Alat ukur dan_teknik_pengukuran

44,849 views
44,633 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
11 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
44,849
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
175
Actions
Shares
0
Downloads
1,719
Comments
0
Likes
11
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Alat ukur dan_teknik_pengukuran

  1. 1. Sri Waluyanti, dkk.ALAT UKUR DANTEKNIKPENGUKURANJILID 1SMK Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional
  2. 2. Hak Cipta pada Departemen Pendidikan NasionalDilindungi Undang-undangALAT UKUR DANTEKNIKPENGUKURANJILID 1Untuk SMKPenulis : Sri Waluyanti Djoko Santoso Slamet Umi RochayatiPerancang Kulit : TIMUkuran Buku : 17,6 x 25 cm WAL WALUYANTI, Sri a Alat Ukur dan Teknik Pengukuran Jilid 1 untuk SMK oleh Sri Waluyanti, Djoko Santoso, Slamet, Umi Rochayati ---- Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2008. vii, 179 hlm Daftar Pustaka : Lampiran. A Glosarium : Lampiran. D ISBN : 978-602-8320-11-5 ISBN : 978- 602 -8320 -12-2Diterbitkan olehDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah KejuruanDirektorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan MenengahDepartemen Pendidikan NasionalTahun 2008
  3. 3. KATA SAMBUTANPuji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dankarunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan SekolahMenengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasardan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, telah melaksanakankegiatan penulisan buku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatanpembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK.Karena buku-buku pelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan StandarNasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telahdinyatakan memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam prosespembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008.Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepadaseluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanyakepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luasoleh para pendidik dan peserta didik SMK.Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepadaDepartemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (download),digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat.Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannyaharus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Denganditayangkan soft copy ini diharapkan akan lebih memudahkan bagimasyarakat khsusnya para pendidik dan peserta didik SMK di seluruhIndonesia maupun sekolah Indonesia yang berada d luar negeri untuk imengakses dan memanfaatkannya sebagai sumber belajar.Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepadapara peserta didik kami ucapkan selamat belajar dan semoga dapatmemanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku inimasih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritiksangat kami harapkan. Jakarta, 17 Agustus 2008 Direktur Pembinaan SMK
  4. 4. KATA PENGANTAR PENULIS Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur kahadlirat Allah s.w.t.atas segala rahmat dan kuruniaNya hingga penyusunan buku kejuruanSMK Alat Ukur dan Teknik Pengukuran ini dapat terselesaikan. Buku ini disusun dari tingkat pemahaman dasar besaran listrik,jenis-jenis alat ukur sederhana hingga aplikasi lanjut yang merupakangabungan antar disiplin ilmu. Untuk alat ukur yang wajib dan banyakdigunakan oleh orang yang berkecimpung maupun yang mempunyaiketertarikan bidang elektronika di bahas secara detail, dari pengertian, carakerja alat, langkah keamanan penggunaan, cara menggunakan, perawatandan perbaikan sederhana. Sedangkan untuk aplikasi lanjut pembahasandititik beratkan bagaimana memaknai hasil pengukuran. Penyusunan initerselesaikan tidak lepas dari dukungan beberapa pihak, dalamkesempatan ini tak lupa kami sampaikan rasa terimakasih kami kepada :1. Direktur Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Ditjen Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah Deparmeten Pendidikan Nasional yang telah memberi kepercayaan pada kami2. Kesubdit Pembelajaran Direktorat Pembinaan SMK beserta staff yang telah banyak memberikan bimbingan, pengarahan dan dukungan hingga terselesaikannya penulisan buku.3. Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta beserta staff yang telah membantu kelancaran administrasi4. Ketua Jurusan beserta staff Pendidikan Teknik Elektronika FT-UNY atas fasilitas dan dukungannya hingga terselesaikannya tugas ini.5. Teman-teman sesama penulis buku kejuruan SMK di lingkungan FT- UNY atas kerjasama, motivasi, pengertian dan dukungan kelancaran pelaksanaan.6. Para teknisi dan staff pengajaran yang memberi kelonggaran penggunaan laboratorium dan kelancaran informasi.7. Dan orang yang selalu ada di hati dan di samping penulis dengan segala pengertian, dukungan semangat dan motivasi hingga terselesaikannya penyusunan buku ini.Tak ada yang sempurna kecuali Dia yang memiliki segala puji. Oleh karenaitu masukan dan saran penulis harapkan untuk kesempurnaan penulisanini, atas saran dan masukannya diucapkan banyak terimakasih. Tim penyusun,
  5. 5. v DAFTAR ISI HalamanKATA SAMBUTAN iiiKATA PENGANTAR ivDAFTAR ISI v1. PENDAHULUAN 11.1. Parameter Alat Ukur 11.2. Kesalahan Ukur 61.3. Klasifikasi Kelas Meter 91.4. Kalibrasi 101.5. Macam-macam Alat Ukur Penunjuk Listrik 121.6. Peraga Hasil Pengukuran 282. MULTIMETER2.1. Multimeter Dasar 432.2. Voltmeter 572.3. Ohmmeter 652.4. Multimeter Elektronik Analog 692.5. Multimeter Elektronik Digital 1113. LCR METER3.1. Prinsip Dasar Pengukuran Komponen LCR 1293.2. LCR meter model 740 1433.3. Pembacaan Nilai Pengukuran 1483.4. Pengukuran Resistansi DC Dengan Sumber Luar 1593.5. Pengukuran resistansi DC 1614. PENGUKURAN DAYA4.1. Pengukuran Daya Rangkaian DC 1634.2. Pengukuran Daya Rangkaian AC 1654.3. Wattmeter 1674.4. Error Wattmeter 1834.5. Watt Jam meter 1864.6. Meter Solid States 1904.7. Wattmeter AMR 1904.8. Kasus Implementasi Lapangan 1914.9. Faktor Daya 1944.10. Metode Menentukan Urutan Fasa 2035. PENGUJI TAHANAN ISOLASI DAN KUAT MEDAN5.1. Pengujian Tahanan Isolasi 2155.2. Tahanan Pentanahan (Earth Ground Resistance) 2215.3. Pengukuran Medan 2406. PEMBANGKIT SINYAL6.1. Fungsi Generator 2536.2. Pembangkit Frekuensi Radio 2646.3. Pembangkit Pulsa 2896.4. Sweep Marker Generator 289
  6. 6. vi7. Osiloskop7.1. Pengantar 2957.2. Operasi Dasar CRO 3037.3. Jenis-Jenis Osiloskop 3097.4. Osiloskop Digital 3217.5. Spesifikasi Osiloskop 3267.6. Pengukuran Dengan Osikoskop 3197.7.1. MSO Sumbu XYZ Aplikasi Pada Pengujian Otomotif 3397.7.2. Mixed Signal Oscilloscope 3317.7.3. Osiloskop Digital Pospor (Digital Phospor Osciloscope / 331 DPO)7.7.4. Arsitektur Pemrosesan Paralel 3327.7.5. Mudah Penggunaan 3357.7.6. Probe 3367.8. Pengoperasian Osiloskop 3468. FREKUENSI METER8.1. Frekuensi Meter Analog . 3538.2. Frekuensi Meter Digital 3578.3. Metode Pengukuran 3638.4. Kesalahan pengukuran 3749. PENGANALISA SPEKTRUM9.1. Pengantar dan Sejarah Perkembangan Spektrum Analiser 3799.2. Jenis-jenis Penganalisa Spektrum 3829.3. Dasar Analisa Spektrum Waktu Riil 3909.4. Aplikasi Dalam Penggunaan 42410. PEMBANGKIT POLA10.1. Latar Belakang Sejarah 44110.2. Sinyal Pengetesan 44210.3. Pola Standar 44510.4. Pola Pengetesan Batang Untuk Pengecekan Lapisan 45210.5. Pengembangan Pola 46110.6. Pembangkit Pola 46310.7. Spesifikasi 46910.8. Aplikasi 46911.MESIN TESTER11.1. Pengantar 47911.2. Elektronik Pengetesan Fungsi Otomotif Menggunakan 490 Sistem Komponen11.3. Aplikasi 49711.3. Rupa rupa Penguji Mesin 51511.4. Penganalisa Gas 51612. SISTEM POSISI GLOBAL (GPS)12.1. Pengantar Teknologi GPS 53112.2. Cara Bekerja GPS 54112.3. Differential GPS (DGPS) 55212.4. Petunjuk Pengoperasian GPS Maestro 4050 55513. PERALATAN ELEKTRONIKA KEDOKTERAN13.1.1 MRI (Magnetic Resonance Imaging) 56713.1.2. Mesin MRI 57713.1.3. MRI Masa depan 58113.2.1. Pengertian CT SCAN 58213.2.2. Mesin Sinar X 586
  7. 7. vii13.2.3. Ide Dasar Computerized Axial Tomography (CAT) 58813.2.4. Prosedur Scanning 58913.3.1. Diagnosis Medis Penggambaran Sonography 59513.3.2. Aplikasi Diagnostik 59713.3.3. Metoda Sonography 60213.3.4. Perbedaan Jenis Ultrasonik 60713.3.5. Prosedur Pengujian Dengan Ultrasonik 60913.4. Penggambaran Kedokteran Nuklir 61013.4.1. Prosedur Pengujian 61213.4.2. Prosedur Pelaksanaan 61413.4.3. Resiko 62213.4.4. Keterbatas Tomograpi Emisi Positron 62213.4.5. Teknik Cardiosvascular Imaging 62313.4.6. Scanning Tulang 623LAMPIRANA. DAFTAR PUSTAKAD. GLOSARIUM
  8. 8. 1 BAB 1 PENDAHULUAN Tujuan Pokok Bahasan Pembahasan bertujuan membekali 1. Parameter Alat Ukur kemampuan : 2. Sistem Satuan 1. Mendefinisikan sistem satuan 3. Klasifikasi kelas meter besaran listrik dan kalibrasi 2 Memilih dan menempatkan alat 4. Macam-macam peraga ukur yang baik berdasarkan parameter 3. Mampu menyebutkan macam- macam peraga penunjukkan alat ukur1.1. Parameter Alat UkurAlat ukur listrik merupakan berupa gerak denganperalatan yang diperlukan oleh menggunakan alat ukur. Perlumanusia. Karena besaran listrik disadari bahwa untuk dapatseperti : tegangan, arus, daya, menggunakan berbagai macamfrekuensi dan sebagainya tidak alat ukur listrik perlu pemahanandapat secara langsung ditanggapi pengetahuan yang memadaioleh panca indera. Untuk tentang konsep - konsepmengukur besaran listrik tersebut, teoritisnya. Dalam mempelajaridiperlukan alat pengubah. Atau pengukuran dikenal beberapabesaran ditransformasikan ke istilah, antara lain :dalam besaran mekanis yangInstrumen : adalah alat ukur untuk menentukan nilai atau besaran suatu kuantitas atau variabel.Ketelitian : harga terdekat dengan mana suatu pembacaan instrumen mendekati harga sebenarnya dari variabel yang diukur.Ketepatan : suatu ukuran kemampuan untuk hasil pengukuran yang serupaSensitivitas : perbandingan antara sinyal keluaran atau respons instrumen terhadap perubahan masukan atau variabel yang diukur.Resolusi : :perubahan terkecil dalam nilai yang diukur yang mana instrumen akan memberi respon atau tanggapan.Kesalahan : penyimpangan variabel yang diukur dari harga (nilai) yang sebenarnya.
