Pengertian Thermistor: Fungsi, Kelebihan dan Kekuranganya

Bengkeltv.id – Pengertian Thermistor: Fungsi, Kelebihan dan Kekuranganya. Apakah kalian familiar dengan teori yang berkaitan dengan komponen listrik yang disebut thermistor? Komponen ini bisa dianggap sebagai komponen yang cukup unik. Pada dasarnya, saat suhu naik atau turun, nilai resistansinya akan berubah.

Thermistor memiliki empat aspek penjelasan yang berguna untuk memahami peranan pentingnya dalam peralatan sehari-hari kita.

Mari kita mulai dengan pengertian thermistor, lalu kita akan bahas kelebihan, kekurangannya, karakteristiknya, dan terakhir, rumus yang terkait dengan thermistor.

Pengertian Thermistor

Thermistor adalah komponen elektronik berjenis resistor yang dapat mengubah nilai hambatan atau resistansinya seiring dengan fluktuasi temperatur yang memengaruhi komponen tersebut. Thermistor termasuk dalam keluarga resistor yang terbuat dari bahan semikonduktor, sehingga resistansinya bersifat variabel dan dapat berubah.

Istilah “thermistor” berasal dari penggabungan dua kata, yaitu “thermal” dan “resistor,” yang secara harfiah mengartikan resistor yang responsif terhadap suhu atau panas. Terdapat dua jenis utama thermistor: Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient) dan Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient).

Thermistor pertama kali diproduksi pada tahun 1930 oleh seorang ilmuwan bernama Samuel Ruben dari Amerika Serikat. Walaupun begitu, resistor elektronik dengan sensitivitas terhadap perubahan suhu ini telah ditemukan sebelumnya oleh ilmuwan Inggris bernama Michael Faraday. Pada tahun 1833, Faraday menemukan jenis thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient), dimana ia mengamati bahwa resistansi bahan Silver Sulfide berkurang secara signifikan ketika suhu ditingkatkan.

Fungsi Thermistor

Thermistor mampu mengubah nilai hambatannya sejalan dengan perubahan suhu atau temperatur yang mempengaruhinya. Berkat sifat ini, thermistor digunakan luas dalam berbagai aplikasi yang berkaitan dengan suhu. Beberapa fungsi paling umum dari thermistor yang banyak diaplikasikan antara lain:

1. Sensor Suhu

Salah satu pemanfaatan utama dari fungsi thermistor yang paling sering digunakan adalah sebagai sensor suhu (sensor thermistor). Thermistor merupakan salah satu jenis sensor suhu yang memiliki tingkat akurasi tertinggi dalam pengukurannya. Selain itu, thermistor juga menunjukkan stabilitas jangka panjang yang luar biasa, sehingga tidak terpengaruh oleh penuaan. Kemungkinan karena alasan ini, thermistor menjadi pilihan utama sebagai sensor dalam berbagai aplikasi, terutama dalam sistem pengendalian suhu dan pengukuran. Secara umum, thermistor terbuat dari bahan keramik atau polimer, dan memiliki rentang suhu yang bervariasi antara -90⁰ C hingga 130⁰ C.

2. Proteksi Rangkaian

Thermistor juga sering difungsikan sebagai alat perlindungan untuk menjaga rangkaian dengan cara memutus aliran arus atau sebagai alternatif pengganti sekering listrik. Jenis thermistor yang digunakan untuk perlindungan rangkaian ini disebut Thermistor PTC. Dalam kondisi normal, Thermistor PTC akan memungkinkan aliran arus listrik mengalir melalui rangkaian. Namun, jika terjadi arus berlebih yang melalui Thermistor PTC, suhunya akan meningkat, dan peningkatan suhu ini akan menyebabkan nilai resistansinya naik. Akibatnya, aliran arus listrik menjadi terhambat atau terputus. Aplikasi semacam ini sering ditemukan pada perangkat rumah tangga seperti blender.

3. Regulator Lonjakan Arus

Thermistor juga dapat berperan sebagai regulasi untuk mengontrol atau mengurangi lonjakan arus listrik. Dengan cara yang bertahap, thermistor membatasi peningkatan tiba-tiba dalam arus listrik, menghindari kerusakan pada komponen rangkaian, serta mencegah pemutusan sirkuit atau pemutusan sirkuit pengaman. Jenis thermistor yang digunakan sebagai pengatur lonjakan arus ini adalah Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient).

Pada awalnya, Thermistor NTC akan menghambat lonjakan besar dalam arus listrik karena memiliki nilai resistansi yang tinggi. Kemudian, setelah beberapa detik, arus akan mengalir secara perlahan, menyebabkan suhu pada thermistor meningkat. Naiknya suhu pada thermistor akan menyebabkan nilai resistansinya menurun, sehingga arus listrik dapat mengalir secara normal.

