Thermistor merupakan sebuah jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu atau Temperature.

Thermistor sendiri yaitu singkatan dari “Thermal Resistor” yang artinya adalah Tahanan (Resistor) yang berhubungan dengan Panas (Thermal).

Thermistor terdiri dari 2 jenis, antara lain Thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) dan Thermistor PTC (Positive Temperature Coefficient).

Komponen Elektronika yang sensitif dengan suhu ini pertama kali ditemukan pada tahun 1833 oleh seorang ahli dari inggris yang bernama Michael Faraday Thermistor yang merupakan jenis Thermistor jenis NTC (Negative Temperature Coefficient).

Michael Faraday menemukan terjadinya penurunan Resistansi (hambatan) yang terlihat pada bahan Silver Sulfide ketika suhu dinaikkan.

Hanya saja Thermitor komersil pertama yang bisa diproduksi secara massal bernama Thermistor dan ditemukan oleh Samuel Ruben pada tahun 1930 yang berasal dari Amerika Serikat.

Lebih jelasnya mengenai NTC Adalah simak bahasan di bawah ini.

Baca juga: Resistor Variabel : Pengertian, Jenis, Fungsi, dan Simbol

Pengertian Thermistor NTC

NTC sendiri merupakan sebuah singkatan dari Negative Temperature Coefficient, yang artinya koefisien temperatur negatif.

Secara mudahnya, thermistor NTC ini sebagai jenis thermistor yang bisa mengalami penurunan nilai resistansi saat terjadi proses peningkatan suhu lingkungan.

Thermistor NTC

Thermistor NTC yang dibahas kali ini terdiri dari oksida logam.

Oksida logam yang sangat umum digunakan yaitu jenis mangan, nikel, kobalt, besi, tembaga dan titanium.

Pembuatan thermistor NTC komersial menggunakan sebuah teknologi keramik dasar dan makin berlanjut hingga sekarang ini seperti yang sudah terjadi selama beberapa wakau yang lalu.

Pada proses dasarnya, campuran dua atau lebih bubuk oksida logam menjadi satu dengan pengikat yang cocok, dibentuk menjadi geometri yang diinginkan, dikeringkan, lalu di sinter pada suhu yang tinggi.

Dengan membuat beragam jenis oksida yang digunakan, proporsi relatif, atmosfer sintering, dan suhu sinteringnya, berbagai resistivitas dan karakteristik koefisien suhu juga bisa diproduksi.

Cara Kerja Thermistor NTC

Alat ini thermistor NTC memiliki hubungan resistansi listrik terhadap suhu (R/T) negatif.

Respon negatif yang cukup besar dari thermistor NTC artinya jika perubahan suhu yang kecil bisa menyebabkan perubahan yang signifikan pada hambatan listrik.

Ini membuatnya cocok untuk pengukuran dan kontrol suhu yang tepat.

Oleh karena itu, thermistor NTC menjadi sebuah perangkat resistif, berdasarkan hukum Ohm, jika memberikan arus melalui NTC, maka akan dihasilkan tegangan drop.

Thermistor NTC adalah sebuah perangkat yang pasif, maka membutuhkan sinyal eksitasi dalam pengoperasiannya, setiap perubahan nilai resistansi sebagai akibat dari perubahan suhu dan bisa dikonversi menjadi perubahan nilai tegangan.

Pembagi Tegangan

Ada cara paling mudah untuk mengukur tegangan yaitu dengan membuat NTC sebagai bagian dari pembagi tegangan.

Tegangan sumber yang konstan dialirkan lewat rangkaian thermistor NTC lalu tegangan drop bisa dengan mudah didapatkan.

Saat terjadi perubahan nilai resistansi NTC karena terjadi perubahan suhu, tegangan drop akan berubah. Dari perubahan nilai tegangan ini yang nantinya akan digunakan untuk mengukur suhu lingkungan.