  9. 9. 2Alat ukur listrik dikelompokkan menjadi dua, yaitu :Alat ukur standar/absolut :Alat ukur absolut maksudnya pada alat itu sendiri. Iniadalah alat ukur yang menunjukkan bahwa alat tersebutmenunjukkan besaran dari tidak perlu dikalibrasi ataukomponen listrik yang diukur dibandingkan dengan alat ukurdengan batas-batas pada lainnya lebih dahulu. Contoh darikonstanta dan penyimpangan alat ukur ini adalah galvanometer. Gambar 1-1 Alat ukur standar galvanometerAlat ukur sekunder :Alat ukur sekunder maksudnya sudah dikalibrasi denganadalah semua alat ukur yang membandingkan pada alat ukurmenunjukkan harga besaran listrik standar/absolut. Contoh dari alatyang diukur dan dapat ditentukan ukur ini adalah alat ukur listrikhanya dari simpangan alat ukur yang sering dipergunakantersebut. Sebelumnya alat ukur sehari-hari.
  10. 10. 3 Gambar 1-2 Alat ukur sekunder1.1.1. Sistem Satuan Dalam Pengukuran1.1.1.1. Satuan Dasar dan Satuan TurunanIlmu pengetahuan dan teknik dinyatakan satuan-satuan dasar.menggunakan dua jenis satuan, Arus listrik, temperatur, intensitasyaitu satuan dasar dan satuan cahaya disebut dengan satuanturunan. Satuan-satuan dasar dasar tambahan. Sistem satuandalam mekanika terdiri dari dasar tersebut selanjutnya dikenalpanjang, massa dan waktu. Biasa sebagai sistem internasional yangdisebut dengan satuan - satuan disebut sistem SI. Sistem inidasar utama. Dalam beberapa memuat 6 satuan dasar sepertibesaran fisis tertentu pada ilmu tabel 1-1.termal, listrik dan penerangan juga Tabel 1-1 Besaran-besaran satuan dasar SI Kuantitas Satuan Dasar Simbol Panjang meter m Massa kilogram kg Waktu sekon s Arus listrik amper A Temperatur kelvin K Intensitas cahaya kandela Cd
  11. 11. 4Satuan-satuan lain yang dapat beberapa satuan turunan telahdinyatakan dengan satuan-satuan diberi nama baru, contoh untukdasar disebut satuan-satuan daya dalam SI dinamakan wattturunan. Untuk memudahkan yaitu menggantikan j/s. Tabel 1-2 Beberapa contoh satuan yang diturunkanKuantitas Satuan Simbol Dinyatakan yang dalam satuan SI diturunkan atau satuan yang diturunkanFrekuensi hertz Hz 1 Hz = 1 s-1Gaya newton N 1 N = I kgm/s2Tekanan pascal Pa 1 Pa = 1 N/m2Enersi kerja joule J 1 J = 1 NmDaya watt W 1 W = 1 J/sMuatan listrik coulomb C 1 C = 1 AsGGL/beda potensial volt V 1 V = 1 W/AKapasitas listrik farad F 1 F = 1 AsIVTahanan listrik ohm Ω 1 = I V/AKonduktansi siemens S 1 S = 1 Ω- 1Fluksi magnetis Weber Wb 1 Wb = I VsKepadatan fluksi Tesla T 1 T = 1 Wb/m2Induktansi Henry H 1 H = 1 Vs/AFluksi cahaya Lumen lM l m = 1 cd srKemilauan lux lx l x = 1 lm/m21.1.1.2. Sistem-sistem SatuanAsosiasi pengembangan Ilmu adalah satu. Satuan-satuanPengetahuan Inggris telah turunan untuk arus listrik danmenetapkan sentimeter sebagai potensial listrik dalam sistemsatuan dasar untuk panjang dan elektromagnetik, yaitu amper dangram sebagai satuan dasar untuk volt digunakan dalam pengukuran-massa. Dari sini dikembangkan pengukuran praktis. Kedua satuansistem satuan sentimeter-gram- ini beserta salah satu dari satuansekon (CGS). Dalam sistem lainnya seperti: coulomb, ohm,elektrostatik CGS, satuan muatan henry, farad, dan sebagainyalistrik diturunkan dari sentimeter, digabungkan di dalam satuangram, dan sekon dengan ketiga yang disebut sistem praktismenetapkan bahwa permissivitas (practical system).ruang hampa pada hukum Tahun 1960 atas persetujuancoulumb mengenai muatan listrik internasional ditunjuk sebagai
  12. 12. 5sistem internasional (SI). Sistem dan intensitas cahaya, sepertiSI digunakan enam satuan dasar, terlihat pada tabel 1-1. Demikianyaitu meter, kilogram, sekon, dan pula dibuat pengalian dari satuan-amper (MKSA) dan sebagai satuan dasar, yaitu dalam sistemsatuan dasar tambahan adalah desimal seperti terlihat pada tabelderajat kelvin dan lilin (kandela) 1-3.yaitu sebagai satuan temperatur Tabel 1-3 Perkalian desimal Faktor perkalian dari Sebutan satuan Nama Symbol 1012 Tera T 109 Giga G 106 Mega M 103 Kilo K 102 Hekto h 10 Deca da 10-1 Deci d 10-2 Centi c 10-3 Milli m 10-6 Micro µ 10-9 Nano n 10-12 Pico p 10-15 Femto f 10-18 atto aAda pula satuan bukan SI yang kelipatannya, digunakan dalamdapat dipakai bersama dengan pemakaian umum. Lebih jelasnyasatuan SI. Beserta kelipatan - dapat diperhatikan pada tabel 1-4. Tabel 1-4 Satuan bukan SI yang dapat dipakai bersama dengan satuan Kuantitas Nama Satuan Simbol Definisi Waktu menit menit 1 menit = 60 s jam jam 1 jam = 60 menit hari hari 1 hari = 24 jam Sudut datar derajat ο 10 = (Jπ/180 )rad menit , 1, = ( 1/60 )o sekon : 1" = ( 1/60 ) Massa Ton T 1 t = 103 k9
  13. 13. 61.1.1.3. Sistem Satuan LainDi Inggris sistem satuan panjang massa 1 pon (lb) = 0,45359237menggunakan kaki (ft), massa pon kg. Berdasarkan dua bentuk ini(lb), dan waktu adalah detik. (s). memungkinkan semua satuanSatuan-satuan tersebut dapat sistem Inggris menjadi satuan -dikonversikan ke satuan SI, yaitu satuan SI. Lebih jelasnyapanjang 1 inci = 1/12 kaki perhatikan tabel 1-5.ditetapkan = 25,4 mm, untuk Tabel 1-5 Konversi satuan Inggris ke SISatuan Inggris Simbol Ekivalensi metrik KebalikanPanjang 1 kaki ft 30,48 cm 0,0328084 1 inci In 25,40 mm 0,0393701Luas 1 kaki kuadrat Ft2 9,2903 x 102 cm2 0,0107639x102 1 inci kuadrat In2 6,4516 x 102 0,15500 x 10-2Isi 1 kaki kubik Ft3 mm2 35,3147Massa 1 pon lb 0,0283168 m3 2,20462Kerapatan 1 pon per kaki kubik lb/ft3 0,45359237 kg 0,062428Kecepatan 1 kaki per sekon ft/s 16,0185 kg/m3 3,28084Gaya 1 pondal pdl 0,3048 m/s 7,23301Kerja, energi 1 kaki-pondal ft pdl 0,138255 N 23,7304Daya 1 daya kuda Hp 0,0421401 J 0.00134102 745,7 W1.2. Kesalahan UkurSaat melakukan pengukuran sebab terjadinya kesalahanbesaran listrik tidak ada yang pengukuran. Kesalahan -menghasilkan ketelitian dengan kesalahan dalam pengukuransempurna. Perlu diketahui dapat digolongkan menjadi tigaketelitian yang sebenarnya dan jenis, yaitu :1.2.1 Kesalahan-kesalahan Umum (gross-errors)Kesalahan ini kebanyakan kebiasaan yang buruk, seperti :disebabkan oleh kesalahan pembacaan yang tidak teliti,manusia. Diantaranya adalah pencatatan yang berbeda darikesalahan pembacaan alat ukur, pembacaannya, penyetelanpenyetelan yang tidak tepat dan instrumen yang tidak tepat. Agarpemakaian instrumen yang tidak mendapatkan hasil yang optimal,sesuai dan kesalahan penaksiran. maka diperlukan pembacaan lebihKesalahan ini tidak dapat dari satu kali. Bisa dilakukan tigadihindari, tetapi harus dicegah dan kali, kemudian dirata-rata. Jikaperlu perbaikkan. Ini terjadi karena mungkin dengan pengamat yangketeledoran atau kebiasaan - berbeda.
