ALAT UKUR DAN PENGUKURAN ALAT UKUR

Transkripsi

1 ELA 213 ALAT UKUR DAN PENGUKURAN ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR

2 Alat ukur kumparan putar terdiri dari bagian-bagian utama # Magnet permanen sepatu kuda # Sepatu Kutub # Kumparan # Pegas pengatur # Bobot lawan # Pengatur posisi nol #Jarum penunjuk #Papan skala

3 Moving coil meter uses magnetic turning effect on a coil. pointer coil fixed soft-iron cylinder scale hair spring I Contents When I flows through coil (via a pair of spiral springs 游絲 ), magnetic forces on these 2 sides provide turning effect to rotate. 兩邊的磁力帶動線圈轉動 bearing I larger current, larger deflection

4 Konsep Dasar Kumparan Putar Sebuah kumparan (coil) kawat halus digantung dalam medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah magnit permanen. Menurut hukum dasar gaya elektromagnetik; kumparan tersebut akan berputar di dalam medan magnit bila dialiri arus listrik. Fungsi kawat halus (serabut) sebagai pembawa arus dari dan ke kumparan, keelastisan serabut halus tersebut membangkitkan suatu torsi (gaya rotasional) yang melawan perputaran p kumparan. Kumparan akan terus berdefleksi (penyimpangan) sampai gaya elektromagnetiknya menyeimbangi torsi mekanis lawan gantungan. Dengan demikian penyimpangan kumparan merupakan ukuran bagiarusyang gdibawa oleh kumparan tersebut.

5 PERSAMAAN UNTUK KERJA PMMC T = B * A * I * N dimana T = Torsi dalam newton meter ( N-m ), daya yg menggerakkan jarum B = Kerapatan fluksi didalam senjang udara ( Wb/m 2 ) A = Luas efektif kumparan I = Arus yang mengaliri kumparan ( A ) N = Jumlah lilitan Karena B, A dan N adalah tetap maka torsi yang dibangkitkan adalah merupakan indikasi langsung (linier/proporsional) dari arus ( I ) yang mengaliri kumparan. Torsi ini yang menyebabkan defleksi (penyimpangan) jarum ke keadaan mantap ( steady state ) pada arus besar tertentu yang diimbangi oleh torsi pegas pengontrol.

6 0 μa μa Rsh 1 Rsh 2 Rsh 3

7 PENGUKURAN TEGANGAN DENGAN PMMC Instrumen kumparan putar yang sama diatas dapat dijadikan untuk mengukur tegangan dengan cara menderetkan ( seri ) dengan sebuah resistor seperti gambar berikut: 1V 50 μa 0.975V 0.025V 25mV Gambar:Pengukuran Tegangan dengan Rangkaian Seri Gambar:Pengukuran Tegangan dengan Pilihan Jangkauan Pada contoh diatas tersedia empat (4) pilihan jangkauan tegangan dari 25 mv, 1 V, 10 V dan 100 V.

8 PENGUKURAN HAMBATAN DENGAN PMMC Ω 0 μa Ix Salah ukur dalam% 10% 3% 10% 40% 40% Gambar:Pengukuran Hambatan dengan Menderetkan Batere pada Volt meter 10 satuan tiap garis 50 satuan tiap garis 5 satuan tiap garis 2 satuan tiap garis 1 satuan tiap garis garis 100 satuan tiap garis 500 satuan tiap garis Gambar:Papan Skala Ohm meter

9 Multimeter ut Analog aogs SANWA YX-360TRF

10 OHM METER Ohm-meter adalah dlh alat pengukur hambatan listrik, ik yaitu daya untuk menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm. Besarnya hambatan listrik ini ditentukan mengikuti rumusan: V menyatakan voltase dan I menyatakan besarnya arus listrik yang mengalir.

11 VOLTMETER Merupakan alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan yang di tengah sebagai katoda. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter) Voltmeter Digital Voltmeter Analog dengan Jarum

12 VOLTAGE DROP KARENA PEMBEBANAN RANGKAIAN 5V 6.666V 5V 3.333V V Gambar:Voltage drop karena pembebanan oleh voltmeter

13

14 Multimeter Digital Fluke 17x DMM

15 OSILOSKOP

16

17 Gambar: Pemicuan Tampilan EFEK PEMICUAN

18 PROBE Gambar: Rangkain Probe

19 Gambar berikut memperlihatkan komponen-komponen p probe pasif yang biasa dipakai.

20 KENWOOD FG 275 FUNCTION GENERATOR

21 Moving coil meter uses magnetic turning effect on a coil. pointer coil fixed soft-iron cylinder scale hair spring I Contents When I flows through coil (via a pair of spiral springs 游絲 ), magnetic forces on these 2 sides provide turning effect to rotate. 兩邊的磁力帶動線圈轉動 bearing I larger current, larger deflection

22 Coilcomes to rest when its turning effect is balanced by that from hair springs. 直到轉動作用恰好與互相抵消, 線圈才停下來 pointer Contents scale hair spring coil fixed soft-iron cylinder I bearing I coil is pivoted about this bearing

23 FULL-SCALE DEFLECTION 滿標偏轉 MOVING-COIL METERS Contents OF 滿標偏轉 OF full-scale deflection (fsd)current: (f.s.d.) The current needed to deflect the pointer to the end of scale 滿標偏轉 (fsd) (f.s.d.) 電流 : 指針偏轉到刻度盤末所需的電流

24 Contents Remarks: (1) The smaller the f.s.d., the more sensitive the meter is 越靈敏. (2) Sensitivity 靈敏度 can be increased by: no. of coil turns 線圈的匝數 strength of magnetic field 磁場的強度 area of coil 線圈圍繞的面積 use weaker hairsprings 更軟的游絲

25 GALVANOMETERS ( 檢流計 ) 檢流計 Contents A galvanometer is used to detect and measure small current (typical f.s.d. is 10 μa). A light-beam galvanometer is a very sensitive 非常靈敏的 moving-coil meter. light-beam galvanometer 光朿檢流計

26 typical f.s.d. is 10 μaa fibre 細絲 Contents Mirror 鏡 light-beam galvanometer Coil suspended by fibre It rotates, t wire is twisted t 線圈由一條細絲懸起來線圈旋轉時, 懸線扭曲 opposing turning effect 反向的轉動作用

27 Contents ADAPTING A MILLIAMMETER TO MEASURE LARGE CURRENTS 改裝毫安計毫安計以量度強電流 Typical f.s.d. current = 100 μa If current > f.s.d. current pointer overshoots the scale! 指針超越電錶的刻度範圍 may be damage!

28 Contents multimeter In the market, a multimeter ( 萬用錶 ) has built-in shunts & multipliers. They are just selected by turning a dial.