Prinsip Kerja Thermistor

Prinsip kerja termistor didasarkan pada resistansi yang bervariasi seiring dengan perubahan suhu. Nilai resistansi pada thermistor dapat diukur menggunakan ohmmeter. Jika terdapat hubungan yang tepat antara perubahan suhu dan pengaruh terhadap resistansi thermistor, maka dengan mengukur resistansi thermistor kita dapat menentukan suhu.

Besarnya perubahan resistansi bergantung pada jenis bahan yang digunakan dalam thermistor. Hubungan antara suhu dan resistansi thermistor tidak bersifat linier. Pada gambar di bawah ini, dapat dilihat grafik karakteristik thermistor:

Jika kita memiliki termistor dengan grafik karakteristik seperti yang terlihat di atas, kita dapat dengan mudah mengaitkan nilai resistansi yang diukur oleh ohmmeter dengan suhu yang ditampilkan dalam grafik. Caranya adalah dengan menggambar garis horizontal dari nilai resistansi pada sumbu y, dan kemudian menggambar garis vertikal dari titik pertemuan garis horizontal ini dengan grafik karakteristik. Dengan cara ini, kita dapat menentukan suhu thermistor dengan akurat.

Karakteristik Thermistor

Karakteristik thermistor memiliki beberapa aspek yang perlu dipahami, dan terdapat empat jenis utama yang mencakup:

1. Sensitivitas Tinggi terhadap Perubahan Suhu

Salah satu ciri khas thermistor adalah bahwa nilai resistansinya dapat berubah hingga sekitar 10% ketika suhu dalam satuan Celsius mengalami kenaikan atau penurunan. Ini berarti thermistor sangat responsif terhadap perubahan suhu dan memiliki sensitivitas yang tinggi. Kemampuan ini membuatnya berguna dalam berbagai aplikasi yang memerlukan pengukuran suhu yang akurat dan responsif.

2. Respon Waktu Terpengaruh oleh Bahan dan Lingkungan

Waktu yang dibutuhkan oleh thermistor untuk merespons perubahan suhu tergantung pada jenis bahan yang digunakan dalam thermistor itu sendiri, serta faktor-faktor lingkungan di sekitarnya. Beberapa thermistor memiliki respon waktu yang sangat cepat, sementara yang lain mungkin memerlukan lebih banyak waktu untuk mencapai stabilitas setelah terjadi perubahan suhu. Oleh karena itu, pemilihan jenis thermistor yang sesuai sangat penting tergantung pada aplikasi yang diinginkan.

3. Beragamnya Bentuk Konstruksi

Thermistor hadir dalam berbagai bentuk konstruksi yang beragam. Mereka dapat berbentuk lempengan, manik-manik, batangan, atau bentuk lainnya sesuai dengan kebutuhan aplikasi. Bentuk konstruksi yang berbeda ini memungkinkan thermistor untuk diintegrasikan dengan mudah dalam berbagai peralatan dan perangkat elektronik. Pilihan bentuk yang tepat dapat mempengaruhi kinerja dan kemudahan pemasangan thermistor dalam suatu sistem.

4. Suhu Tinggi dan Potensi Pelunakan

Meskipun thermistor memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap suhu, mereka memiliki batasan suhu tertentu. Pada suhu yang sangat tinggi, beberapa jenis thermistor dapat meleleh atau mengalami degradasi bahan, yang dapat memengaruhi kinerjanya. Oleh karena itu, penting untuk memilih thermistor dengan batas suhu yang sesuai dengan aplikasi tertentu untuk menghindari potensi masalah yang disebabkan oleh suhu yang berlebihan.

Dengan memahami karakteristik ini, kita dapat memilih dan mengintegrasikan thermistor dengan lebih baik dalam berbagai aplikasi yang memerlukan pengukuran dan pengendalian suhu yang presisi.

Jenis-Jenis Thermistor

Umumnya, terdapat dua jenis thermistor, yakni:

1. Negative Temperature Coefficient (NTC) Thermistor

Pada termistor NTC, resistansi akan mengalami penurunan ketika suhu meningkat, dan sebaliknya, resistansi akan meningkat ketika suhu menurun. Oleh karena itu, hubungan antara suhu dan resistansi pada termistor NTC adalah berbanding terbalik. Thermistor NTC merupakan jenis thermistor yang paling umum dan sering digunakan.

2. Positive Temperature Coefficient (PTC) Thermistor

Termistor PTC menunjukkan hubungan berbanding lurus antara suhu dan resistansi, yang berarti bahwa ketika suhu naik, resistansi juga akan meningkat. Sebaliknya, jika suhu turun, resistansi akan mengalami penurunan.

