ALAT UKUR DASAR LISTRIK

ALAT UKUR DASAR LISTRIK Meter Kumparan d’Arsonval Mekanisme penginderaan yang biasanya digunakan pada amperemeter DC, voltmeter, dan ohm-meter adalah gerakan jarum d’Arsonval. Sebuah inti elektromagnetik diletakkan antara kutub magnet permanen. Arus yang diukur diarahkan melalui kumparan dari elektromagnet sehingga medan magnet yang dihasilkan oleh arus melawan bidang magnet permanen dan menyebabkan rotasi inti. Inti ditahan oleh pegas sehingga jarum akan membelokkan atau bergerak sebanding dengan intensitas tertentu. Semakin banyak arus diaplikasikan ke inti, semakin kuat medan lawan, dan semakin besar defleksi hingga limit dari kapasitas arus koil. Ketika kondisi ini terganggu, medan lawan akan rusak dan jarum dikembalikan ke nol oleh pegas penahan. Batas arus yang dapat diterapkan untuk gerakan jenis ini biasanya kurang dari satu milliampere. Perlu diingat bahwa d’Arsonval adalah perangkat DC dan hanya bisa mengukur arus DC atau arus AC yang diubah ke DC. Besarnya induksi magnet (B) pada umumnya 1 hingga 5 gauss. Momen gaya yang bekerja pada gerak d’Arsonval dapat dihitung dengan 2 cara, yaitu: 1. Pengaruh arus = N B I A ...... (1) Dapat dihitung momen gaya jika diketahui terdapat N lilitan, dengan luas penampang A, dan induksi magnet B. Saat lilitan dialiri arus I maka besar momen gaya dapat ditentukan. hendro SIF 2014 Page 1 2. Pengaruh pegas k....... (2) Persamaan (1) disubstitusikan ke persamaan (2) sehingga diperoleh   s I, Dengan s adalah kepekaan arus. Parameter Pengukuran Listrik Mengukur adalah membandingkan sesuatu yang diukur dengan sesuatu lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.  Ketepatan (akurasi) : menyatakan berapa dekat angka terbaca pada alat ukur dengan nilai sebenarnya. Semakin kecil error yang dihasilkan maka bisa dikatakan alat tersebut mengeluarkan keluaran yang akurat karena pengukuran dari keluaran alat tersebut mempunyai selisih yang sangat kecil (akurat) dengan standar yang ada.  Ketelitian (presisi) : menyatakan berapa dekat nilai bacaan alat ukur untuk mengukur besaran berkali-kali. Suatu pengukuran dikatakan presisi apabila nilai dari pengukuran tersebut berada pada nilai sebaran yang sempit. Nilai sebaran yang sempit ini maksudnya adalah semua nilai pengukuran tidak tersebar pada daerah yang luas.  Kepekaan (sensitivitas) : menyatakan perbandingan keluaran terhadap perubahan pada besaran yang diukur. Pada d’Arsonval kepekaan arus dinyatakan oleh arus yang menyebabkan simpangan penuh.  Daya Pisah (resolusi) : perubahan terkecil daripada besaran yang diukur, yang mana alat ukur memberi respon. Semakin tinggi daya pisah suatu alat ukur semakin tinggi pula ketelitiannya tetapi belum tentu ketepatannya.  Kesalahan : simpangan terhadap nilai sebenarnya besaran yang diukur Amperemeter Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Amper meter dapat dibuat menggunakan Meter Kumparan d’Arsonval. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya. Pengaturan batas ukur arus menggunakan hambatan yang diparalelkan (shunt) dengan meter kumparan tsb. Ampermeter dipasang seri dengan rangkaian Besaran-besaran yang perlu diperhatikan : 1. Arus maksimum (Imax) 2. Hambatan masukan (Rin) dengan nilai ideal 0. 3. Hambatan Shunt (Rsh) hendro SIF 2014 Page 2 Prinsip pengukuran arus listrik pada Ampermeter Mengubah Pengukuran Batas Ukur Dalam pengukuran arus, range pengukuran dapet diubah-diubah. Dilihat dari persamaan I = V / R , dapat dilihat bahwa arus dalam suatu rangkaian berbanding terbalik dengan hambatan didalamnya. Dalam contoh rangkaian diatas bila Rc, Rb, dan Ra dipasang, arus yang mengalir dalam rangkaian tersebut maksimal sebesar 1 A. Jika Rc dilepas dari rangkaian, arus yang mengalir dalam rangkaian maksimal sebesar 5 A. Begitu pula jika hanya Ra yang dipasang, arus yang mengalir dala rangkaian maksimal sebesar 10 A. Voltmeter Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dalam pengukurannya, voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat. hendro SIF 2014 Voltmeter dipasang paralel dengan rangkaian yang akan diukur Page 3 Ohmmeter Ohmmeter adalah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur hambatan suatu komponen. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh ohmmeter dinyatakan dalam ohm. Tidak seperti amperemeter dan voltmeter, ohmmeter dapat bekerja sesuai dengan fungsinya jika pada alat tersebut terdapat sumber tegangan, misalnya batere. Alat ohm-meter ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm. Ohmmeter terpasang secara seri dengan hambatan yang akan diukur. Kalibrasi melalui R2, saat Rx = 0, im maksimum. Simpangan harus maksimum. i1  im   Rx  R1  ( R2 // Rm ) R2 i1 Rm  R2 Rm Osiloskop Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan bentuk dan nilai besaran sinyal listrik. Alat ukur ini dapat digunakan sebagai alat untuk pengukuran R2 rangkaian elektronik seperti TV, Radio Komunikasi, dsb. Pada bagian ini hanya akan dibahas osiloskop analog. Sedangkan osiloskop digital, tujuan pemakaiannya sama, dengan beberapa kelebihannya, tidak dibahs di sini. hendro SIF 2014 Page 4 Beberapa Kegunaan Osciloskop antara lain : - Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu. - Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi. - Membedakan arus AC dengan arus DC. Osiloskop dibagi menjadi dua bagian yaitu bidang display dan bidang kontrol. Bidang display menyerupai tampilan layar televisi hanya saja tidak berwarna-warni dan berfungsi sebagai tempat sinyal uji ditampilkan. Pada layar ini terdapat garis-garis melintang secara vertikal dan horizontal yang membentuk kotak-kotak dan disebut div. Arah horizontal mewakili sumbu waktu dan garis vertikal mewakili sumbu tegangan. Sedangkan bidang kontrol terdiri dari tombol-tombol yang bisa digunakan untuk menyesuaikan tampilan layar. Pada umumnya osiloskop terdiri dari dua channel, sebagai contoh channel satu untuk melihat sinyal masukan dan channel dua untuk melihat sinyal keluaran. Prinsip Kerja Osiloskop Gambar di atas adalah diagram blok sederhana suatu osiloskop analog. Berikut prinsip kerja osiloskop analog: Pada saat osiloskop dihubungkan dengan sirkuit, sinyal tegangan bergerak melalui probe ke sistem vertical. Bergantung kepada pengaturan skala vertikal(volts/div), attenuator akan memperkecil sinyal masukan sedangkan amplifier akan memperkuat sinyal masukan. Selanjutnya sinyal tersebut akan bergerak melalui keping pembelok vertikal dalam CRT(Cathode Ray Tube). Tegangan yang diberikan pada pelat tersebut akan mengakibatkan titik cahaya bergerak (berkas elektron yang menumbuk fosfor dalam CRT akan menghasilkan pendaran cahaya). Tegangan positif akan menyebabkan titik tersebut naik sedangkan tegangan negatif akan menyebabkan titik tersebut turun. hendro SIF 2014 Page 5 Sinyal akan bergerak juga ke bagian sistem trigger untuk memulai sapuan horizontal (horizontal sweep). Sapuan horizontal ini menyebabkan titik cahaya bergerak melintasi layar. Jadi, jika sistem horizontal mendapat trigger, titik cahaya melintasi layar dari kiri ke kanan dengan selang waktu tertentu. Pada kecepatan tinggi titik tersebut dapat melintasi layar hingga 500.000 kali per detik. Secara bersamaan kerja sistem penyapu horizontal dan pembelok vertikal akan menghasilkan pemetaan sinyal pada layar. Trigger diperlukan untuk menstabilkan sinyal berulang. Dasar Pengukuran dengan Osiloskop Besaran-besaran yang dapat diukur dengan osiloskop antara lain:   Amplitudo: jarak perpindahan titik maksimum dari titik kesetimbangan dalam arah getarannya. Perioda : waktu yang diperlukan untuk membentuk satu gelombang penuh. Dngani osiloskop 2 kanal kita juga bisa membandingkan 2 gelombang sinusoida. Daftar Pustaka http://id.wikipedia.org/wiki/Voltmeter http://organisasi.org/fungsi-pengertian-amperemeter-voltmeter-ohmmeter-alat-ukur-listrikilmu-fisika http://elektronika-elektronika.blogspot.com/2007/02/cara-kerja-osciloscope-analog.html hendro SIF 2014 Page 6