  14. 14. 7 Hasil pembacaan < harga Pembacaan sebenarnya Posisi > harga pembacaan senearnya yang benar Gambar 1-3 Posisi pembacaan meterGambar 1-4 a Pembacaan yang salah Gambar 1-4 b Pembacaan yang benar Gambar 1-5 Pengenolan meter tidak tepat
  15. 15. 81.2.2. Kesalahan-kesalahan sistematis (systematic errors)Kesalahan ini disebabkan oleh tepat untuk mengetahui instrumenkekurangan-kekurangan pada tersebut mempunyai kesalahaninstrumen sendiri. Seperti atau tidak yaitu dengankerusakan atau adanya bagian- membandingkan denganbagian yang aus dan pengaruh instrumen lain yang memilikilingkungan terhadap peralatan karakteristik yang sama atauatau pemakai. Kesalahan ini terhadap instrumen lain yangmerupakan kesalahan yang tidak akurasinya lebih tinggi. Untukdapat dihindari dari instrumen, menghindari kesalahan-kesalahankarena struktur mekanisnya. tersebut dengan cara : (1) memilihContoh : gesekan beberapa instrumen yang tepat untukkomponen yang bergerak pemakaian tertentu; (2)terhadap bantalan dapat menggunakan faktor-faktor koreksimenimbulkan pembacaan yang setelah mengetahui banyaknyatidak tepat. Tarikan pegas kesalahan; (3) mengkalibrasi(hairspring) yang tidak teratur, instrumen tersebut terhadapperpendekan pegas, instrumen standar. Padaberkurangnya tarikan karena kesalahan-kesalahan yangpenanganan yang tidak tepat atau disebabkan lingkungan, seperti :pembebanan instrumen yang efek perubahan temperatur,berlebihan. Ini semua akan kelembaban, tahanan udara luar,mengakibatkan kesalahan- medan-medan maknetik, dankesalahan. Selain dari beberapa sebagainya dapat dihindarihal yang sudah disinggung di atas dengan membuat pengkondisianmasih ada lagi yaitu kesalahan udara (AC), penyegelankalibrasi yang bisa mengakibatkan komponen-komponen instrumenpembacaan instrumen terlalu tertentu dengan rapat, pemakaiantinggi atau terlalu rendah dari yang pelindung maknetik danseharusnya. Cara yang paling sebagainya. Pegas pegas
  16. 16. 9 Gambar 1-6 Posisi pegas1.2.3. Kesalahan acak yang tak disengaja (random errors)Kesalahan ini diakibatkan oleh pengamatan. Untuk mengatasipenyebab yang tidak dapat kesalahan ini dengan menambahlangsung diketahui. Antara lain jumlah pembacaan dansebab perubahan-perubahan menggunakan cara-cara statistikparameter atau sistem untuk mendapatkan hasil yangpengukuran terjadi secara acak. akurat.Pada pengukuran yang sudah Alat ukur listrik sebelumdirencanakan kesalahan - digunakan untuk mengukur perlukesalahan ini biasanya hanya diperhatikan penempatannya /kecil. Tetapi untuk pekerjaan - peletakannya. Ini penting karenapekerjaan yang memerlukan posisi pada bagian yang bergerakketelitian tinggi akan berpengaruh. yang menunjukkan besarannyaContoh misal suatu tegangan akan dipengaruhi oleh titik beratdiukur dengan voltmeter dibaca bagian yang bergerak dari suatusetiap jam, walaupun instrumen alat ukur tersebut. Oleh karena ituyang digunakan sudah dikalibrasi letak penggunaan alat ukurdan kondisi lingkungan sudah ditentukan seperti pada tabel 1-6diset sedemikian rupa, tetapi hasilpembacaan akan terjadiperbedaan selama periode Tabel 1-6 Posisi alat ukur waktu digunakan Letak Tanda Tegak Datar Miring (misal dengan < 600 Sudut 600)1.3. Klasifikasi Kelas MeterUntuk mendapatkan hasil ketelitian alat ukur dibagi menjadipengukuran yang mendekati 8 kelas, yaitu : 0,05; 0,1 ; 0,2 ; 0,5dengan harga sebenarnya. Perlu ; 1,0 ; 1,5 ; 2,5 ; dan 5. Kelas-memperhatikan batas kesalahan kelas tersebut artinya bahwayang tertera pada alat ukur besarnya kesalalahan dari alattersebut. Klasifikasi alat ukur listrik ukur pada batas-batas ukurmenurut Standar IEC no. 13B-23 masing-masing kali ± 0,05 %, ±menspesifikasikan bahwa 0,1 %, ± 0,2 %, ± 0,5 %, ± 1,0
  17. 17. 10%, ± 1,5 %, ± 2,5 %, ± 5 % dari digolongkan menjadi 4 golonganrelatif harga maksimum. Dari 8 sesuai dengan daerahkelas alat ukur tersebut pemakaiannya, yaitu :(1) Golongan dari kelas 0,05, 0,1, kalibrasi atau peneraan bagi0,2 termasuk alat ukur presisi pemakai alat ukur sangat penting.yang tertinggi. Biasa digunakan di Kalibrasi dapat mengurangilaboratorium yang standar. (2) kesalahan meningkatkanGolongan alat ukur dari kelas 0,5 ketelitian pengukuran. Langkahmempunyai ketelitian dan presisi prosedur kalibrasi menggunakantingkat berikutnya dari kelas 0,2 perbandingan instrumen yangalat ukur ini biasa digunakan untuk akan dikalibrasi dengan instrumenpengukuran-pengukuran presisi. standar. Berikut ini dicontohkanAlat ukur ini biasanya portebel. (3) kalibrasi untuk ampermeter arusGolongan dari kelas 1,0 searah dan voltmeter arus searahmempunyai ketelitian dan presisi secara sederhana.pada tingkat lebih rendah dari alatukur kelas 0,5. Alat ini biasa 1.4.1. Kalibrasi ampermeter arusdigunakan pada alat ukur portebel searahyang kecil atau alat-alat ukur pada Kalibrasi secara sederhana yangpanel. (4) Golongan dari kelas 1,5, dilakukan pada ampermeter arus2,5, dan 5 alat ukur ini searah. Caranya dapat dilakukandipergunakan pada panel-panel dengan membandingkan arusyang tidak begitu memperhatikan yang melalui ampermeter yangpresisi dan ketelitian. akan dikalibrasi (A) dengan ampermeter standar (As).1.4. Kalibrasi Langkah-langkahnya ampermeterSetiap sistem pengukuran harus (A) dan ampermeter standar (As)dapat dibuktikan keandalannya dipasang secara seri perhatikandalam mengukur, prosedur gambar 1- 7 di bawah.pembuktian ini disebut kalibrasi. + - + - IA Is + Beban - Gambar 1- 7. Kalibrasi sederhana ampermeterSebaiknya ampermeter yang akan tingkat berikutnya (0,5). Gambar 1digunakan sebagai meter standar – 7 ditunjukkan bahwa IA adalahadalah ampermeter yang arus yang terukur pada metermempunyai kelas presisi yang yang akan dikalibrasi, Is adalahtinggi (0,05, 0,1, 0,2) atau presisi arus standar yang dianggap
  18. 18. 11sebagai harga arus sebenarnya. dan biasa disebut kesalahan dariJika kesalahan mutlak (absolut) alat ukur, maka dapat dituliskan :dari ampermeter diberi simbol α α = IA - Is ............................. (1 – 1)Perbandingan kesalahan alat ukur dalam persen. Sedangkan(α) terhadap harga arus perbedaan atau selisih antarasebenarnya (Is), yaitu : α/ Is harga sebenanya atau standarbiasa disebut kesalahan relatif dengan harga pengukuranatau rasio kesalahan. DInyatakan disebut harga koreksi dituliskan : Is - IA = k ........................... (1 – 2)Perbandingan harga koreksi disebut rasio koreksi atau koreksiterhadap arus yang terukur (k / IA ) relatif dinyatakan dalam persen. Contoh Aplikasi : Ampermeter digunakan untuk mengukur arus yang besarnya 20 mA, ampermeter menunjukan arus sebesar 19,4 mA. Berapa kesalahan, koreksi, kesalahan relatif, dan koreksi relatif. Jawab : Kesalahan = 19,4 – 20 = - 0,6 mA Koreksi = 20 – 19,4 = 0,6 mA Kesalahan relatif = -0,6/20 . 100 % = - 3 % Koreksi relatif = 0,6/19,4 . 100 % = 3,09 %1.4.2. Kalibrasi voltmeter arus searahSama halnya pada ampermeter, standar (Vs). Langkah-langkahnyakalibrasi voltmeter arus searah voltmeter (V) dan voltmeterdilakukan dengan cara standar (Vs) dipasang secaramembandingkan harga tegangan paralel perhatikan gambar 1- 8 diyang terukur voltmeter yang bawah.dikalibrasi (V) dengan voltmeter + + + V Beban V - - -
  19. 19. 12 Gambar 1- 8. Kalibrasi sederhana voltmeterVoltmeter yang digunakan adalah tegangan standar yangsebagai meter standar adalah dianggap sebagai harga teganganvoltmeter yang mempunyai kelas sebenarnya. Jika kesalahanpresisi tinggi (0,05, 0,1, 0,2) atau mutlak (absolut) dari voltmeterpresisi tingkat berikutnya (0,5). diberi simbol α dan biasa disebutPada Gambar 1 – 8, V adalah kesalahan dari alat ukur, makategangan yang terukur pada meter dapat dituliskan :yang dikalibrasi, sedangkan Vs α = V - Vs ............................. (1 – 3)Perbandingan besar kesalahan dalam persen. Sedangkanalat ukur (α) terhadap harga perbedaan harga sebenanya atautegangan sebenarnya (Vs), yaitu : standar dengan harga pengukuranα/ Vs disebut kesalahan relatif disebut koreksi dapat dituliskan :atau rasio kesalahan dinyatakan Vs - V = k ........................... (1 – 4)Demikian pula perbandingan koreksi relatif dinyatakan dalamkoreksi terhadap arus yang terukur persen.(k / V ) disebut rasio koreksi atau Contoh : voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan yang besarnya 50 V, voltmeter tersebut menunjukan tegangan sebesar 48 V. Berapa nilai kesalahan, koreksi, kesalahan relatif, dan koreksi relatif. Jawab : Kesalahan = 48 – 50 = - 2 V Koreksi = 50 – 48 = 2 V Kesalahan relatif = - 2/50 . 100 % = - 4 % Koreksi relatif = 2/48 . 100 % = 4,16 %1.5. Macam-macam Alat Ukur Penunjuk ListrikAlat ukur listrik yang biasa prinsip kerja, penggunaan, daerahdipergunakan dalam pengukuran kerja penggunaan, dan kebutuhanditunjukkan pada tabel 1-7 yang daya.meliputi : jenis, tanda gambar,
