotasi dari kumparan ini akan menghasilkan tegangan induksi atau emf  (elektoromotive force ) brush diletakkan menempel dengan slip rings yang berhubungan dengan rangkaian luar, sehingga menghasilkan arus. Slip ring adalah cincin yang terletak diantara disekitar rotor shaft. Tiap – tiap cincin dihubungkan dengan ujung dari kumparan armature (jangkar).jika brush tidak menempel pada slip ring tetapi kumparan berotasi,emf akan  tetap muncul tetapi tidak ada arus yang mengalir

Gambar 1.1 berikut ini adalah urutan proses terjadinya emf  dan arus :

Misalkan bahwa rotasi armature searah jarum jam, dimana posisi awal seperti gambar 1.1. posisi ini disebut posisi 0, atau posisi netral. Pada posisi ini armature tegak lurus tehadap medan magnet, dan bagian hitam dan putih bagian armature akan bergerak tegak lurus menuju medan magnet,. Pada keadaa ini,armature tidak memotong garis gaya magnet, akibatnya tidak ada emf yang diinduksikan. Meter pada gambar 1.1 menunjukkan posisi 0 pada saat ini

Gambar 1.2

pada saat amature bergerak pada posisi A ke posisi B bagian dari armature akan memotong garis gaya magnet.pada posisi B(90),armature memotong garis gaya magnet paling banyak.hasil dari rotasi antara sudut 0 dan 90 menghasilkan emf antara 0 hingga nilai maksimumnya.perhatikan bahwa rotasi dari 0 ke 90, sisi hitam armature memotong garis gaya magnet kebawah sedangkan sisi putih armature memotong garis gaya magnet keatas emf yang diinduksikan adalah penjumlahan keduanya, menhsilkan nilai maksimum.

            Sekarang armature terus berotasi dari posisi B ke posisi C , dan pada saat ini jumlah garis gaya magnet yang dipotong oleh armature semakin berkurang.pada saat armature berada pada saat posisi C ( 180) armature kembali pada posisi tegak lurus terhadap medan. Selama armature bergerak dari posisi 90 ke posisi 180tegangan yang dihasilkan akan berkurang menuju 0,akibatnya meter akan menunjukkan harga no.

            Dari posisi 0 ke posisi 180,sisi dari armature bergerak pada arah yang sama dengan arah dari garis gaya medan. Akan tetapi pada saat kumparan mulai bergerak dari 180 dari posisi C melalui D menuju posisi E, sisi armature bergerak dengan arah yang berlawanan dengan arah garis gaya magnet.akibatnya ,polaritas dari tegangan induksi juga terbalik

Bagian bagian generator

a)      Rotor

Ø  Armature shaft adalah slinder dimana komponen komponen dipasang seperti misalnya armature core,armature winding,dan komutator.

Ø  Armature core terusan dari banyak lapisan baja tipis yang tumpuk dengan tujuan mengurangi kerugian eddy current serta rugi histerisis tiap lapisan ini di lapisi lagi dengan bahan isolasi bagian luar armature core terdapat slot tempat armature coil digulung.bentuk armature core ini di bagi menjadi dua jenis yaitu salient dan non salient.

Ø  Armature winding terdiri dari kabel inductor yang dilapisi dengan bahan isolasi dan digulung pada slot Armature core seperti sudah di jelaskan

Ø  Komotator  tersusun atas segment – segment tembaga yang dipasang pada slinder armature shaft , tiap segmen tembaga ini di lapisi dengan bahan isolasi,pada umumnya  menggunakan isolasi mika ,segmen tembaga ini di hubungkan dengan ujung dari armature coil

Ada beberapa fungsi dari armature adalah

Ø  Menyediakan putaran untuk generator maupun rotor

Ø  Karna armature berputar , maka timbul kontak yang diperlukan untuk komutasi

Ø  Menyediakan tempat untuk konduktor armature (jangkar magnet) dimana tegangan dan torque di induksikan

Ø  Menimbulkan fluks atau garis magnet di antara pole.

b)      stator 

Ø  field yoke (jalur magnet) atau frame,terbuat dari baja, bagian ini menyokong semua bagian dari setator.juga menyediakan jalan kembali bagi fluks yang dihasilkan dari pole

Ø  field winding( kumparan stator)digulung stator field core  dan dapat dihubungkan baik secara seri maupun secara paralel dengan rangkaian armature .untuk rangkaian seri jumlah gulungan sedikit dengan ukuran kabel yang besar.sedangkan untuk rangkaian paralel jumlah gulungan lebih banyak.

Ø  Field pole terbuat dari lapisan baja yang diletakkan pada yoke setelah kumparan stator sudah digolongkan. Pole shoe adalah ujung dari pole core yang dekat dengan rotor bentuknya kurva dan lebih lebar dari pole core. Pole shoe yang lebar ini menghasilkan fluk lebih seragam mengurangi reluktansi pada celah udara dan mendukung posisi kumparan stator.