Baca juga: Governor Adalah : Pengertian, Cara Kerja, Fungsi, dan Jenis

Jenis-jenis NTC

Thermistor NTC komersial bisa dibagi menjadi dua kelompok besar tergantung pada metode dimana elektroda dilekatkan pada bagian keramik.

Tiap kelompok ini dapat dibagi lagi menjadi berbagai jenis thermistor di mana masing-masing jenis ditandai dengan perbedaan geometri, kemasan dan juga teknik pengolahannya.

Bagian pertama terdiri dari thermistor ini bertipe manik-manik.

Semua thermistor tipe manik-manik ini memiliki paduan platinum kabel timah yang langsung disinter pada tubuh keramik.

Bagian yang kedua, thermistor jenis ini memiliki kontak permukaan yaitu logam.

Contoh yang paling umum seperti thermistor disk dan chip.

Thermistor NTC tersedia dalam berbagai konfigurasi dan lapisan pelindung yang sesuai dengan semua aplikasi yang dibutuhkan.

Thermistor yang paling stabil dan akurat yang tersedia yaitu thermistor NTC yang tertutup rapat dalam kaca.

Thermistor yang tertutup ini banyak digunakan dalam aplikasi yang butuh akan paparan suhu secara terus menerus pada suhu di atas 150 °C.

1. Thermistor NTC

Tipe resistor thermal yang pertama yaitu negative temperature coefficients atau koefisien suhu negatif.

Dimana, koefisien suhu negatif yang dimiliki oleh resistor ini sangat tinggi, umumnya, thermal resistor jenis ini dibuat dari bahan transisi besi yang berperan sebagai oksida.

Beberapa bahan yang biasa digunakan , antara lain yaitu mangan, tembaga, besi, kobalt, dan nikel.

Resistor thermal NTC ini banyak digunakan untuk sensor suhu yang jangkauannya mulai dari -55°C sampai 200°C.

Resistor jenis ini sebetulnya bisa mendeteksi suhu yang lebih tinggi dan lebih rendah dari rentang tersebut, tapi kinerjanya kurang baik, sehingga suhu -55°C sampai 200°C dianggap paling ideal untuk NTC.

Beberapa keunggulan yang dimiliki oleh resistor thermal NTC yaitu:

Bisa merespons perubahan suhu dengan cepat
Andal
Memiliki ketahanan yang tinggi
Harga yang lebih murah

Keunggulan di ataslah yang membuat resistor thermal NTC lebih banyak digunakan di berbagai barang elektronik.

Umumnya, NTC dipakai untuk sensor dan kontrol suhu, pengukuran aliran listrik, dan juga pembatasan untuk arus listrik yang masuk ke dalam rangkaiannya.

Baca juga: Resistor Variabel : Pengertian, Jenis, Fungsi, dan Simbol

2. Thermistor PTC

Resistor thermal satu ini adalah kebalikan dari NTC. PTC memiliki koefisien suhu yang positif, oleh karena itu disebut dengan istilah Positive Temperature Coefficients.

Umumnya, resistor thermal jenis ini digunakan untuk melakukan pengukuran suhu yang berubah secara drastis.

Resistor PTC bisa melakukan perubahan hambatan dalam waktu yang cukup cepat.

Bahan yang dipakai dalam membuat resistor thermal PTC antara lain yaitu timbal, stronsium, dan barium. Sedangkan rentang suhu yang bisa dideteksi dengan baik adalah mulai dari 60°C hingga 120°C.

Resistor thermal berkoefisien positif ini lebih banyak ditemukan pada elemen pemanas yang bisa mengatur ulang suhunya secara otomatis.

Prinsip Kerja Thermistor

Thermistor memiliki nilai hambatan atau resistansi yang bisa berubah seiring dengan perubahan suhu atau juga temperatur.

Temperatur ini akan bersinggungan langsung dengan salah satu dari bagian dari resistor dan mengakibatkan perubahan resistansi.