  20. 20. 13 Tabel 1-7 Beberapa contoh alat ukur penunjuk listrikNo Jenis Tanda Prinsip Kerja Peng Contoh Daerah Kerja dan Penggunaan Daya Gambar gunaan Dayanya Arus Tegangan Frekuen si 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -6 2 -2 -31 Kumparan Gaya elektro DC AVO 1,5 x 10 ~10 10 ~10 - Kecil putar magnetik antar medan magnit suatu magnit tetap & arus M -4 -1 3 42 Penyearah Kombinasi suatu AC AVOF 5 x 10 ~10 1~10 < 10 Kecil pengubah rata- memakai rata penyearah semi konduktor saat R suatu alat ukur jenis kumparan putar3 TermoMom Kombinasi suatu AC AVW 10-3 ~5 5x10-1 ~ < 103 Kecil en pengubah memakai Efektif 1,5x102 termoMomen dan DC alat ukur jenis T kumparan putar4 Besi Putar Gaya elektro AC AV 10-2 ~ 10~103 <5x102 Besar magnetik yang Efektif 3x102 bekerja pada suatu DC inti besi dalam suatu medan magnet S5 Elektro Gaya elektro AC AVMF 10-2 ~ 50 1~103 < 103 besar dinamo magnetik yang Efektif meter bekerja pada suatu DC kumparan yang dialiri arus dalam D medan elektro maknet6 Induksi Gaya elektro AC AVW 10-1 ~ 102 1~103 < 103 x Besar magnetik yang Efektif Wh 10 ~ 102 ditimbulkan oleh medan bolak-balik D dan arus yang terimbas oleh medan maknetmaknet Catatan: A : Ammeter F : Frekuensimeter V : Voltmeter O: Ohmmeter Wh : Alat ukur energi listrik W : Wattmeter (Soedjana. S, 1976) 1.5.1. Alat Ukur Kumparan Putar 1.5.1. Alat Ukur Kumparan Putar Alat ukur kumparan putar adalah ditempatkan dalam medan magnet alat ukur yang bekerja atas dasar yang berasal dari magnet prinsip kumparan listrik yang permanen. Alat ukur jenis ini tidak terpengaruh magnet luar, karena telah memiliki medan magnet yang
  21. 21. 14kuat terbuat dari logam alniko berada dalam medan magnet,yang berbentuk U. Prinsip kerja maka pada kawat penghantaralat ukur kumparan putar tersebut akan timbul gaya. Gayamenggunakan dasar percobaan yang timbul disebut dengan gayaLorentz. Percobaan Lorentz Lorentz. Arahnya ditentukandikatakan, jika sebatang dengan kaidah tangan kiripenghantar dialiri arus listrik Fleming. Gambar 1-9 Hukum tangan kiri FlemingGambar 1-10 menggambarkan medan magnet tetap.magnet permanen yang berbentuk Berdasarkan hukum tangan kiriseperti tapal kuda yang dilengkapi Fleming, kumparan tersebut akandengan sepatu kutub. Diantara berputar sehingga jarum penunjuksepatu kutub ditempatkan sebuah akan bergerak atau menyimpanginti dengan lilitan kawat yang dari angka nol. Semakin besardapat bergerak dan berputar arus yang mengalir dalamdengan bebas melalui poros. Pada kumparan, makin kuatlah gayawaktu melakukan pengukuran, tolak yang mengenai kumparanarus mengalir pada kumparan dan dan menyebabkan penyimpanganmenyebabkan adanya magnet. jarum bergerak semakin jauh.Magnet tersebut ditolak oleh
  22. 22. 15 1 2 3 4 5 6 7 8 1. Skala 5. Kumparan putar 2. Jarum penunjuk 6. Inti besi lunak 3. Magnet tetap 7. Pegas 4. Sepatu kutub 8. Poros Gambar 1-10 Prinsip kerja alat ukur kumparan (www.tpub.com)Pegas yang berbentuk ulir pipih menimbulkan keseimbangan padaada dua, satu terletak di atas kedudukan jarum dan membuatkumparan, yang lain berada di jarum selalu kembali ke titik nolbawah kumparan. Pegas-pegas bila tidak ada arus yang mengalir.tersebut arah putarnya saling Karena adanya arus yangberlawanan, yaitu satu ke arah kiri mengalir melalui kumparanyang lain ke arah kanan. Dengan sehingga akan timbul gaya padademikian kalau yang satu kedua sisi dan menghasilkanmengencang, lainnya akan momen penyimpang, perhatikanmengendor. Hal ini akan gambar 1-11.
  23. 23. 16 Gambar 1-11 Momen penyimpangJika arus yang mengalir pada besarnya gaya pada tiap sisikumparan adalah I amper, maka kumparan adalah : F = B .I . l Newton ........................ (1 -1) Dengan pengertian : B = kerapatan fluks dalam Wb/m2 l = panjang kumparan dalam meterApabila kumparan dengan N lilitan, dikalikan dengan lengan atau jarakmaka gaya pada masing-masing tegak lurus. Jika lengan adalah b,kumparan adalah : N . B. I . l maka :Newton. Besarnya momenpenyimpang (Td) adalah gaya Momen penyimpang (Td) = gaya x lengan = N. B . I .l . bKarena l X b merupakan luas penampang kumparan dan dinotasikan A,makaMomen penyimpang (Td) = N . B . I . A N-m ............. (1 -2)Dari persamaan I-2, jika B momen pengontrol (Tc) sebandingdinyatakan suatu konstanta, maka dengan simpangan 2. Pada posisimomen penyimpang (Td) akan simpangan akhir Td = Tc ,sebanding dengan arus yang sehingga simpangan 2 adalahmengalir pada kumparan. Karena sebanding dengan arus I.alat ukur menggunakan pegaskontrol yang tidak bervariasi, maka
  24. 24. 17Dengan demikian alat ukur ini dipaparkan dengan grafik, yangdapat dikatakan mempunyai skala menghubungkan persamaan sudutseragam. Untuk menentukan skala putar 2 dengan momen T.alat ukur kumparan putar TD5 A TD4 TD3 K O P E TD2 L TD1 0 Ө1 Ө2 Ө3 Ө4 Ө5 Gambar 1-12. Penentuan penunjukan Gamnbar 1-13. Skala alat ukur kumparan putarContoh, jika arus yang megalir kumparan berputar dengan sudutpada alat ukur kumparan putar sebesar 1,2 radial. Jika momensebesar 5 mA mengakibatkan penggerak yang disebabkan oleh
  25. 25. 18arus-arus sebesar 1, 2,3 ,4, dan 5 Jika gambar menunjukkan jarummA dinyatakan dengan TD1, TD2, berhenti pada angka 3,5, makaTD3, TD4, , dan TD5,. Momen - besarnya arus yang diukur adalahmomen tersebut dapat 3,5 mA.digambarkan sebagai garis-garisdatar dan berjarak sama satu Secara umum kumparan putarsama lain. Perlu diketahui bahwa terbuat dari kerangka darimomen-momen penggerak aluminium, sedangkan dilihat sifattersebut hanya ditentukan oleh kelistrikkannya kerangka tersebutbesarnya arus yang mengalir dan merupakan jaringan hubungtidak tergantung dari sudut putar 2 singkat dan memberikan padadari penunjuk. Besarnya momen kumparan momen peredam.pengontrol berbanding lurus Gambar 1-14 ditunjukan jikadengan sudut putar sehingga kumparan dialiri arus, makadalam grafik dapat digambarkansebagai garis lurus yang kumparan akan berputar danmenghubungkan titik mula dengan dalam kerangka akan timbul arusA (perhatikan gambar 1-12). induksi. Tegangan yangApabila momen penggerak dan menyebabkan arus induksimomen pengontrol dalam keadaan mengalir dalam kerangkaseimbang, dan masing-masing kumparan. Sebaliknya arusmomen penggerak dinyatakan induksi akan memotong fluksisebagai 21, 22, 23, 24, dan 25, maka magnet dalam celah udara, jikadidapat 22 = 221, 23 = 321, 24 = kumparan berputar421, 25 = 521. Oleh karena itu yang membangkitkan momen yangdibentuk dengan membagi busur berbanding lurus denganlingkaran sebesar 1,2 rad kedalam lima bagian yang sama, kecepatan putar. Arah momen inidan diberikan angka-angka pada berlawanan dengan arahlima bagian dari skala tersebut 0, perputaran, maka akan1, 2, 3, 4, dan 5 seperti pada menghambat arah perputaran, dangambar 1-13 besarnya arus yang momen ini disebut momenmengalir dapat dinyatakan pada peredam.waktu jarum penunjuk berhenti. Gambar 1 – 14 Peredaman alat ukur kumparan putar
  26. 26. 19Proses penunjukan jarum alat ukur di sekitar 20. Biasa disebuttidak secara langsung peredaman kurang (gambar 1-15menunjukan harga yang kurva A). Sebaliknya jika tahanandikehendaki tetapi masih terdapat listrik kecil, arus induksi yangnilai perbedaan. Perbedaan terjadi besar sehinggadisebabkan karena adanya mengakibatkan pergerakan jarumtahanan dalam dari alat ukur. akan lambat dan biasa disebutProses demikian juga dapat dengan peredaman lebih (gambardisebabkan adanya peredaman. 1-15 kurva B). Yang terbaikJika penampang kerangka kecil adalah diantara peredamandan tahanan listriknya besar, kurang dan peredaman lebihmaka arus induksi yang terjadi biasa disebut dengan peredamankecil sehingga mengakibatkan kritis (kurva C).momen redam yang lemah danpenunjukan jarum akan berosilasi H a Redaman kurang A r g Redaman kritis a C p e n u n j u B Redaman lebih k k a n a l a t Waktu Gambar 1 – 15. Gerakan jarum penunjuk dari suatu alat ukur1.5.2. Alat Ukur Besi PutarAlat ukur tipe besi putar adalah pada dasarnya ada dua buahsederhana dan kuat dalam bentuk yaitu tipe tarikankonstruksi. Alat ukur ini digunakan (attraction) dan tipe tolakansebagai alat ukur arus dan (repulsion). Cara kerja tipe tarikantegangan pada frekuensi – tergantung pada gerakan darifrekuensi yang dipakai pada sebuah besi lunak di dalam medanjaringan distribusi. Instrumen ini magnit, sedang tipe tolakan
  27. 27. 20tergantung pada gaya tolak antara 1.5.2.1. Tipe Tarikan (Attraction)dua buah lembaran besi lunak Pada gambar 1-16. terlihat bahwayang telah termagnetisasi oleh jika lempengan besi yang belummedan magnit yang sama. termagnetisasi digerakkan Apabila digunakan sebagai mendekatai sisi kumparan yang ampermeter, kumparan dibuat dialiri arus, lempengan besi dari beberapa gulungan kawat akan tertarik di dalam kumparan. tebal sehingga ampermeter Hal ini merupakan dasar dalam mempunyai tahanan yang rendah pembuatan suatu pelat dari besi terhubung seri dengan rangkaian. lunak yang berbentuk bulat telur, Jika digunakan sebagai voltmeter, bila dipasangkan pada batang maka kumparan harus yang berada diantara "bearings" mempunyai tahanan yang tinggi dan dekat pada kumparan, maka agar arus yang melewatinya pelat besi tersebut akan terayun sekecil mungkin, dihubungkan ke dalam kumparan yang dialiri paralel terhadap rangkaian. Kalau arus. Kuat medan terbesar arus yang mengalir pada berada ditengah - tengah kumparan harus kecil, maka kumparan, maka pelat besi bulat jumlah kumparan harus banyak telur harus dipasang sedemikian agar mendapatkan amper rupa sehingga lebar gerakannya penggerak yang dibutuhkan. yang terbesar berada di tengah kumparan. Gambar 1 – 16 Prinsip kerja instrumen tipe tarikanBila sebuah jarum penunjuk akan mengakibatkan jarumdipasangkan pada batang yang penunjuk menyimpang. Untukmembawa pelat tadi, maka arus lebih jelasnya perhatikan gambaryang mengalir dalam kumparan 1-17.
