BLOGGER TEMPLATES AND TWITTER BACKGROUNDS »

Selasa, 10 November 2009

Jenis-Jenis Alat Ukur Listrik

5.1.1 Voltmeter

Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik . Voltmeter biasanya disusun secara paralel (sejajar) dengan sumber tegangan atau peralataan listrik. Cara memasang voltmeter adalah dengan menghubungkan ujung sumber tegangan yang memiliki potensial lebih tinggi (kutub positif) harus dihubungkan ke terminal positif voltmeter,dan ujung sumber tegangan yang memiliki potensial lebih rendah (kutub negatif) harus dihubungkan ke terminal negatif voltmeter. Biasanya voltmeter digunakan untuk mengukur sumber tegangan seperti baterai, elemen Volta, atau aki. Bagian-bagian voltmeter hanya terdiri dari skala penunjuk besarnya tegangan, setup pengatur fungsi, dan kutub positif serta negatif. Selain voltmeter sederhana, juga tedapat voltmeter elektronik yaitu voltmeter elektronik analog dan voltmeter digital. Berikut ini gambar voltmeter:

5.1.2 Amperemeter
Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang secara seri (berderet) dengan elemen listrik. Dalam praktikum sumber listrik arus searah , amperemeter biasanya digunakan untuk mengukur besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar. Berikut ini gambar Amperemeter:








5.1.3 Multimeter
Multimeter sering dignakan dalam pengukuran besaran-besaran listrik . Selain itu alat ini juga atau biasa disebut AVO (ampere, volt, dan ohm) meter yang artinya suatu alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus listrik (I) dengan satuan ampere, mengukur tegangan listrik (V) dengan satuan volt, dan untuk mengukur besarnya tahanan listrik (W) dengan satuan ohm. Kegunaan multimeter ini selain untuk mengukur besaran-besaran listrik juga sangat berguna untuk mencari dan menemukan gangguan yang terjadi pada semua jenis pesawat atau alat-alat elektronika. Berikut ini gambar Multimeter:






3.2 Sebab-sebab Kesalahan Dari Alat Ukur
Alat ukur tipe kumparan putar dipergunakan alat ukur amper atau alat ukur volt, yang terdapat di pasaran dengan batas-batas kesalahan yang di perkenankan sesuai dengan kelasnya.
Dalam pemakaian banyak hal yang perlu diperhatikan adalah:
1. Medan magnet luar; alat ukur akan terganggu bilamana di sekitar terdapat hantaran yang bermuatan atau berarus tinggi, terdapat medan magnet yang lebih besar.
2. Temperatur keliling; alat ukur akan terjadi kesalahan bilamana keadaaan temperatur sekelilingnya alat ukur lebih besar dari 20oC.
3. Pemanasan sendiri; penunjuk alat ukur akan stabil apabila pemanasan komponen dalam alat ukurnya sendiri telah konstan.
4. Pergeseran dari titik nol; posisi daripada alat penunjuk tanpa kebesaran listrik, disebut titik nol. Akan tetapi, bilamana alat ukur dipergunakan beberapa lama, kemungkinan setelah selesai terpakai ternyata kedudukan atau posisi jarum penunjuk bergeser atau berubah, hal ini disebabkan oleh posisi pegas dalam alat ukur. Hal ini dapat disetel kembali dengan jalan mengubah secara mekanik atau setelan secara mekanik pada alat ukurnya sendiri.
5. Gesekan-gesekan; pada alat ukur yang dibuat konstruksi sumbu dan bantalan, maka penunjukan jarum penunjuk akan mengalami perubahan yang diakibatkan pemakaian alat ukur yang secara berulang-ulang yang mengakibatkan pergeseran pada sumbu dan bantalan.
6. Umur alat ukur; setelah dalam jangka waktu dari mulai alat ukur dibuat, maka berbagai komponen alat ukur akan mengalami perubahan kemampuannya, hal ini akan mempengaruhi kepekaan penunjukan. Agar alat ukur tetap stabil maka perlu dilakukan kalibrasi secara berkala, dalam interval waktu setengah tahun sampai satu tahun.
7. Letak dari alat ukur; agar memperoleh hasil penunjukan yang teliti, maka cara peletakan dan penyimpanan perlui diperhatikan letaknya.