Besar kecilnya hambatan yang terdapat di resistor thermal bisa diukur menggunakan sebuah alat bernama ohmmeter.

Perubahan resistansi yang dimiliki oleh resistor thermal akan sangat bergantung dari bahan pembuatnya.

Dimana pada resistor thermal jenis NTC, perubahan suhu berbanding terbalik dengan nilai resistansi.

Jika suhu tinggi, maka resistansi yang terbentuk nenjadi rendah. Sebaliknya, jika suhu terdeteksi rendah, maka nilai resistansi akan naik.

Hal ini berbeda dengan resistor thermal PTC yang memiliki grafik linear. Artinya, setiap perubahan suhu berbanding lurus dengan perubahan nilai resistansi.

Dan semakin tinggi temperatur terdeteksi, nilai resistansi juga akan meningkat.

Baca juga: Fluida adalah: Pengertian, Klasifikasi, & 6 Karakteristik

Aplikasi NTC

Thermistor NTC umum digunakan pada beragam aplikasi yang luas.

Beberapa diantaranya yaitu sebagai berikut.

1. Pengukuran Suhu

Thermistor adalah perangkat yang umum digunakan untuk melakukan pengukuran suhu dengan menawarkan biaya murah dan sensitivitas yang tinggi.

Jaringan resistor dipakai untuk linierisasi sinyal sebab kurva R-T dari thermistor NTC berupa kurva non-linier.

Hal ini memungkinkan untuk mencapai pengukuran suhu yang akurat yang bisa dicapai dengan peralatan elektronik yang sederhana.

2. NTC pada Power Supply

NTC banyak kdiita jumpai pada power supply beragam perangkat elektronik seperti tv, monitor dan lainnya.

Secara umum, fungsi NTC pada power supply yaitu untuk sebagai pembatas arus puncak saat perangkat dinyalakan dan tentunya juga sebagai pengukur suhu.

Saat muncul lonjakan arus yang tidak normal, maka NTC akan rusak, sehingga komponen dan rangkaian lain masih aman karena sambungan pada perangkat menjadi terputus.

3. Kontrol Suhu

Thermistor NTC digunakan sebagai kontrol ON/OFF dalam sistem alarm suhu.

Ketika suhu meningkat, dan melebihi nilai yang ditentukan, maka nilai resistansinya menjadi menurun.

Hal ini menyebabkan karena arus menjadi kian besar untuk mengaktifkan alarm suhu atau mematikan sistem pemanas.

Untuk aplikasi thermistor dengan sensitivitas yang tinggi, hanya terjadi perubahan resistansi sebesar 4% untuk setiap 1 oC.

Dengan begitu, thermistor NTC bisa dengan mudah mengatur suhu.

4. Kompensasi Suhu

Berbagai komponen listrik seperti amplifier dan sirkuit terpadu memiliki koefisien resistansi suhu positif.

Thermistor NTC menjadi salah satu solusi yang tepat untuk mengimbangi adanya efek tersebut.

Hal ini akan memberikan stabilitas suhu yang bisa ditingkatkan secara keseluruhan pada peralatan listrik.

Baca Juga: Hidrometer: Sejarah, Pengertian, 4 Fungsi, & Cara Penggunaan

5. Deteksi Aliran dan Level Cairan

Saar thermistor berada pada suatu gas atau cairan, akan terjadi perbedaan disipasi pada perangkat secara signifikan.

Hanya saja diperlukan desain yang baik untuk menentukan kisaran suhu operasi yang tepat.

6. Pembatas Lonjakan Arus

Lonjakan arus yang terjadi secara mendadak di dalam rangkaian listrik atau peralatan elektronik bisa memicu kerusakan.

Oleh karena itu, dibutuhkan sebuah komponen yang bisa membatasi lonjakan tersebut.

Resistor thermal jenis NTC mampu meredam lonjakan arus dengan baik.

Cara meredamnya yaitu dengan menurunkan nilai resistansi saat terdapat arus listrik besar masuk ke dalam rangkaian.