  28. 28. 21 Gambar 1 – 17. Beberapa bagian dari instrumen tipe tarikanBesar simpangan akan lebih skala harus sudah dikalibrasi.besar, jika arus yang mengalir Besarnya momen gerakpada kumparan besar. Demikian (deflecting torque) diperlihatkanpula simpangan penunjuk yang pada gambar 1 – 18 di bawah.bergerak diatas skala, sebelumnya Pelat besi Arah gaya kumparan Gambar 1 – 18. Besarnya momen gerakApabila pelat besi ditempatkan kumparan. Dengan demikian pelatsedemikian rupa sehingga pada besi yang termagnetisasi ituposisi nol membentuk sudut Ø mempunyai kemagnitandengan arah medan magnit H sebanding dengan besarnya Hyang dihasilkan oleh kumparan. yang bekerja sepanjangSimpangan yang dihasilkan sumbunya, yaitu sebandingadalah 2 akibat arus yang melalui dengan H sin ( Ø + 2 ). Gaya F
  29. 29. 22yang menarik pelat ke dalam permeabilitas besi dianggapkumparan adalah sebanding konstan, maka H ~ I, dengan 2terhadap H sin ( Ø + 2 ). Jika demikian : F ~ I2 sin (.Ø + 2) . (1-3)Jika. gaya ini bekeria Pada jarak I besarnya momen (Momen)dari sumbu putar pelat, maka penyimpang adalah : Td = F.I.cos ( Ø + 2 ) ... (1-4)Jika persamaan 1 - 3 dimasukkan dalam persamaan 1 - 4 dipatkan : Td = I2sin ( Ø + 2). 1. cos ( Ø + 2)Karena besarnya I adalah konstan, maka : Td = K.I2.sin ( Ø + 2). cos ( Ø + 2)Jika digunakan kontrol pegas (spring-control ) maka momen pegasnya : Tc = K. 2 …… ( 1 – 5 )Pada keadaan mantap (steady), maka Td = Tc K.I2sin (Ø + 2).cos (Ø + 2) = K2sehingga : 2 - I2 (1-6)Dengan demikian skala alat ukur besi putar adalah skala kuadratis. Jadibila digunakan pada arus bolak-balik, maka : 2 - I2 rms (1-7)1.5.2.2. Tipe Tolakan (Repolsion)Bagian-bagian instrumen jenis dengan sumbu kumparan. Salahtolakan digambarkan pada satu dari besi tersebut A dipasangGambar 1 – 19. Dalam gambar tetap, sedang B dipasang mudahterdapat kumparan tetap bergerak dan membawa sebuahdiletakkan didalamnya dua buah penunjuk yang mudah bergerakbatang besi lunak A dan B sejajar diatas skala yang telah dikalibrasi.
  30. 30. 23 Gambar 1 – 19 Beberapa bagian penampang jenis repulsionApabila arus yang akan diukur pegas. Gaya tolak ini hampirdilewatkan melalui kumparan, sebanding dengan kuadrat arusmaka akan membangkitkan yang melalui kumparan;medan magnit memagnetisir kemanapun arah arus yangkedua batang besi. Pada titik yang melalui kumparan, kedua batangberdekatan sepanjang batang besi besi tersebut akan selalu sama -mempunyai polaritas magnit yang sama termagnetisasi dan akansama. Dengan demikian akan saling tolak-menolak.terjadi gaya tolak menolak Untuk mendapatkan skala uniform,sehingga penunjuk akan digunakan 2 buah lembaran besimenyimpang melawan momen yang berbentuk seperti lidahpengontrol yang diberikan oleh (Gambar 1 - 20). Gambar 1 – 20. Dua. buah lembaran besi yang berbentuk seperti lidahPada Gambar 1-20 tampak besi rupa sehingga dapat bergeraktetap terdiri dari lempengan besi sejajar terhadap besi tetap.berbentuk lidah dililitkan dalam Dengan adanya gaya. tolak-bentuk silinder, sedang besi yang menolak antara dua batang besibergerak terdiri dari lempengan yang sama-sama termagnetisasibesi dan dipasang sedemikian tersebut akan timbul momen.
  31. 31. 24Besar momen sebanding dengan instrumen ini digunakan untukH2. Karena H sendiri berbanding arus bolak-balik akanlurus terhadap arus yang melalui menunjukkan nilai arus rms (Irms).kumparan (permeabilitas dianggap Karena polaritas dari keduakonstan), maka momen tersebut batang besi tersebut berlawananakan sebanding dengan I2. secara serentak, maka instrumenDengan demikian momen ini dapat digunakan untuk acsimpangan, sebagai momen maupun dc.utama sebanding dengan I2. Jika1.5.3. Alat Ukur ElektrodinamisAlat ukur elektrodinamis adalah diperlukan sumber yangsebuah alat ukur kumparan putar, mengalirkan arus dan daya yangmedan magnit yang dihasilkan besar pula.bukan dari magnit permanen, Prinsip kerja dari alat ukurtetapi oleh kumparan tetap/berupa elektrodinamis diperlihatkan padakumparan diam didalamnya. Alat gambar 1-21, kumparan putar Mukur elektrodinamis dapat ditempatkan diantara kumparan-dipergunakan untuk arus bolak- kumparan tetap (fixed coil) F1 danbalik maupun arus searah, F2 yang sama dan saling sejajar.kelemahannya alat ukur tersebut Kedua kumparan tetapmenggunakan daya yang cukup mempunyai inti udara untuktinggi sebagai akibat langsung dari menghindari efek histerisis, bilakonstruksinya. Karena arus yang instrumen tersebut digunakandiukur tidak hanya arus yang untuk sirkuit ac. Jika arus yangmengalir melalui kumparan putar, melalui kumparan tetap I1 dantetapi juga menghasilkan fluksi arus yang melalui kumparan putarmedan. Untuk menghasilkan suatu I2. Karena tidak mengandung besi,medan magnit yang cukup kuat maka kuat medan dan rapat fluxdiperlukan gaya gerak magnit akan sebanding terhadap I1.yang tinggi, dengan demikian Jadi : B = k . I1 .......................…………………………… ( 1 - 8 )Di mana : B : Rapat flux k : kontanta
  32. 32. 25 Gambar 1 – 21. Prinsip alat ukur elektrodinamisMisal kumparan putar yang banyaknya lilitan N. Besarnyadipergunakan berbentuk persegi gaya pada masing-masing sisi(dapat juga lingkaran) dengan kumparan adalah :ukuran paniang l dan lebar b, dan N . B . I2 . l Newton.Momen penyimpang atau momen putarnya pada kumparan besarnyaadalah : Td = N . B . I2 . l . b ------ > B = k . I1 Td = N . k . Il . I2 . l . b Nm ……………………….. ( 1 - 9 )Keterangan :Td : Momen PutarN : Banyaknya lilitanl : panjang kumparanb : lebar kumparan tersebut dinyatakan dengan K1,Besarnya N, k, 1, dan b adalah maka :konstan, bila besaran-besaran kumparan putar. Pada kumparanTd = Kl . Il . I2 …………… ( 1 - 10 ) putar ini spring kontrol (pegasDari persamaan 1-10 terlihat pengatur), maka Momenbahwa besarriya momen putar pengontrol/pemulih akanadalah berbanding lurus terhadap berbanding lurus terhadaphasil kali arus yang mengalir simpangan 2; maka :melalui kumparan tetap dan Kl . I1 . I2 = K2 . 2 2 ~ I1 . I2 ……………………………………………………. ( 1 - 11 ) yang melalui kumparan tetapApabila instrumen digunakansebagai ammeter, maka arus
  33. 33. 26dan kumparan putar besarnya Jika I1 = I2 = I, maka : 2 ~ I2sama. I ~ √2 ............................................................... ( 1 - 12 ) a b Gambar 1 – 22. Rangkaian ammeter elektrodinamisRangkaian Gambar 1-22a Besarnya I1 = 12 = I, adalahdigunakan untuk mengukur arus 2 ~ V.V --- > 2 ~ V2yang kecil, sedangkan Gambar 1- V ~ √ 2…………(1 - 13)22b digunakan untuk mengukurarus yang besar, Rsh dipasang Alat ukur elektrodinamis bilaguna membatasi besarnya arus digunakan untuk arus bolak-balikyang melalui kumparan putar. biasanya skala dikalibrasi dalam akar kuadrat arus rata-rata, berarti alat ukur membaca nilai effektip. Dengan demikian jika alat ukur elektrodinamis dikalibrasi untuk arus searah 1 A pada skala diberi tanda yang menyatakan nilai 1 A, maka untuk arus bolak-balik akan menyebabkan jarum menyimpang ke tanda skala untuk I A dc dan memiliki nilai effektip sebesar 1 A. Jadi pembacaan yang dihasilkan oleh arus searah dapat dialihkan Gambar 1 - 23 ke nilai arus bolak-balik yang Rangkaian voltmeter sesuai, karena itu menetapkan elektrodinamis hubungan antara AC dan DC. Artinya alat ukur ini dapatApabila instrumen tersebut digunakan untuk membaca arusdigunakan sebagai voltmeter, AC dan DC dengan skala yangmaka kumparan tetap F dan sama.kumparan putar M dihubungkanseri dengan tahanan tinggi (RS).1.5.4. Alat Ukur Elektrostatis
