Jembatan Wheatstone Merupakan Rangkaian listrik yang dirancang untuk Mengukur Nilai Resistansi dengan Presisi Tinggi

Jembatan Wheatstone merupakan rangkaian listrik yang dirancang untuk mengukur nilai resistansi dengan presisi tinggi. Salah satu aplikasi penting dari jembatan ini adalah dalam sistem termometer resistansi, yang menggunakan perubahan resistansi bahan tertentu untuk mengukur suhu.
Termometer berbasis jembatan Wheatstone memanfaatkan prinsip bahwa resistansi material tertentu, seperti logam (misalnya platinum atau nikel), berubah secara proporsional terhadap suhu. Sensor suhu yang umum digunakan adalah RTD (Resistance Temperature Detector).
1.Hubungan Resistansi dan Suhu
Dalam RTD, resistansi RRR bervariasi sesuai suhu (T) berdasarkan persamaan:
RT = R0(1 + T)
Di mana:
oRT: Resistansi pada suhu T,
oR0: Resistansi pada suhu referensi (biasanya 0),
o: Koefisien suhu resistansi material.
2.Konfigurasi Jembatan Wheatstone
Dalam termometer berbasis jembatan Wheatstone:
oSatu lengan jembatan dihubungkan dengan RTD (sensor suhu).
oTiga lengan lainnya diisi dengan resistor standar (R1, R2) dan resistor variabel (R3) untuk mencapai keseimbangan.
3.Kondisi Seimbang Jembatan
Saat jembatan seimbang, tidak ada arus yang mengalir melalui detektor null. Hubungan resistansi menjadi:
R1/R2 = R3/RT
Jika RTR_TRT berubah akibat perubahan suhu, jembatan menjadi tidak seimbang, menghasilkan tegangan keluaran yang proporsional dengan perubahan suhu.
4.Pengukuran Suhu
Tegangan keluaran diukur dan dikalibrasi untuk menentukan suhu berdasarkan hubungan resistansi-suhu.
Penerapan Jembatan Wheatstone pada Termometer
1. Industri Manufaktur
*Digunakan dalam kontrol suhu mesin dan proses produksi.
*Mengukur suhu material dalam proses pengolahan logam atau plastik.
2. Laboratorium Penelitian
*Memantau suhu dalam eksperimen ilmiah yang membutuhkan presisi tinggi.
*Digunakan dalam pengujian material untuk memahami sifat termal logam atau senyawa kimia.
3. Industri Otomotif
*Memantau suhu mesin dan komponen kendaraan.
*Digunakan dalam sistem pendingin dan manajemen suhu kendaraan.
4. Industri Energi
*Digunakan dalam pembangkit listrik untuk mengukur suhu komponen kritis, seperti turbin atau boiler.
*Memastikan efisiensi termal dalam sistem energi.
5. Pengaplikasian Medis
*Digunakan dalam perangkat medis untuk memantau suhu pasien.
*Alat pengukur suhu lingkungan laboratorium atau ruang bedah.
 
Contoh Konfigurasi Termometer Jembatan Wheatstone
*RTD sebagai Sensor Suhu: RTD dihubungkan sebagai RTR_TRT dalam jembatan Wheatstone.
*Kompensasi Suhu Lingkungan: Satu resistor dapat diganti dengan sensor referensi untuk kompensasi otomatis terhadap suhu lingkungan.
*Tegangan Output Terproses: Tegangan keluaran dikonversi ke suhu menggunakan rangkaian pemrosesan sinyal atau sistem mikrokontroler.