3.3 Mengukur Arus dan Tegangan
Arus dan tegangan adalah dua besaran yang paling penting pada dua kelompok besaran listrik. Dua besaran itu harus dapat diketahui. Untuk itu, dikembangkanlah teknik pengukuran arus dan tegangan serta dikembangkan pula peukur arus dan tegangan. Untuk mendapatkan hasil yang teliti, pengukuran besaran dan tegangan yang kecil-kecil berbeda dengan yang besar-besar. Peukur arus dan tegangan yang sering kita jumpai adalah peukur ganda atau multimeter. Kecuali dua besaran tadi, tahanan juga dapat diukur dengan peukur multiguna yang sama.

3.3.1 Pengukuran Arus
Mengukur arus kita lakukan dengan memasang peukur arus secara seri pada rangkaian yang dialiri arus yang diukur. Karena itu peukur arus hendaknya mempunyai tahanan-dalam yang kecil. Dengan tahanan yang kecil, rosotan tegangan pada peukur arus dapat ditekan, sehingga pengukur menjadi lebih teliti. Secara matematika arus dapat diukur bilamana V dan R diketahui:




gambar 3.1 hubungan sebuah pengukur ampere


3.3.2 Pengukuran Tegangan

. Secara matematika dapat didapat rumus:
V = I x R



Gambar 3.2 sambungan voltmeter terhadap alat pe
3.4 Ketelitian Dan Ketepatan Dalam Mengukur
Pengukur digunakan untuk menetukan besaran fisika atau benda. Besaran itu diharapkan menghampiri nilai yang sebenarnya. Tidak ada pengukuran tanpa alat. Dengan demikian, perlu dicari parameter yang menggambarkan keandalan peukur dan keberhasilan pengukuran untuk mendapatkan nilai yang sedekat mungkin dengan nilai sebenarnya. Parameter itu adalah ketelitian dan ketepatan.

3.4.1 Ketelitian
Ketelitian pengukuran adalah kedekatan pembaca peukur dengan nilai yang diharapkan atau nilai benar. Nilai benar yang paling mungkin jika besaran yang diukur, dihitung secara matematika. Nilai ketelitian mutlak tidaklah begitu berarti pada pengukuruan suatu besaran. Lebih diharapkan jika ketelitian dinyatakan dalam bentuk ketelitian nisbi. Ungkapan matematika untuk ketelitian nisbi adalah sebagai berikut:


Dengan, Yn = nilai benar; Xn = nilai hasil pengukuran
Contoh 3.1
Tegangan pada sebuah tahanan adalah 29 volt. Jika nilai benar tegangan itu 30 volt, hitunglah ketelitian mutlak dan ketelitian nisbi.
Jawab:
Ketelitian mutlak = (30-29)/30 = 0,03
Ketelitian nisbi = 1 – (30-29)/30 = 0,97
Makin besar nilai ketelitian nisbi, makin baik peukur yang digunkan.

3.4.2 Ketepatan
Ketepatan adalah kedekatan hasil pengukuran dengan nilai rerata hasil pengukuran berulang-ulang. Jika pengukuran dikatakan teliti, berarti juga pengukuran tersebut tepat. Dengan kata lain, di dalam ketelitian termasuk juga ketepatan. Sebaliknya, tidaklah selalu benar didalam ketepatan termasuk juga ketelitian. Dala ungkapan matematika, ketepatan dapat dinyatakan sebagai berikut:
Ketepatan =

Dengan, Xn = nilai pengukuran ke-n
Xn = nilai rerata hasil pengukuran berulang n kali