  34. 34. 27Alat ukur elektrostatis banyak ini akan menimbulkan Momendipergunakan sebagai alat ukur penyimpang, bila beda tegangantegangan (volt meter) untuk arus ini kecil, maka gaya ini akan kecilbolak-balik maupun arus searah, sekali. Mekanisme dari alat ukurkhususnya dipergunakan pada elektrostatis ini mirip denganalat ukur tegangan tinggi. Pada sebuah capasitor variabel; yangdasarnya kerja alat ukur ini adalah mana tingkah lakunya bergantunggaya tarik antara muatan-muatan pada reaksi antara dua bendalistrik dari dua buah pelat dengan bemuatan listrik (hukum coulomb).beda tegangan yang tetap. Gaya Gambar 1 – 24 Skema voltmeter elektrostatisGaya yang merupakan hasil kapasitor semakin bertambah;interaksi tersebut, pada alat ukur dengan bertambahnya muatan iniini dimanfaatkan untuk penggerak akan menyebabkan gaya tarikjarum penunjuk. Salah satu menarik menjadi besar pula,konfigurasi dasar alat ukur sehingga jarum akan bergerak keelektrostatis diperlihatkan gambar kanan. Momen putar yang1-24. Pelat X dan Y membentuk disebabkan oleh gaya tersebutsebuah kapasitor varibel. Jika X akan dilawan oleh gaya reaksi daridan Y dihubungkan dengan titik- pegas. Apabila Momen dari keduatitik yang potensialnya berlawanan gaya ini sudah sama/seimbang,(Vab), maka antara X dan Y akan maka jarum yang berada padaterjadi gaya tarik-menarik; karena pelat X akan berhenti pada skalaX dan Y mempunyai muatan yang yang menunjukkan harga Vab.sama besarnya, tetapi berlawanan Untuk menentukan Momen(hukum coulomb). Gaya yang (momen putar) yang dibangkitkanterjadi ini dibuat sedemikian rupa oleh tegangan yang masuk adalahhingga bisa menimbulkan Momen sebagai berikut : misal simpangan(momen putar) yang digunakan jarum adalah 2, jika C adalahuntuk menggerakkan jarum pada kapasitansi pada posisipelat X ke kanan. Jika harga Vab tersimpang, maka muatansemakin besar, maka muatan instrumen akan menjadi CV
  35. 35. 28coulomb. Dimisalkan tegangannya dan Q + dQ. Sekarang energiberubah dari V menjadi V + dV, yang tersimpan dalam medanmaka akibatnya 2, C, dan Q akan elektrostatis akan bertambahberubah menjadi 2 + d2; C + dC dengan : dE = d (1/2 CV2) = 1/2 V2 . dC + CV . dV joule ……. (1 - 14 ) Keterangan : dE : Energi yang tersimpan CV : Muatan instrumenJika T adalah besarnya Momen ini adalah : T x d2 joule.pengontral terhadap simpangan 2, Jadi energi total tambahannyamaka besarnya tambahan energi adalah :yang tersimpan pada pengontrol T x d2 + 1/2 V2. dC + CV . dV joule ……………… ( 1 – 15)Dari sini terlitlat bahwa selama mensupply muatan sebesar dQteriadi perubahan, sumbernya pada potensial V.Besar energi yang disupplykan = V x dQ = V x d(CV) = V2 x dC + CV.dV joule . (1 -16)Padahal energi supply harus sama pengontrol, maka persamaan 1 -dengan energi extra yang 15 dan 1 -16 akan didapatkan :tersimpan di dalam medan dan T x d2 + ½ V2. dC + CV . dV = V2 . dC + CV . dV T x d2 = ½ V2 . dC T = ½V2 . dC/d2 Newton meter ………………….. (1 – 17)Ternyata Momen yang diperoleh maupun ac. Tetapi untuk ac, skalasebanding dengan kuadrat pembacaannya adalah harga rms-tegangan yang diukur, baik dc nya.1.6. Peraga Hasil Pengukuran1.6.1. Light Emiting Dioda (LED)Light Emiting Dioda (LED) secara digunakan. Dioda PN junction ataukonstruksi terbuat sebagaimana yang biasa disebut dioda sajadioda PN junction bahan tipe P terbuat dari bahan Silikon (Si) ataudan tipe N. Yang membedakan Germanium (Ge), aliran arusnyakeduanya adalah bahanyang dapat melalui traping level yangbiasa dinamakan tingkat Fermi. Sedangkan LED terbuat dari bahanGaAs, GaP atau GaAsP yang mempunyai sifat direct gap. Artinya untuk
  36. 36. 29dapat mengalirkan arus, elektron harus berpindah dari tingkat jalurkonduksi langsung ke jalur valensi (perhatikan gambar jalur energitanda panah biru). Keistimewaan bahan ini adalah energi ionisasi yaituenergi yang dibutuhkan elektron untuk lepas dari ikatan valensi, atauberpindah dari jalur konduksi ke jalur valensi, dilepaskankembali dalam bentuk cahaya. Warna cahaya yang dihasilkan tergantungdari selisih energi jalur konduksi dan valensi. Daerah sambungan antarabahan tipe P dan N dibuat dari bahan bersifat reflektif dan diberi jendelatembus cahaya sehingga cahaya yang dihasilkan dapat dilihat. Energiuntuk berpindah dari jalur konduksi ke valensi diperoleh dari teganganbias. Tipe p Tipe n hole elektron Jalur konduksi cahaya Tingkat Fermi Jalur terlarang Jalur valensi Gambar 1 – 25 Rekombinasi elektron Anoda katoda Gambar 1 – 26 Polaritas dan simbol LEDDioda Silikon mempunyai Spektrum emisi merupakan fungsigelombang maksimum 900 mm intensitas relative (%) terhadapmendekati cahaya infra merah. fungsi panjang gelombang (µm)LED yang paling popular adalah dalam range 0,62 sampai 0,76 µmgallium arsenide (GaAsP) dengan puncak (100%) padamempunyai emisi cahaya merah. panjang gelombang 0,66 µm. Juga
  37. 37. 30tersedia LED warna oranye, tegangan threshold sekitar 1,4kuning dan hijau untuk ketiga sampai 1,8 volt. Dalamwarna ini seringkali digunakan implementasi rangkaian LEDbahan gallium phospide. dihubung seri dengan resistorKarakteristik fungsi arus dan yang berfungsi sebagai pembatastegangan serupa dengan diode arus, agar arus yang mengalirbias maju kecuali bahwa arus dalam LED dalam batas yangtidak mengalir sampai tercapai aman. R1 E LED Gambar 1 – 27. LED Gambar 1 – 28. Rangkaian LED1.6.2. LED Seven Segmen Peraga tujuh segmen digunakan sebagai komon anoda jika semua sebagai penunjuk angka pada anoda dari LED seven segmen kebanyakan peralatan uji. Seven anoda di komen menjadi satu. segmen disusun terdiri dari LED Segmen yang aktif adalah segmen yang diaktifkan secara individual, yang katodanya terhubung dengan kebanyakan yang digunakan LED sumber tegangan nol atau seven warna merah. LED disusun dan segemen aktif rendah. Sebaliknya diberi label seperti gambar untuk komon katoda semua diagram di bawah. Jika semua katode dari LED seven segmen segmen diaktifkan akan terhubung menjadi satu mendapat menunjukkan angka 8, sedangkan tegangan bias nol. Segmen yang bila yang diaktifkan hanya segmen aktif adalah segmen yang a, b, g, c dan d memperagakan mendapat tegangan positip pada angka 3. Angka yang dapat anoda atau aktif tinggi. Sebuah diperagakan dari 0 sampai dengan resistor ditempatkan seri dengan 9 sedangkan dp menunjukkan titik masing-masing diode untuk desimal. pengaman terhadap arus lebih. Ada dua jenis seven segmen komon katoda dan komon anoda. Seven segmen dinyatakan
  38. 38. 31 Gambar 1 – 30. Peraga sevenGambar 1 – 29. Skematik seven segmen segmen Karena seven segmen merupakan peraga sinyal digital dimana angka berbasis dua atau biner, maka seven segmen dapat digunakan sebagai penunjukan hitungan desimal diperlukan pengubah hitungan biner menjadi desimal yang disebut dengan rangkaian BCD (Binery Code Desimal). Hubungan keluaran hitungan biner, keluaran decoder BCD dan tabel kebenarannya ditunjukkan dibawah ini.