Meskipun penggunaan termistor PTC tidak seumum termistor NTC, namun thermistor PTC sering dimanfaatkan sebagai alat perlindungan dalam sirkuit. Mirip dengan fungsi sekering, termistor PTC dapat berperan sebagai perangkat pembatas arus. Ketika arus melalui perangkat, hal ini dapat menghasilkan pemanasan resistif yang kecil.

Kelebihan dan Kekurangan Thermistor

Tentu saja, tidak ada ciptaan yang bisa dianggap sempurna tanpa memiliki kekurangan sedikit pun. Hal ini berlaku juga untuk komponen thermistor.

Berikut ini kita akan membahas tentang kelebihan dan kekurangan yang perlu diketahui terkait dengan thermistor:

1. Kelebihan Thermistor

Terdapat beberapa kelebihan yang dapat diidentifikasi pada thermistor:

Bentuk Kecil: Salah satu keunggulan utama thermistor adalah bentuknya yang kompak. Ukurannya yang kecil memungkinkan thermistor untuk menempati sedikit ruang fisik dalam perangkat atau sistem elektronik. Hal ini membuatnya ideal untuk penggunaan dalam perangkat yang memerlukan desain yang ringkas dan padat.
Produksi Massal dan Stabilitas Harga: Thermistor dapat diproduksi secara massal dengan relatif mudah. Karena produksinya dapat dilakukan dalam jumlah besar, stok thermistor biasanya tersedia dalam jumlah yang cukup besar. Hal ini menjaga harga thermistor tetap stabil dan terjangkau, membuatnya menjadi pilihan yang ekonomis untuk berbagai aplikasi.
Sensitivitas Tinggi: Thermistor memiliki sensitivitas yang sangat tinggi terhadap perubahan suhu. Ini berarti bahwa mereka mampu mendeteksi perubahan suhu bahkan dalam rentang yang sangat kecil. Sensitivitas ini menjadikannya komponen yang sangat berguna dalam aplikasi yang memerlukan pengukuran suhu yang presisi.
Bahan Berkualitas: Thermistor umumnya terbuat dari bahan yang sangat murni, yang menghasilkan kualitas yang baik dalam hal pengukuran suhu. Ketika terbuat dari bahan berkualitas tinggi, thermistor cenderung lebih akurat dan memiliki respon yang cepat serta efisien terhadap perubahan suhu.

Meskipun thermistor memiliki kelebihan-kelebihan ini, penting juga untuk mempertimbangkan kekurangan-kekurangan yang mungkin ada, untuk memastikan bahwa thermistor sesuai dengan kebutuhan aplikasi tertentu.

2. Kekurangan Thermistor

Namun, di samping kelebihannya, thermistor juga memiliki beberapa kekurangan yang perlu diperhatikan:

Hubungan Resistansi Non-Linier: Salah satu kekurangan utama thermistor adalah hubungannya antara resistansi dan suhu yang bersifat non-linier. Artinya, perubahan resistansi tidak terjadi secara linear seiring dengan perubahan suhu. Hal ini membuat perhitungan dan kalibrasi lebih kompleks jika dibandingkan dengan beberapa sensor suhu lain yang memiliki karakteristik linear.
Perubahan Suhu yang Besar: Thermistor rentan terhadap perubahan suhu yang besar. Suhu yang sangat tinggi atau sangat rendah dapat memengaruhi kinerja thermistor, bahkan hingga melampaui batas operasionalnya. Oleh karena itu, perlu memperhatikan rentang suhu kerja yang sesuai dengan aplikasi tertentu agar thermistor berfungsi secara optimal.
Memerlukan Sumber Tegangan atau Arus Eksitasi: Thermistor memerlukan sumber tegangan atau arus eksitasi eksternal untuk berfungsi. Hal ini berarti kalian perlu menyediakan daya tambahan untuk thermistor dalam sistem kalian, yang bisa memengaruhi kompleksitas desain dan penggunaan daya keseluruhan.

Dengan memahami baik kelebihan dan kekurangan thermistor, kalian dapat mengambil keputusan yang lebih bijak dalam memilihnya untuk aplikasi tertentu, dan mengatasi hambatan yang mungkin timbul dalam penggunaannya.

Baca Juga :

Penutup

Sebagai penutup, thermistor adalah komponen penting dalam berbagai aplikasi elektronik dan peralatan sehari-hari.

Dengan memahami pengertian thermistor dan cara kerjanya, kita dapat lebih menghargai peranannya dalam memastikan peralatan berfungsi dengan efisiensi dan akurasi.

Kedepannya, dengan perkembangan teknologi, bisa jadi akan ada inovasi-inovasi baru yang melibatkan thermistor sehingga meningkatkan kualitas hidup kita.

Demikianlah artikel bengkeltv.id yang membahas tentang Pengertian Thermistor: Fungsi, Kelebihan dan Kekuranganya. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimakasih telah membaca artikel kami.