3.5 Kebaikan Kerja Dan Cara Pemakaian Alat Ukur Volt Dan Amper
Pada umumnya sebagai suatu alat yang diperlukan untuk keperluan pengukuran instalasi listrik pertama-tama berpikir untuk mempergunakan suatu pengukuran volt.
3.5.1 Kesalahan-kesalahan
untuk mengetahui kebaikan kerja dari salah satu alat ukur maka kesalahan menjadikan salah satu ukuran yang penting. Kesalahan dari suatu alat ukur dinyatakan dengan rumus:
M – T = ε
Dengan, M = harga yang didapat dari pengukuran dengan mempergunakan
alat ukur yang dimaksud
T = harga yang sebenarnya dari kebesaran yang diukur
Ε = kesalahan dari alat ukur.
Hasil bagi dari kesalahan terhadap harga sebenarnya, ε/T, dinyatakan sebagai ksalahan relatif, atau ratio kesalahan, dan harga numeriknya dinyatakan dalam % sering disebut kesalahan secara persentuil.
Perbedaan harga ukur M dengan harga yang sebenarnya disebut koreksi:
T – M = α
Ratio dari koreksi terhadap harga ukur α/M disebut ratio koreksi atau koreksi relatif.
Contoh: misal harga arus sebenarnya 25,0 A. kesalahan koreksi, kesalahan secara persentuil maupun koreksi secara persentuil dari alat ukur Amper adalah -0,7%, 0,7%, -2,8% dan 2,9%.

3.5.2 Batas Kesalahan Dari Alat Ukur
Menspesifikasikan lilitan dari alat ukur penunjuk termasuk alat ukur kumparan putar, harus diberikan menurut klasifikasi dalam “8” klas. Adalah kelas: ± 0,5%; ± 0,1%; ± 0,2%; ± 0,5%; ± 1%; ± 1,5%; ± 2,5%; ± 5% dari relatif harga maksimum, dan batas ketelitian alat ukurnya digaransikan. Batas ukur ini tergantung skala pengukuran.
Contoh:
Bila alat ukur ini mempunyai skala penunjukan rata, seperti alat ukur kumparan putar, yang terdapat dalam alat ukur dynamometer seuruh skala dianggap sebagai batas ukur penting. Akan tetapi, bila skala penunjukan tidak merata, jarak angka dari nolnya sangat kecil, sehingga peneraan tidak terbaca dengan pasti, dan daerah ini dinyatakan adanya selisih permulaan daerah penting.
Alat ukur dari kelas 0,05; 0,1; 0,2; termasuk alat ukur presisi.
Alat ukur semacam ini ditempatkan pada ruang laboratorium atau ruang standar.
Alat ukur kelas 0,5 mempunyai ketelitian, presisi demikian pula alat ukur kelas 0,2 dan alat ukur ini biasanya portebel.
Alat ukur kelas 1,0 mempunyai ketelitian dan presisi pada tingkat lebih rendah dari pada alat ukur kelas 0,5, penempatan pada panel.
Alat ukur 1,5; 2,5; dan kelas 5, alat ukur ini dipergunakan pada panel-panel yang tidak begitu memperlihatkan ketelitian dan presisi.


3.6 Pengenalan Alat-alat Ukur Listrik Analog
Sebelum kita menggunakan alat ukur listrik, misalnya: Amperemeter, Voltmeter, Wattmeter, Power faktor Daya meter, dan sebagainya. Suatu hal yang perlu diketahui adalah simbol-simbol alat ukur listrik dahulu. Disamping itu kita harus mengerti maksud dari data yang terdapat pada suatu alat ukur listrik
- Contoh: alat ukur Voltmeter.




Gambar 3.7
Dari data alat ukur diatas dapat dijelaskan:
- alat ukur dengan azas kumparan putar
- pemakaian alat ukur untuk arus searah dan arus bolak-balik
- 1,5 = kelas alat ukur 1,5
- Pemakaian alat ukur tegak (vertical)
- Isolasinya sudah diuji pada tegangan 2000 Volt.
Contoh pembacaan pada mistar yang betul:





Gambar 3.8

Dianatara arah pembacaan a,b, dan c hanya dari arah b yang benar.




Gambar 3.9






3.6.1 Pembacaan Skala Alat Ukur

Batas ukur = 6
Jumlah strip = 30
Satu strip skala 6/30 = 0,2

Gambar 3.10

3.6.2 Kelas Alat Ukur
Ketelitian dari alat ukur disebut kelas alat ukur. Kelas alat ukur dibagi menjadi dua grup:
- grup 1: meter presisi (teliti). Termasuk meter kelas: 0,1 ; 0,2 sampai 0,5
- grup 2: meter kerja. Termasuk kelas meter: 1 ; 1,5 ; 2,5 sampai 5