  39. 39. 32 Vcc A B C D E F G Resistor pembatas RB0 A’ B’ G’ C’ D’ E’ F’ A F G B RB1 Dekoder / Driver E C D Vcc a b c d Masukan BCD Tes lampu Gnd Gambar 1-31. Rangkaian dekoder dan seven segmen (Deboo Borrous :1982)Dengan memvariasi masukan diantaranya seperti gambar diuntuk memilih segmen yang aktif bawah ini.peragaan seven segmen dapatmemperagakan huruf dan angka 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Gambar 1-32. Macam-macam peragaan seven segmenPengaturan pilihan segmen aktif Karakteristik tersebut ditunjukkandilakukan dengan mengenali dalam tabel kebenaran tabel dikarakteristik hubungan keluaran bawah ini.decoder dan seven segmen.
  40. 40. 33 Tabel 1 – 8 Tabel kebenaran decoder BCD Komon Katoda Masukan BCD Keadaan Keluaran Peraga d c b a A B C D E F G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 01.6.3. LCD: Polarisasi cahayaLCD dalam bentuk sederhana membuka atau menutup setiaptedapat pada peraga kalkulator. kristal cair diatur melaluiBeberapa krital cair meneruskan elektrode-elektrode.cahaya dan beberapa yang lainmenutup sehingga gelap. Status Gambar 1 - 33. Konstruksi LCD http://computer.howstuffworks.com/monitor1.htm
  41. 41. 34 Gambar 1 – 34. Contoh peraga LCD pada multimeterJenis kristal cair yang digunakan diteruskan menembus semuadalam pengembangan teknologi lapisan, mengikuti arah pilinanLCD adalah jenis nematik, yaitu molekul- molekul TN (90), sampaimemiliki molekul dengan pola dan memantul di cermin A dan keluararah tertentu. Jenis yang paling kembali. Ketika elektroda C dan Esederhana adalah twisted nematic yang berupa elektroda kecil(TN) memiliki struktur molekul berbentuk segi empat dipasangterpilin secara alamiah, mulai di lapisan gelas mendapatkandikembangkan tahun 1967. arus, kristal cair D yang sangatStruktur TN terpilin secara alamiah sensitif terhadap arus listrik tidak90, dapat dilepas pilinannya lagi terpilin sehingga cahaya terus(untwist) dengan menggunakan menuju panel B dengan polarisasiarus listrik. sesuai panel F. Panel B yangStruktur LCD meliputi kristal cair memiliki polarisasi berbeda 90TN (D) diletakkan di antara dua dari panel F menghalangi cahayaelektroda (C dan E) yang untuk menembus terus.dibungkus lagi seperti sandwich Dikarenakan cahaya tidak dapatdengan dua panel gelas (B dan F) lewat, pada layar terlihatpada sisi luar dilumuri lapisan tipis bayangan gelap berbentuk segipolarizing film. Lapisan A berupa empat kecil yang ukurannya samacermin yang dapat memantulkan dengan elektroda E ini berarticahaya yang berhasil menembus pada bagian tersebut cahaya tidaklapisan-lapisan sandwich LCD. dipantulkan oleh cermin A.Kedua elektroda dihubungkan Sifat unik yang dapat langsungdengan baterai sebagai sumber bereaksi dengan adanya arusarus. Panel B memiliki polarisasi listrik ini dimanfaatkan sebagaiyang berbeda 90 dari panel F. alat pengatur ON/OFF LCD.Cahaya masuk melewati panel F Namun, sistem tidaksehingga terpolarisasi, pada saat menghasilkan cahayatidak ada arus listrik, dan cahaya sebagaimana LED melainkan
  42. 42. 35mengambil sumber cahaya dari dengan warna tertentu. Padaluar. Dengan alasan seperti itulah posisi tertentu meneruskan warnamengapa LCD mempunyai sifat kuning, posisi lain warna merah,konsumsi daya rendah Dalam juga warna-warna lain di antaraperkembanganya LCD banyak kuning-merah (gabungan)digunakan sebagai monitor TV, ditunjukkan gambar 1-35. dimonitor computer maupun LCD. bawah ini.Polarisasi, membelokan cahayaGambar 1 – 35. Perkembangan LCD pada implementasi monitor TV http://computer.howstuffworks.com/monitor1.htmSeven segmen LCD mempunyai Tabung sinar katoda ( cathodebeberapa keuntungan yaitu hanya ray tube atau CRT), ditemukanmemerlukan daya yang rendah oleh Ferdinand K. Brain ahlidalam orde microwatt karena LCD fisika German pada tahun 1879,tidak mengemisikan atau struktur bagian dalam sebuahmembangkitkan cahaya melainkan tabung sinar katoda ditunjukkanhanya memendarkan cahaya gambar di bawah. Komponenmasukan, harga murah tidak utama CRT untuk pemakaiantergantung ukuran sebagaimana pada umumnya berisi:yang lain, mempunyai contrast (a) Senapan elektron yang terdiriyang baik. Kelemahan LCD dari katoda, filamen, kisireliabilitas rendah, range pengatur, anoda pemercepattemperature terbatas, visibility (b) Perlengkapan pelat defleksidalam penerangan lingkungan horisontal dan vertikalrendah, kecepatan rendah dan (c) Layar flouresensimemerlukan tegangan ac (d) Tabung gelas dan dasarpengaktif kristal. tabung. Senapan elektron1.6.4. Tabung Sinar Katoda menghasilkan suatu berkas(Cathode Ray Tube /CRT) elektron sempit dan terfokus1.6.4.1. Susunan Elektrode CRT secara tajam pada saatdan Prinsip Kerja meninggalkan senapan pada
  43. 43. 36kecepatan yang sangat tinggi dan layar, berkas elektron melaluibergerak menuju layar diantara dua pelat defleksiflourescent. Pada saat elektron elektrostatik sehingga berkasmembentur layar energi kinetik akan dibelokkan ke arahdari elektron-elektron resultante defleksi horisontal danberkecepatan tinggi diubah vertikal sehingga membentukmenjadi pancaran cahaya dan jejak gambar pada layar sesuaiberkas menghasilkan suatu bintik dengan tegangan masukan.cahaya kecil pada layar CRT.Dalam perjalanannya menuju Anoda Kumparan pembelok Kisi pemusat Layar flouresen pemanas Berkas katoda elektron Kumparan pemfokus Gambar 1 - 36. Skema CRT "http://en.wikipedia.org/wiki/Cathode_ray_tube" Gambar 1 – 37. Cutaway rendering of a color CRT "http://en.wikipedia.org/wiki/Cathode_ray_tube"Keterangan :1. Senapan elektron 2 Berkas elektron
  44. 44. 373. Kumparan pemfokus Sebuah senapan elektron4. Kumparan defleksi konvensional yang digunakan5. Anoda dalam sebuah CRT pemakaian6. Lapisan pemisah berkas untuk umum, ditunjukan pada gambar merah, hijau dan biru bagian di bawah ini. Sebutan senapan gambar yang diperagakan. elektron berasal dari kesamaan7. Lapisan pospor dengan zona merah, hijau dan biru. antara gerakan sebuah elektron8. Lapisan pospor sisi bagian dalam yang dikeluarkan dari senapan layar yang diperbesar. elektron CRT mempunyai kesamaan lintasan peluru yang ditembakkan oleh senapan. Gambar 1 – 38. Senapan elektron (Electron Gun) "http://en.wikipedia.org/wiki/CRO/Cathode_ray_tube" Elektron-elektron diionisasikan menurunkan arus berkas, yang secara thermionik dengan berarti menurunkan intensitas pemanasan tak langsung pada tabung atau tingkat terangnya katoda yang secara keseluruhan bayangan pada layar CRT. dikelilingi dengan kisi pengatur Elektron-elektron yang yang terdiri dari silinder nikel dipancarkan oleh katoda dengan lubang kecil ditengahnya dipusatkan pada lubang kecil di satu sumbu dengan sumbu dalam kisi pengatur, dipercepat tabung. Elektron-elektron menuju oleh adanya tegangan potensial layar dilewatkan melalui lubang tinggi yang diberikan pada kedua kecil membentuk arus berkas. elektrode anoda pemercepat Besarnya arus berkas dapat diatur (accelerating anode). Kedua dengan mengatur alat kontrol yang anoda ini dipisahkan oleh sebuah berada pada panel depan yang anoda pemusat (focusing anode) diberi tanda INTENSITY. melengkapi metode pemusatan Mengatur intensitas sebenarnya elektron ke dalam berkas terbatas mengubah tegangan negatif yang sempit dan tajam. Kedua terhadap katoda pada kisi anoda pemercepat dan anoda pengatur. Penambahan tegangan pemusat juga berbentuk silinder negatip pada kisi pengatur akan dengan lubang-lubang kecil
