SENSOR SUHU LM35

Sensor suhu LM35 adalah komponen elektronika yang memiliki fungsi untuk mengubah besaran suhu menjadi besaran listrik dalam bentuk tegangan. Sensor Suhu LM35 merupakan komponen elektronika berbentuk integrated circuit (IC) dengan 3 pin yang diproduksi oleh National Semiconductor.

Sensor suhu LM35 memiliki keakuratan tinggi dan kemudahan perancangan jika dibandingkan dengan sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan rangkaian kendali khusus serta tidak memerlukan penyetelan lanjutan.

Meskipun tegangan sensor suhu LM35 ini dapat mencapai 30 volt akan tetapi yang diberikan ke sensor adalah sebesar 5 volt, sehingga dapat digunakan dengan catu daya tunggal dengan ketentuan bahwa LM35 hanya membutuhkan arus sebesar 60 μA, hal ini berarti LM35 mempunyai kemampuan menghasilkan panas (self-heating) dari sensor yang dapat menyebabkan kesalahan pembacaan yang rendah yaitu kurang dari 0,5 oC pada suhu 25 oC.

a.       Struktur dan Bentuk LM35

Macam-macam struktur dan bentuk sensor suhu LM35 ditunjukan seperti pada gambar berikut ini.

 

Gambar 1. Macam-macam bentuk dan struktur LM35

Sedangkan bentuk nyata dari sensor suhu LM35 yang telah diproduksi dan beredar dipasaran ditunjukan seperti gambar di bawah ini.

 Gambar 2. LM35-DZ berbentuk setengah silinder

Sensor suhu LM35 yang mempunyai 3 pin seperti LM35-DZ, LM35-DH dan LM35-DP setiap pin mempunyai fungsi masing-masing diantaranya, pin 1 berfungsi sebagai sumber tegangan kerja dari LM35, pin 2 atau kaki tengah digunakan sebagai tegangan keluaran atau Vout dengan jangkauan kerja dari 0 Volt sampai dengan 1,5 Volt dengan tegangan operasi sensor LM35 yang dapat digunakan antara 4 Volt sampai 30 Volt. Sedangkan pin 3 dihubungkan ke body/masa atau ground. Keluaran sensor ini akan naik sebesar 10 mV setiap derajad celcius sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :

VLM35 = 10 mV/ °C

Gambar 3.  LM35-DH berbentuk bulat

Gambar di bawah ini adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ. Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis. Vout adalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 °C. Dan jika Vout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 °C. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional (opamp) dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.

Gambar 4. Skema rangkaian dasar LM35

b.   Karakteristik LM35

Karakteristik sensor suhu LM35 antara lain dapat disebutkan sebagai berikut :

1)   Memiliki sensitivitas suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10mVolt/⁰C, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celcius.

2)   Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5 ⁰C pada suhu 25 ⁰C seperti terlihat pada gambar 6.

3)   Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ⁰C sampai +150 ⁰C.

4)   Bekerja pada tegangan 4 sampai 30 volt.

5)   Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 μA.

6)   Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ⁰C pada udara diam.

7)   Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban 1 mA.

8)   Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar +- ¼ ⁰C.

 

Gambar 5. Grafik jenis-jenis karakteristik LM35

Sensor suhu LM35 bekerja dengan mengubah besaran suhu menjadi besaran tegangan. Tegangan ideal yang keluar dari LM35 mempunyai perbandingan 100 °C setara dengan 1 volt. Sensor ini mempunyai pemanasan diri (self heating) kurang dari 0,08 °C, dapat dioperasikan dengan menggunakan power supply tunggal dan dapat dihubungkan antar muka (interface) rangkaian control yang sangat mudah.

Selfheating adalah efek pemanasan oleh komponen itu sendiri akibat adanya arus yang bekerja melewatinya. Sensor suhu LM35 ini tidak memerlukan pengkalibrasian atau penyetelan dari luar karena ketelitiannya sampai lebih kurang seperempat derajat celcius pada temperature ruang. Jangka sensor mulai dari – 55°C sampai dengan 150°C, LM35 penggunaannya sangat mudah, difungsikan sebagai kontrol dari indikator tampilan catu daya terbelah. LM 35 dapat dialiri arus 60 μA dari supplay sehingga panas yang ditimbulkan sendiri sangat rendah kurang dari 0,1 °C di dalam suhu ruangan. Untuk mendeteksi suhu digunakan sebuah sensor suhu LM35 yang dapat dikalibrasikan langsung dalam derajat C (celcius), LM35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

LM35-DZ adalah komponen sensor suhu berukuran kecil dengan 3 pin seperti transistor. Komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100 °C. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 mV per 1 °C.