Gambar3.11(a) alat ukur presisi ; (b) alat kerja


3.6.3 Menentukan Kesalahan Pengukuran
Contoh:
Voltmeter dengan batas ukur maksimum = 60 volt
Kelas alat ukur = 2,5
Kesalahan ukur = + 2,5% dari 60 volt
= + 2,5 x 60 /100 = + 1,5 volt






3.7 Cara Menera
Menera merupakan bagian penting dari penggunaan peukur. Menurut batasan, menera atau mengkalibrasi adalah upaya membandingkan peukur dengan peukur lain yang lebih teliti. Pembandingan itu dilaksanakan pada batas ukur yang sama. Untuk menjamin ketelitian peukur, peneraan harus dilaksanakan secara berkala. Ada dua cara yang dapat kita tempuh, yaitu:
1. cara potensiometer, dan
2. cara pembandingan




3.7.1 Cara Potensiometer
Potensiometer adalah peukur tegangan yang mempunyai ketelitian tinggi. Oleh sebab itu, orang menggunakannya untuk peneraan. Rangkaian pada peneraan peukur arus pada potensiometer dapat dilihat pada gambar dibawah ini.



Gambar 3.13 menera peukur arus dengan potensiometer

Nilai arus melalui peukur yang dikalibrasi ditentukan oleh pengukuran selisih tegangan pada tahanan baku R. Mengikuti hokum Ohm, jika tegangan diketahui dan R pun diketahui, maka dapat diperoleh nilai arus. Hasil perhitungan itu lalu diperbandingkan dengan nilai arus yang ditunjuk oleh peukur arus.
Untuk keperluan itu dibutuhkan sumber arus yang baik seperti kita temukan pada sel penyimpan atau sumber daya yang tepat. Pada peneraan itu, reostat ditempatkan pada rangkaian untuk mengendalikan arus ke nilai yang dikehendaki. Dengan jalan itu selisih titik pada skala meter dapat ditera. Cara sederhana menera peukur tegangan arus searah terlukis pada gambar dibawah ini.






Gambar 3.14 menera peukur tegangan dengan potensiometer

Tegangan pada tahanan diukur secara teliti dengan potensiometer. Peukur tegangan yang ditera dihubungakan pada dua titik yang sama. Penunjuk peukur tegangan dan potensiometer sudah barang tentu diharapkan sama pula. Reostat ditempatkan pada rangkaian untuk mengatur arus dan mengurangi merosotnya tegangan pada R. Dengan demikian, beberapa titik pada skala peukur tagangan dapat ditera. Dengan cara ini pengukur tegangan dapat ditera sampai ± 0,01%.
Secara umum, peukur tahanan dibutuhkan untuk mengukur sesuatu yang tidak memerlukan ketelitian tinggi. Peneraan ksar dapat dikerjakan dengnan pengukuran tahanan baku. Ini dilakukan dengan beberapa tahanan baku dan pada beberapa jangka ukur. Dengan cara itu ketelitian dan ketepatan peukur tahanan dapat diketahui.








3.7.2 Cara Pembandingan
Menera peukur dapat dilakukan dengan cara membandingkan dengan peukur baku. Peukur tegangan dapat ditera dengan membandingkan salah satu peukur baku, misalkan dengan potensiometer. Dengan cara seperti itu, ketelitian peukur yang ditera dapat ditentukan.





Gambar 3.15 peneraan dengan cara pembandingan

3.8 Pengukuran Praktis
Pada kenyataan sehari-hari, sering kita temui arus dan tegangan yang nilaina tidak terlalu kecil dan tidak pula terlalu besar. Besanya arus misalnya antara beberapa A sampai sepersepuluh ampere, sedangkan besarnya tegangan berkisar antara mV dan seribu volt. Pengukuran praktis seperti itu memerlukan peukur yang biasa kita pakai, yaitu multimeter. Sebagai contoh, pengukuran bermacam-macam tegangan keluaran baterai dan tegangan bias rangkaian terpada atau transistor. Untuk mengukur tegangan yang besarnya tidak diketahui, kita mulai dari jangkauan ukur yang besar. Baru kemudian jangkauan itu diperkecil sampai didapatkan simpangan jarum penunjuk di sekitar simpangan terbesar. Mengukur dengan jarum penunjuk di sekitar simpangan terbesar seperti itu akan memperkecil galat ukur.

0 komentar: