Sensor Suhu LM35

LM35DZ adalah komponen sensor suhu berukuran kecil seperti transistor (TO-92). Komponen yang sangat mudah digunakan ini mampu mengukur suhu hingga 100° Celcius. Dengan tegangan keluaran yang terskala linear dengan suhu terukur, yakni 10 milivolt per 1 derajad Celcius, maka komponen ini sangat cocok untuk digunakan sebagai teman eksperimen kita, atau bahkan untuk aplikasi-aplikasi seperti termometer digital, kontrol suhu mesin pasteurisasi, kontrol suhu mesin penetas telur atau kontrol fan radiator mobil.


LM35 dapat disuplai dengan tegangan mulai 4V-30V DC dengan arus pengurasan 60 mikroampere sehingga sangat mudah diaplikasikan pada sistem berbasis tegangan digital maupun analog. LM35 memiliki tingkat efek self-heating yang rendah yakni 0,08 derajad Celcius. LM35 cukup murah, sehingga LM35 juga termasuk kerabat dekat dompet kita-kita, hahaha… :D


Btw, self-heating adalah efek pemanasan oleh komponen itu sendiri akibat adanya arus yang bekerja melewatinya. Untuk komponen sensor suhu, parameter ini harus diperhitungkan dan disiasati dengan baik karena hal ini dapat menyebabkan kesalahan pengukuran. Seperti sensor suhu jenis RTD PT100 atau PT1000misalnya, komponen ini tidak boleh dieksitasi oleh arus melebihi 1 miliampere, jika melebihi, maka sensor akan mengalami self-heating yang menyebabkan hasil pengukuran senantiasa lebih tinggi dibandingkan suhu yang sebenarnya.
Untuk lebih detil mengenai karakteristik sensor suhu LM35, maka Anda bisa download datasheet menggunakan link berikut ini.

                                                                 Download Datasheet LM35


Gambar di bawah ini adalah gambar skematik rangkaian dasar sensor suhu LM35-DZ.

Rangkaian ini sangat sederhana dan praktis. Voutadalah tegangan keluaran sensor yang terskala linear terhadap suhu terukur, yakni10 milivolt per 1 derajad celcius. Jadi jika Vout = 530mV, maka suhu terukur adalah 53 derajad Celcius. Dan jikaVout = 320mV, maka suhu terukur adalah 32 derajad Celcius. Tegangan keluaran ini bisa langsung diumpankan sebagai masukan ke rangkaian pengkondisi sinyal seperti rangkaian penguat operasional dan rangkaian filter, atau rangkaian lain seperti rangkaian pembanding tegangan dan rangkaian Analog-to-Digital Converter.

Rangkaian dasar tersebut cukup untuk sekedar bereksperimen atau untuk aplikasi yang tidak memerlukan akurasi pengukuran yang sempurna. Akan tetapi tidak untuk aplikasi yang sesungguhnya. Terbukti dari eksperimen yang telah saya lakukan, tegangan keluaran sensor belumlah stabil. Pada kondisi suhu yang relatif sama, jika tegangan suplai saya ubah-ubah (saya naikkan atau turunkan), maka Vout juga ikut berubah. Memang secara logika hal ini sepertinya benar, tapi untuk instrumentasi hal ini tidaklah diperkenankan. Dibandingkan dengan tingkat kepresisian, maka tingkat akurasi alat ukur lebih utama karena alat ukur seyogyanya dapat dijadikan patokan bagi penggunanya. Jika nilainya berubah-ubah untuk kondisi yang relatif tidak ada perubahan, maka alat ukur yang demikian ini tidak dapat digunakan.

Untuk memperbaiki kinerja rangkaian dasar di atas, maka ditambahkan beberapa komponen pasif dan penguat seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Dua buah resistor 150K yang diparalel membentuk resistor 75K dan diseri dengan kapasitor 1uF merupakan rangkaian RC-Seri rekomendasi dari pabrik pembuat LM35. Sedangkan resistor 1K5 dan kapasitor 1nF membentuk rangkaian passive low-pass filter dengan frekuensi 1 kHz. Tegangan keluaran filter kemudian diumpankan ke penguat tegangan tak-membalik dengan faktor penguatan yang dapat diatur menggunakan resistor variabel.

Dengan rangkaian ini, terbukti tegangan keluaran rangkaian ini jauh lebih stabil dibandingkan tegangan keluaran rangkaian dasar di atas. Dengan demikian akurasi pengukuran telah dapat ditingkatkan. Tegangan keluaran opamp dapat langsung diumpankan ke rangkaian ADC untuk kemudian datanya diolah lebih lanjut oleh mikrokontroler.