Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronik yang berfungsi mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor ini merupakan salah satu jenis sensor suhu yang populer digunakan karena kemudahan penggunaannya dan harganya yang terjangkau.
LM35 bekerja berdasarkan prinsip perubahan karakteristik sambungan p-n bahan semikonduktor terhadap suhu. Semakin tinggi suhu yang diterima sensor, maka semakin besar pula tegangan output yang dihasilkan. Keunggulan inilah yang membuat LM35 menjadi sensor yang linier, artinya perubahan suhu sebanding dengan perubahan tegangan output.
Baca juga: Cara Membuat Power Amplifier, Komponen, dan Biaya
Daftar Isi
Kelebihan Sensor Suhu LM35
Dibandingkan dengan sensor suhu lainnya, LM35 memiliki beberapa kelebihan, yaitu:
- Akurasi tinggi: LM35 menawarkan akurasi yang baik, yaitu sekitar ±0.5 °C pada suhu 25 °C.
- Kemudahan penggunaan: LM35 hanya membutuhkan sedikit komponen tambahan untuk bekerja. Biasanya hanya diperlukan catu daya dan mikrokontroler untuk membaca nilai output sensor.
- Rangkaian output linier: Perubahan tegangan output LM35 berbanding lurus dengan perubahan suhu, sehingga memudahkan pembacaan dan konversi nilai menjadi besaran suhu.
- Impedansi output rendah: Hal ini membuat LM35 mudah dihubungkan ke berbagai rangkaian kontrol tanpa mempengaruhi performanya.
- Rentang suhu kerja yang luas: LM35 dapat beroperasi pada rentang suhu -55 °C sampai 150 °C.
- Harga terjangkau: LM35 merupakan sensor suhu yang relatif murah dan mudah didapatkan.
Kelebihan-kelebihan tersebut membuat LM35 cocok digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti:
- Pengukur suhu ruangan
- Sistem pendingin ruangan (AC)
- Pengendali suhu pada peralatan elektronik
- Inkubator
- Pemantauan suhu mesin
- Dan masih banyak lagi
Selain kelebihan, perlu dicatat bahwa LM35 juga memiliki kekurangan, yaitu tidak tahan air dan membutuhkan kalibrasi berkala untuk memastikan akurasi jangka panjang.
Baca juga: Rangkaian Lilin Elektronika: Ciptakan Cahaya Romantis dengan LED
Kekurangan Sensor Suhu LM35
- Akurasi berkurang pada suhu ekstrim: Meskipun memiliki rentang kerja yang luas, akurasi LM35 dapat menurun di batas-batas rentang tersebut, yaitu pada suhu di bawah -55 °C dan di atas 150 °C.
- Tidak tahan air: LM35 tidak memiliki lapisan pelindung yang kedap air. Jika terkena air atau lingkungan lembab, bisa menyebabkan kerusakan dan pembacaan yang tidak akurat.
- Memerlukan kalibrasi berkala: Untuk memastikan akurasi jangka panjang, LM35 memerlukan kalibrasi berkala menggunakan peralatan khusus. Hal ini bisa menjadi kekurangan jika dibutuhkan pembacaan yang sangat presisi.
- Self-heating: LM35 sendiri menghasilkan sedikit panas saat beroperasi. Meskipun panas yang dihasilkan rendah (biasanya kurang dari 0.1 °C pada udara diam), hal ini dapat mempengaruhi akurasi pembacaan, terutama pada pengukuran suhu yang sangat presisi.
Selain itu, LM35 memiliki impedansi output yang rendah, memangku arus konsumsi yang rendah, dan ** jangkauan pengukuran suhu yang terbatas** dibandingkan dengan beberapa sensor suhu lain (biasanya 0-100 °C).
Meskipun memiliki kekurangan ini, LM35 tetap menjadi pilihan populer karena kemudahan penggunaan, harga terjangkau, dan akurasi yang cukup baik untuk berbagai aplikasi.
Pengenalan Sensor Suhu LM35
Sensor suhu LM35 adalah sensor terintegrasi yang dirancang untuk mengukur dan mengubah suhu menjadi tegangan analog. Sensor ini populer karena mudah digunakan, murah, dan akurat.
Fitur utama LM35:
- Keluaran tegangan linier: Tegangan output sensor berbanding lurus dengan suhu Celsius. Setiap kenaikan 1°C menghasilkan kenaikan tegangan output sebesar 10 mV.
- Akurasi tinggi: LM35 memiliki akurasi ±0.5°C pada suhu 25°C.
- Rentang suhu kerja yang luas: Sensor ini dapat beroperasi pada rentang suhu -55°C hingga 150°C.
- Tidak memerlukan kalibrasi eksternal: LM35 dikalibrasi dari pabrik dan tidak memerlukan kalibrasi tambahan untuk memberikan pembacaan yang akurat.
- Konsumsi daya rendah: LM35 hanya membutuhkan sedikit daya untuk beroperasi.
- Mudah digunakan: Sensor ini hanya membutuhkan beberapa komponen eksternal untuk beroperasi.
Aplikasi LM35:
- Pengukur suhu: LM35 dapat digunakan untuk mengukur suhu ruangan, suhu tubuh, suhu mesin, dan banyak lagi.
- Sistem kontrol suhu: LM35 dapat digunakan dalam sistem kontrol suhu untuk menjaga suhu pada tingkat yang diinginkan.
- Pemantauan suhu: LM35 dapat digunakan untuk memantau suhu di berbagai lingkungan, seperti di rumah, di industri, dan di laboratorium.