  45. 45. 38ditengah-tengahnya masing- memungkinkan berkas elektronmasing silinder satu sumbe dipercepat dan terpusat merambatdengan CRT. Lubang-lubang kecil melalui pelat defleksi vertikal dandi dalam elektrode-elektrode ini horisontal menuju layar.1.6.4.2. Layar CRTBila berkas elektron membentur faktor. Pertama intensitas cahayalayar CRT yang berlapiskan fosfor dikontrol oleh jumlah elektronakan menghasikan bintik cahaya. pembombardir yang membenturBahan dibagian dalam CRT layar setiap detik. Jika arus berkasberupa fosfor sehingga energi diperbesar atau arus berkaskinetik tumbukan elektron pada dengan jumlah yang samalayar akan menyebabkan dipusatkan pada daerah yangperpendaran cahaya. Fosfor lebih kecil dengan mengurangimenyerap energi kinetik dari ukuran bintik maka luminansi akanelektron-elektron pembombardir bertambah. Kedua luminansidan memancarkan kembali energi bergantung pada energi benturantersebut pada frekuensi yang lebih elektron pembombardir padarendah dalam spektrum cahaya layar, energi benturan dapattampak. Bahan-bahan flourescen ditingkatkan melalui penambahanmemiliki karakteristik fosforesensi tegangan pada anodayaitu memancarkan cahaya pemercepat. Ketiga luminansiwalaupun sumber eksitasi telah merupakan fungsi waktu benturandihilangkan. Lama waktu cahaya berkas pada permukaan lapisanyang tinggal setelah bahan yang fosfor ini berarti kecepatanbersinar hilang disebut ketahanan penyapuan akan mempengaruhiatau persistansi. Ketahanan luminansi. Akhirnya luminansibiasanya diukur berdasarkan merupakan fungsi karakteristikwaktu yang dibutuhkan oleh fisik dan fosfor itu sendiri. Olehbayangan CRT agar berkurang ke karena itu hampir semua pabriksuatu persistansi tertentu melengkapi pembeli denganbiasanyab 10 persen dari keluaran pilihan bahan fosfor, tabel dicahaya semula. bawah ini menyajikan karakteristikIntensitas cahaya yang beberapa fosfor yang lazimdipancarkan CRT disebut digunakan.luminansi tergantung beberapa Tabel 1-9 Karakteristik beberapa fosfor yang lazim digunakan (William Cooper : )
  46. 46. 39 Jenis Penurunan Fouresensi Fosforisensi Luminansi Komentar fosfor ke 0,1% UntukP1 Kuning-hijau Kuning-hijau 50% 95 pemakaian umum Kecepatan rendah danP3 Biru-hijau Kuning-hijau 55% 120 kecepatan tinggi, peragaanP4 Putih Putih 50% 20 televisi Pengamatan fenomenaP5 Biru kuning -hijau 35% 1500 kecepatan rendah PemakaianP11 Ungu-biru Ungu-biru 15% 20 fotografi PemakaianP31 Kuning-hijau Kuning-hijau 100% 32 umum fosfor paling terangSejumlah faktor perlu berkas elektron pada rapat arusdipertimbangkan dalam memilih yang berlebihan, akanfosfor agar sesuai kebutuhan. menyebabkan panas pada fosforContoh fosfor P11 memliki sehingga keluaran cahayaketahanan singkat, sangat baik berkurang. Dua faktor yanguntuk pemotretan bentuk mengontrol terjadinya panasgelombang tetapi sama sekali adalah kerapatan berkas dantidak sesuai untuk pengamatan lamanya eksitasi. Kerapatanvisual fenomena kecepatan berkas dikontrol oleh melaluirendah. P31 luminansi tinggi, tombol INTENSITY, FOCUS danketahanan sedang, merupakan ASTIGMATISM pada panel depankompromi yang paling baik untuk CRO. Waktu yang diperlukan olehpenglihatan gambar secara umum, berkas untuk mengeksitasi suatubanyak dijumpai dalam permukaan fosfor diatur dengankebanyakan CRO standar tipe penyapu atau alat kontrollaboratorium. TIME/DIV. Panas yang mungkinAda kemungkinan kerusakan berat menyebabkan kerusakan fosfor,pada CRT yang dikarenakan dicegah dengan mempertahankanpenanganan yang tidak tepat pada berkas pada intensitas yangpengaturan alat-alat kontrol yang rendah dan waktu pencahayaanterdapat pada panel depan. Bila yang singkat.sebuah fosfor dieksitasi oleh
  47. 47. 401.6.4.3. GratikulasiBentuk gelombang pada diganti dengan suatu pola gambarpermukaan CRT secara visual khusus, seperti tanda derajat,dapat diukur pada sepasang tanda untuk analisis vektor TV warna,skala horisontal dan vertikal yang Selain itu posisi gratikul luar dapatdisebut gratikul. Tanda skala dengan mudah diatur agar sejajardapat ditempatkan dipermukaan dengan jejak CRT. Kerugiannyaluar tabung CRT dalam hal ini adalah paralaksis sebab tandadikenal sebagai eksternal gratikul. skala tidak sebidang denganGratikul yang dipasang bayangan gelombang yangdipermukaan luar terdiri dari dihasilkan pada fosfor, sebagaisebuah plat plastik bening atau akibat penjajaran jejak dan gratikulberwarna dilengkapi dengan tanda akan berubah terhadap posisipembagian skala. Gratikul di luar pengamatan.mempunyai keuntungan mudah Gratikul Gambar 1 – 39. Tanda skala gratikulGratikul internal pemasangan mengganti CRT. Disamping itutidak menyebabkan kesalahan CRT dengan gratikul dipermukaanparalaksis karena bayangan CRT dalam harus mempunyai suatudan gratikul berada pada bidang cara untuk mensejajarkan jejak,yang sama. Dengan internal membawa akibat menambahgratikul CRO lebih mahal karena harga keseluruhan CRO.tidak dapat diganti tanpa
  48. 48. 41Daftar Pustaka :Cooper, William D, 1999. Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran. ((Terjemahan Sahat Pakpahan). Jakarta : Penerbit Erlangga.(Buku asli diterbitkan tahun 1978)Soedjana, S., Nishino, O. 1976. Pengukuran dan Alat-alat Ukur Listrik. Jakarta : PT. Pradnya Paramita.Deboo and Burrous.1977. Integreted Circuit And Semiconductor Devices : theory and application. Tokyo Japan : Kogakusha.Ltdhttp://computer.howstuffworks.com/monitor1.htm"http://en.wikipedia.org/wiki/CRO/Cathode_ray_tube"www.tpub.com
  49. 49. 43 BAB 2 MULTIMETERTujuan Setelah membaca 1. Mampu menjelaskan prinsip kerja multimeter sebagai ampermeter, voltmeter dan ohmmeter. 2. Mampu melakukan tindak pencegahan kerusakan dalam menggunakan multimeter. 3. Mampu memilih meter yang mempunyai spesifikasi terbaik. 4. Mampu mengoperasikan multimeter sesuai dengan fungsi dan dengan ketelitian yang optimal. 5. Mampu melakukan pemeliharaan multimeter. Pokok Bahasan Multimeter merupakan alat ukur yang Fungsi multimeter paling banyak dipergunakan oleh para dapat untuk : praktisi, hobist dan orang yang bekerja berkaitan dengan rangkaian listrik dan (1). Mengukur elektronika. Multimeter dapat hambatan dipergunakan untuk mengukur besaran listrik, seperti : hambatan, arus, tegangan. (Ohmmeter), Karena dirancang untuk mengukur tiga (2) Mengukur arus besaran tersebut, maka multimeter sering (Ampermeter), disebut AVO meter (Amper Volt Ohm). (3). Mengukur tegangan Pembahasan : (1) Dasar AVO meter (Voltmeter). (2) Multimeter Analog (3) Multimeter Digital
  50. 50. 44 2.1. Multimeter Dasar 2.1.1. Ampermeter Ideal Ampermeter ideal mempunyai dua sifat dasar, yaitu: (1) hambatan dalamnya sama dengan Ampermeter ideal : nol, (2) simpangan jarum benar-benar (1) Simpangan sebanding dengan arusnya. Pembacaan arus jarum sebanding arus (linier) yang diperoleh dari suatu ampermeter yang (2) Hambatan ideal adalah sempurna. Karena hambatan dalam meter nol dalamnya nol, maka tidak akan menghambat arus yang mengalir dalam rangkaian bila dihubungkan. Lagi pula karena permukaan alat ukur ditandai secara sempurna, maka pembacaannya akan mencapai ketelitian 100 persen. Ampermeter ideal hanya merupakan wacana yang susah direalisaikan. Dalam kenyataannya pasti mempunyai hambatan, selain itu simpangan jarum ampermeter biasanya tidak berbanding secara tepat dengan besar arusnya. Dalam hal pembuatan ampermeter-ampermeter DC masih dapat dibuat mendekati sifat-sifat ampermeter ideal. Hambatan dalamnya dibuat serendah mungkin dan penyimpangan jarumnya hampir linier. Mikroampermeter sederhana dapat dikembangkan fungsinya sebagai AVO meter disebut Basic mater mempunyai tahanan dalam (Rm) tertentu yang dijadikan sebagai dasar pengembangan fungsi. Gambar di bawah ini merupakan mikroampermeter dengan arus skala penuh (Ifs ) sebesar 100 µA. dapat dijadikan sebagai Basic Meter. Gambar 2-1. Basic meter unit
  51. 51. 452.1.2. Mengubah Batas UkurSuatu ampermeter dengan arus lebih besar dari pada arus skalaskala penuh Ifs (I full scale) dapat penuhnya. Gambar 2 – 2diparalel dengan suatu hambatan mengilustrasikan suatuagar dapat mengukur arus yang ampermeter shunt. ItIt It IRsh Ifs AGambar 2-2a.Ampermeter shunt Gambar 2-2b.Ampmeter dengan basic meter unitSeperti ditunjukkan pada Gambar, hambatan shunt, (Rsh) sebesarsaat simpangan penuh, mengalir Ish . Sehingga berlaku persamaanarus total (It) dalam rangkaian. arusSebagian arus mengalir melalui It = Ish + Ifs ………………………………….. (2 – 1)atau Ish = It - IfsUntuk menghitung besarnya hambatan shunt, dapat digunakanpersamaan tegangan: Ish . Rsh = Ifs - RmSehingga :Rsh = Ifs/ Ish . Rm ………………..…………….(2 – 2)Dengan mensubstitusikan persamaan (2 – 1) ke persamaan (2– 2), makadiperoleh persamaan : I R = fs . R …………………………………. (2 - 3) sh I -I m t fsJika :Rm : hambatan ampermeter sebelum dipasang RshRm’ : hambatan ampermeter setelah dipasang Rsh

×