Pada tutorial kali ini, akan dipaparkan tutorial mengetahui suhu air dengan menggunakan sensor Termokopel Tipe-K dengan amplifier MAX6675 menggunakan microcontroler ESP32. Termokopel tipe-K ini merupakan jenis sensor suhu dengan rentang pengukuran yang luas seperti 200 hingga 1260ºC (−326 hingga 2300ºF). Sehingga dapat diimplementasikan misal pada pemanas air untuk mengetahui suhu air yang dialirkan serta notifikasi apabila terjadi penyimpangan dari parameter / threshold yang telah ditentukan.

Tutorial sederhana ini akan mencakup bagaimana cara menghubungkan termokopel tipe-k dengan papan ESP32, instalasi library yang diperlukan dan menggunakan sketsa sederhana untuk menampilkan pembacaan sensor di Serial Monitor.

Dalam tutorial ini, kita akan membahas topik-topik berikut:

• Apa itu Termokopel Tipe-K?
• Amplifier sinyal IC MAX 6675
• Wiring sensor Termokopel Tipe K dengan Amplifier MAX 6675
• Instalasi library MAX 6675 pada Arduino IDE
• Kode program sederhana untuk menampilkan pembacaan suhu dari Termokopel Tipe-K dengan Amplifier MAX 6675

Apa itu Termokopel Tipe-K?

Termokopel adalah perangkat yang terdiri dari dua konduktor listrik berbeda yang membentuk sambungan listrik serta sambungan termal. Perubahan suhu di persimpangan menciptakan tegangan kecil tetapi terukur yang dapat digunakan untuk menghitung suhu.

Termokopel dapat dibuat dari berbagai logam. Logam yang digunakan akan mempengaruhi rentang tegangan, biaya, dan sensitivitas. Ada kombinasi logam standar yang menghasilkan jenis termokopel yang berbeda: B, E, J, N, K, R, T, dan S.

Pada tutorial akan dibahas tentang termokopel tipe-k karena termokopel ini yang paling populer digunakan didunia industri. Termokopel tipe-k terbuat dari konduktor krom dan alumel dan memiliki kisaran suhu umum 200 hingga 1260ºC (−328 hingga 2300ºF) sehingga dapat diimplementasikan pada cairan logam yang telah dilelehkan seperti molten alumunium, besi, dan lain sebagainya. Berikut contoh dari penampakan tipe – K :

Penguat MAX6675

Untuk mendapatkan suhu dari termokopel kita membutuhkan penguat termokopel. Output suhu dari penguat termokopel tergantung pada tegangan yang dibaca pada sambungan referensi. Tegangan pada sambungan referensi tergantung pada perbedaan suhu antara sambungan referensi dan sambungan termal. Jadi, kita perlu mengetahui suhu di persimpangan referensi.

Termokopel MAX6675 dilengkapi dengan sensor suhu untuk mengukur suhu di persimpangan referensi (referensi kompensasi dingin) dan memperkuat tegangan kecil di persimpangan referensi sehingga kami dapat membacanya menggunakan mikrokontroler kami. Penguat MAX6675 berkomunikasi dengan mikrokontroler menggunakan protokol komunikasi SPI dan data dikeluarkan dalam resolusi 12-bit.

Biasanya, Anda bisa mendapatkan paket dengan termokopel tipe-k dan amplifier MAX6675. Berikut daftar fitur MAX6675 yang paling relevan. Untuk penjelasan lebih rinci, silakan lihat lembar data MAX6675 .

• Konversi digital langsung dari keluaran termokopel tipe -K
• Kompensasi sambungan dingin
• Antarmuka serial sederhana yang kompatibel dengan SPI
• Rentang tegangan operasi: 3.0 hingga 5.5V
• Kisaran suhu pengoperasian: 20 hingga 85ºC
• Menyelesaikan suhu hingga 0,25ºC, memungkinkan pembacaan setinggi 1024ºC (1875ºF)

Menghubungkan Termokopel Tipe K dengan Amplifier MAX6675

Seperti disebutkan sebelumnya, MAX 6675 berkomunikasi dengan mikrokontroler menggunakan protokol komunikasi SPI.