Baca juga: Skema Rangkaian Mikrofon Tanpa Kabel, Panduan Lengkap
Prinsip Kerja Sensor Suhu LM35
Sensor suhu LM35 bekerja berdasarkan prinsip perubahan karakteristik sambungan p-n bahan semikonduktor terhadap suhu. Berikut penjelasannya:
1. Bahan Semikonduktor:
LM35 terbuat dari bahan semikonduktor, yaitu bahan yang memiliki sifat konduktif (penghantar listrik) di antara konduktor (penghantar yang baik) dan isolator (penghantar yang buruk).
2. Sambungan p-n:
Di dalam LM35 terdapat sambungan p-n yang terbentuk dari dua jenis bahan semikonduktor, yaitu:
- Bahan tipe-p: Memiliki kelebihan muatan pembawa positif (lubang).
- Bahan tipe-n: Memiliki kelebihan muatan pembawa negatif (elektron).
3. Pembentukan Arus:
Ketika tegangan positif diberikan pada terminal VCC sensor, arus akan mengalir melalui sambungan p-n. Arus ini dihasilkan oleh aliran elektron dari bahan tipe-n ke bahan tipe-p.
4. Pengaruh Suhu:
Semakin tinggi suhu, semakin banyak elektron yang dihasilkan di bahan tipe-n. Hal ini menyebabkan peningkatan arus yang mengalir melalui sambungan p-n.
5. Keluaran Tegangan:
Arus yang mengalir melalui sambungan p-n menghasilkan tegangan di terminal output sensor. Tegangan ini berbanding lurus dengan suhu, atau dengan kata lain, setiap kenaikan 1°C akan meningkatkan tegangan output sebesar 10 mV.
Kesimpulan:
Sensor suhu LM35 bekerja dengan memanfaatkan perubahan karakteristik sambungan p-n bahan semikonduktor terhadap suhu. Perubahan suhu menyebabkan perubahan arus yang mengalir melalui sambungan p-n, yang kemudian menghasilkan tegangan output yang berbanding lurus dengan suhu.
Fitur tambahan:
- LM35 memiliki tiga terminal: VCC (tegangan suplai), GND (ground), dan Vout (keluaran tegangan).
- Tegangan suplai yang dibutuhkan adalah +5V.
- Sensor ini memiliki impedansi output yang rendah, sehingga mudah dihubungkan ke berbagai rangkaian.
- Konsumsi daya sensor ini rendah, yaitu sekitar 60 µA.
Aplikasi Sensor Suhu LM35
Sensor suhu LM35 memiliki banyak aplikasi dalam berbagai bidang, antara lain:
1. Pengukuran Suhu Ruangan:
- LM35 dapat digunakan untuk mengukur suhu ruangan di rumah, kantor, dan gedung lainnya.
- Sensor ini dapat dihubungkan ke termometer digital atau mikrokontroler untuk menampilkan nilai suhu secara real time.
2. Sistem Kontrol Suhu:
- LM35 dapat digunakan dalam sistem kontrol suhu untuk menjaga suhu pada tingkat yang diinginkan.
- Contohnya, sensor ini dapat digunakan dalam sistem pendingin ruangan (AC) untuk menjaga suhu ruangan tetap dingin.
3. Pemantauan Suhu Mesin:
- LM35 dapat digunakan untuk memantau suhu mesin di berbagai industri.
- Sensor ini dapat membantu mencegah overheating dan kerusakan mesin.
4. Inkubator:
- LM35 dapat digunakan untuk mengontrol suhu di dalam inkubator.
- Hal ini penting untuk memastikan pertumbuhan optimal telur dan embrio.
5. Dan banyak lagi:
LM35 dapat digunakan dalam berbagai aplikasi lain, seperti:
- Pengukuran suhu tubuh
- Pengukuran suhu air
- Pengukuran suhu makanan
- Sistem alarm kebakaran
- Dan masih banyak lagi
Sensor suhu LM35 adalah sensor yang serbaguna dan dapat digunakan dalam berbagai aplikasi. Sensor ini mudah digunakan, murah, dan akurat.
Berikut adalah beberapa skema sensor suhu LM35:
1. Skema Dasar Sensor Suhu LM35:
Skema ini menunjukkan koneksi dasar sensor LM35 ke mikrokontroler. Sensor dihubungkan ke mikrokontroler melalui terminal VCC, GND, dan Vout. Tegangan suplai (+5V) diberikan ke terminal VCC, dan ground (GND) terhubung ke terminal GND. Terminal Vout terhubung ke pin ADC mikrokontroler untuk membaca nilai suhu.
2. Skema Sensor Suhu LM35 dengan LCD:
Skema ini menunjukkan bagaimana menghubungkan sensor LM35 ke LCD untuk menampilkan nilai suhu secara real time. Sensor dihubungkan ke mikrokontroler seperti pada skema dasar. Mikrokontroler kemudian membaca nilai suhu dari sensor dan mengirimkannya ke LCD untuk ditampilkan.
3. Skema Sensor Suhu LM35 dengan Op-Amp:
Skema ini menunjukkan bagaimana menggunakan op-amp untuk memperkuat sinyal output dari sensor LM35. Hal ini dapat berguna jika sinyal output terlalu lemah untuk dibaca oleh mikrokontroler.
4. Skema Sensor Suhu LM35 dengan Arduino:
Skema ini menunjukkan bagaimana menghubungkan sensor LM35 ke Arduino untuk membaca nilai suhu. Sensor dihubungkan ke Arduino melalui terminal VCC, GND, dan Analog Input 0.
Catatan:
- Skema ini hanya contoh dan dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan aplikasi.
- Penting untuk membaca datasheet sensor LM35 sebelum menghubungkannya ke rangkaian.
- Pastikan untuk menggunakan catu daya yang stabil dan teregulasi untuk sensor LM35.
Semoga informasi ini bermanfaat.