7. Pelindung Komponen

Selain berfungsi sebagai pembatas lonjakan arus, resistor thermal juga bisa dipakai dalam melindungi komponen dari kerusakan.

Hanya, jenis yang dipakai berbeda dari sebelumnya, yaitu PTC.

Nilai resistansi PTC menjadi meningkat jika terdapat arus listrik besar masuk ke dalam rangkaian, sehingga arus tersebut secara otomatis terputus.

Karakteristik Thermistor NTC

Hal ini berbeda dengan RTD, yang terbuat dari logam, thermistor NTC ini umumnya terbuat dari keramik atau juga polimer.

Bahan berbeda yang digunakan saat pembuatan thermistor NTC menghasilkan respons suhu yang berbeda, dan juga karakteristik kinerja lain yang berbeda juga.

Dimana thermistor NTC biasanya cocok untuk digunakan pada kisaran suhu antara -55 hingga 200 °C, di mana pada kisaran suhu ini akan memberikan pembacaan yang sangat tepat.

Hanya saja, ada juga thermistor NTC khusus yang bisa digunakan pada suhu mendekati nol mutlak (-273,15 °C), dan yang dirancang khusus untuk digunakan di atas suhu 150 °C.

Sensitivitas suhu sensor NTC ini dinyatakan sebagai persentase perubahan resistansi per derajat Celsius atau per derajat Kelvin.

Hal ini tergantung dari bahan yang digunakan dan spesifikasi proses produksi, nilai sensitivitas suhu dari NTC umumnya berkisar dari -3% hingga -6% / °C.

Seperti yang bisa diketahui, jika thermistor NTC memiliki kemiringan suhu resistansi yang jauh lebih tajam jika dibandingkan dengan RTD, yang artinya tingkat sensitivitas suhunya lebih baik.

Oleh karena itu, thermistor NTC ini cocok digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan sensitivitas yang tinggi.

Thermistor sendiri memiliki beberapa karakteristik yaitu sensitivitas, respon waktu, konstruksi dan interval kemampuan thermistor.

Penjelasan tentang karakteristik thermistor tersebut yaitu sebagai berikut :

1. Sensitivitas

Sensitivitas thermistor merupadalah akan salah satu karakteristik yang sangat penting sebagai aplikasi dari sensor suhu.

Perubahan nilai resistansi thermistor sering sekitar 10% dari setiap perubahan suhunya dalam ° C (celcius), hanya tidak semuanya sama.

Sebagai contoh thermistor dengan nilai resistansi 10k memiliki sensitivitas sebesar 1k untuk setiap 1° C perubahan suhunya. Tapi dalam beberapa rangkaian sensitivitas thermistor bisa menjadi berbeda.

Baca Juga: Refrigerant: Pengertian, Karakteristik, 5 Jenis (Lengkap)

2. Respon waktu

Respon waktu dari thermistor tergantung dari kuantitas bahan yang dipakai dan juga lingkungannya, contohnya seperti thermistor manik-manik berukuran kecil yang terletak dalam wadah atau kotak panas yang bagus responnya setengah detik, sementara untuk thermistor yang sama dalam udara responnya 10 detik.

Respon waktu dari thermistor sendiri dipengaruhi oleh beberapa faktor baik internal dan eksternal.

3. Konstruksi

Secara kontruksi thermistor memiliki berbagai bentuk yang bisa dibuat seperti lempengan, manik-manik, dan batangan yang memiliki ukuran berbeda.

Thermistor juga memiliki beberapa bentuk seperti mulai dari manik-manik dengan diameter 1 milimeter sampai lempengan yang memiliki diameter beberapa sentimeter dan dengan ketebalan beberapa sentimeter.

4. Interval Kemampuan

Interval kemampuan thermistor dalam mendeteksi suhu bergantung pada jenis bahan yang dipakai untuk memproduksi thermistor itu sendiri.

Bahan semikonduktor bisa meleleh atau rusak akibat meningkatnya suhu (temperature) yang terlalu tinggi.

Oleh karena itu thermistor terdiri dari beragam spesifikasi interval kemampuan suhu yang bisa diterimanya.

Pada umumnya thermistor dibungkus dalam plastik, epoksi atau bahan material lainnya untuk menjaga thermistor jika diletakkan pada suhu melewati batas interval kemampuannya.

Fungsi NTC

Seperti yang sudah dijelaskan diatas bahwa fungsi utama NTC yaitu untuk mengubah suhu panas menjadi nilai resistansi dalam satuan Ohm.

Akan tetapi dalam aplikasinya NTC ini memiliki banyak fungsi diantaranya yaitu:

1. Digunakan Sebagai Sensor Suhu

Jadi thermistor NTC ini bisa dihubungkan pada sebuah mikrokontroler agar bisa membaca nilai suhu yang diterimanya.

Jadi sesuai dengan cara kerjanya, semakin tinggi suhu yang diterimanya maka nilai resistansinya akan menurun.

Kemudian setelah melewati thermistor tegangan dikembalikan lagi ke arduino untuk dibaca.

Sehingga semakin tinggi suhu yang diterima oleh Thermistor tegangan yang masuk ke arduino maka semakin besar karena nilai resistansinya yang semakin kecil.

Berdasarkan cara kerja ini dapat dibuat suatu logika yang ditanam pada arduino untuk membaca nilai suhu yang diterima oleh thermistor NTC.

2. Untuk Membatasi Lonjakan Arus

Thermistor juga umumnya digunakan untuk membatasi lonjakan arus disuatu rangkaian elektronik.

Dengan begitu thermistor mampu mencegah kerusakan bertahap komponen seperti sekring atau circuit breakernya terputus.

Biasanya thermistor NTC (Negative Temperature Coefficient) yang bisa melakukan fungsi ini.

Jadi pada mulanya saat adanya arus listrik yang besar, maka thermistor NTC akan menurun nilai resistansinya. Sehingga lonjakan arus tersebut berhasil diredam oleh NTC.

Baca juga: Blower Adalah: Pengertian, Fungsi, Jenis dan Kelebihan Kekurangan

3. Melindungi Komponen

Thermistor juga bisa digunakan untuk melindungi komponen lainnya dengan cara memutus aliran listrik.

Thermistor juga bisa memutus aliran listrik biasanya jenis PTC (Positive Temperature Coefficient).

Jadi pada awalnya saat adanya arus listrik yang besar, maka thermistor PTC ini akan meningkat nilai resistansinya.

Sehingga akan terjadi pemanasan pada thermistor dan aliran listriknya akan terputus secara otomatis.

Kesimpulan

Thermistor ini memiliki peran yang penting untuk bisa mengatur atau menyesuaikan besaran nilai resistansi berdasarkan suhu.

Dengan, adanya thermistor ini maka kamu dapat memanfaatkan perubahan suhunya menjadikan fungsi lainnya.

Thermistor tidak hanya bisa mendeteksi suhu saja, tapi juga bisa sebagai pelindung komponen dan pembatas lonjakan arus listrik di suatu rangkaian. Melalui kedua jenis thermistor yang ada, maka fungsi tersebut dapat dijalankan dengan baik.

NTC sendiri merupakan sebuah singkatan dari Negative Temperature Coefficient, yang artinya koefisien temperatur negatif.

Thermistor merupakan sebuah jenis Resistor yang nilai resistansi atau nilai hambatannya dipengaruhi oleh Suhu atau Temperature.

Thermistor NTC Adalah sebuah perangkat yang pasif, maka membutuhkan sinyal eksitasi dalam pengoperasiannya, setiap perubahan nilai resistansi sebagai akibat dari perubahan suhu dan bisa dikonversi menjadi perubahan nilai tegangan.

NTC Adalah: Pengertian, Cara Kerja, Jenis, dan Karakteristik