Dapatkan Suhu dari Termokopel Tipe-K dengan Amplifier MAX6675

Di bagian ini, Anda akan mempelajari cara mendapatkan suhu dari termokopel tipe-k Anda. Kami akan menunjukkan kepada Anda contoh sederhana yang membaca suhu dan menampilkannya di Serial Monitor Arduino IDE.

//Program sederhana - monitoring pembacaan sensor thermocouple K pada serial monitor
//nyebarilmu - 2023

#include "max6675.h"

//inisialisasi pin IO Amplifier MAX6675 ke ESP32
int K_DO = 4;
int K_CS = 5;
int K_CLK = 6;

MAX6675 thermocouple(K_CLK, K_CS, K_DO);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("TRIAL MONITORING MAX6675");
  Serial.println("nyebarilmu.com");
  delay(1000);
}

void loop() {
   //pembacaan dalam format Celcius
   Serial.print("C = ");
   Serial.println(thermocouple.readCelsius());

   //pembacaan dalam format Fahrenheit
   Serial.print("F = ");
   Serial.println(thermocouple.readFahrenheit());

   delay(1000);
}

Kode – Dapatkan Suhu dari Termokopel Tipe-K dengan Amplifier MAX 6675

Mendapatkan suhu dari termokopel K-Type dengan ESP32 sangat sederhana. Pustaka memberikan contoh yang mendapatkan suhu dan menampilkan hasilnya pada monitor Arduino IDE Serial.

Kode diadaptasi dari contoh yang disediakan oleh perpustakaan agar kompatibel dengan ESP32.

Cara Kerja Kode

Pertama, sertakanmax6675.hPerpustakaan.

#include "max6675.h"

Tentukan pin yang berinteraksi dengan amplifier termokopel MAX6675.

int thermoDO = 19;
int thermoCS = 23;
int thermoCLK = 5;

Buat objek MAX6675 yang disebut termokopel pada pin yang telah kita definisikan sebelumnya.

MAX6675 thermocouple(thermoCLK, thermoCS, thermoDO);

Dalammempersiapkan(), inisialisasi Serial Monitor pada baud rate 9600.

Serial.begin(9600);

Dalamlingkaran(), kami membaca suhu dan menampilkannya di Serial Monitor. Perpustakaan menyediakan metode untuk membaca suhu dalam Celcius dan metode untuk membaca suhu dalam derajat Fahrenheit.

• termokopel.bacaCelcius(): mengembalikan suhu dalam derajat Celcius.
• termokopel.bacaFahrenheit(): mengembalikan suhu dalam derajat Fahrenheit.

Baris berikut membaca suhu dan menampilkannya di Serial Monitor.

Serial.print("C = ");
Serial.println(thermocouple.readCelsius());
Serial.print("F = ");
Serial.println(thermocouple.readFahrenheit());

Seperti yang Anda lihat, sangat mudah untuk mendapatkan pembacaan suhu menggunakan termokopel tipe-K dengan amplifier MAX6675.

Demonstrasi

Unggah kode ke papan ESP32 Anda. Jangan lupa pilih papan yang Anda gunakan di Alat > Papan dan pilih port COM yang terhubung dengan papan Anda di Alat > Port .

Setelah mengupload kode ke ESP32, buka Serial Monitor dengan baud rate 9600. Tekan tombol RST on-board ESP32.

Pembacaan suhu baru ditampilkan di Serial Monitor setiap detik.

Membungkus

Dalam tutorial ini, Anda mempelajari cara membaca suhu menggunakan termokopel tipe-k dengan amplifier MAX6675. Termokopel memiliki rentang pengukuran suhu yang luas dan memungkinkan Anda membaca suhu yang sangat tinggi—hingga 1024ºC (1875ºF) saat menggunakan termokopel tipe-k dengan MAX6675.

[ddownload id=”5638″]