INSTRUKSI KERJA PENGGUNAAN OSILOSKOP UNTUK PENGUKURAN TEGANGAN TINGGI 1. Ruang Lingkup Tata cara ini dilakukan dalam penggunaan Osiloskop untuk mengukur Tegangan Tinggi yang dihasilkan dalam pengujian Impuls. 2. Acuan Normatif Buku petunjuk pemakai Osiloskop GW INSTEK GDS 3254. 3. Prinsip dan bahan pengukuran 3.1 Prinsip Osiloskop akan dapat menampilkan nilai tegangan dan gambar yang terjadi pada saat pengujian gelombang Impuls 3.2 Bahan Arester 20 kv dengan spesifikasi - Rating tegangan (Ur) = 25 kv - Rating MCOV (Uc) = 20 kv - Discharge Current = 10 ka - IEC-P-CL = 20 ka 1
4. Langkah Pengukuran 4.1. Setting awal perekaman menggunakan osiloskop - Hidupkan Osiloskop dengan menekan tombol Power pada osiloskop. - Settinglah tegangan dan waktu cakupan layar osiloskop, 500mV/Div dan 5 µs/div. Nilai ini mengacu pada tegangan dan waktu impuls yang akan direkam. Pengaturan ini dilakukan dengan memutar pengatur Volt/div dan time/div pada chanel yang dipakai - Settinglah trigernya. Level trigernya diatur dengan memutar pengatur level pada Tombol trigger (ada jarum penunjuk di kiri layar). Level triger ini semacam sensor yang kita pasang pada nilai tertentu. Sehingga jika ada tegangan masuk yang melebihi nilai tersebut maka osiloskop akan mulai melakukan perekaman. - Aturlah posisi kapan kita akan memulai perekaman dengan jalan memutar tombol position (posisi ditunjukan oleh jarum pada sisi atas layar). Atur setting position pada sumbu Horizontal dan sumbu Vertikal. - Karena kita akan melakukan sekali perekaman ( single shot ). Maka tekan tombol Single pada tombol di bagian kanan atas osiloskop. Sumbu x dan y pengukuran Level trigger Pengukuran pada Channel 1 Tegangan cuplik 500mV Waktu cuplik 10us 2
4.2. Pengukuran Gelombang impuls 20 kv Dalam pengujian ini, kita akan melihat gelombang impuls dan mengukurnya menggunakan osiloskop. Gelombang impuls yang terukur oleh osiloskop dapat dilihat pada gambar di bawah ini. 4.3. Penyimpanan gambar Gelombang Impuls Untuk melakukan penyimpanan gelombang pada osiloskop, klik tombol save/recall pada osiloskop. Sehingga akan muncul tampilan seperti di bawah ini pada osiloskop. 3 Ada beberapa menu yang bisa dipilih dalam penyimpanan gelombang pada osiloskop. Untuk penyimpanan gambar pada flashdisk, masukkan flash disk ke lubang port untuk flash disk
(direkomendasikan flash disk yang digunakan adalah yang kosong, karena akan mempercepat proses penyimpanan). Lalu ubah tempat penyimpanan menjadi USB dengan cara klik menu File Utilities dan ubah pilihan dari DISK menjadi USB. Lalu muncul tampilan sebagai berikut. Pilih Go Back dan pilih save now. Kini gambar hasil pengukuran gelombang impuls tersimpan dalam flashdisk anda dalam format.bmp. 4.4. Menampilkan 2 gelombang secara bersamaan Untuk menampilkan 2 buah gelombang secara bersamaan, harap diperhatikan bahwa ke dua buah gelombang yang akan kalian tampilkan memiliki Volt/div dan Time/div yang sama. Untuk percobaan kali ini, kita akan membandingkan hasil capture gelombang impuls dengan hasil capture pemotongan setelah dipasang arrester. 4.5. Penyimpanan gelombang impuls pada osiloskop Osiloskop sendiri memiliki hardisk dengan kapasitas penyimpanan tertentu. Untuk menyimpan gelombang impuls pada osiloskop, klik tombol save/recall yang terdapat pada osiloskop dan simpan hasil pengukuran gelombang impuls dalam format wave sebagai berikut. 4
Klik menu save waveform dan muncullah pilihan menu di sisi kanan layar osiloskop seperti gambar di atas. Pilih chanel mana gelombang yang akan anda simpan pada pilihan From apakah dari sumber Channel 1 (CH1), Channel 2 (CH2), dan channel lain yang anda gunakan. Setelah memilih sumber channel tempat gelombang ditangkap, anda selanjutnya memilih lokasi tempat tujuan penyimpanan anda. Tujuan penyimpan yang ada di osiloskop ada 24 buah mulai dari Ref1 hingga Ref4 dan Wave1 hingga Wave20. 5
Osiloskop memiliki pemanggilan gelombang maksimal sebaganyak 4 kali yang dapat dieksekusi lewat tombol Ref1, Ref2, Ref3 dan Ref4. Jadi jika anda memilih tempat tujuan penyimpanan pada Ref1 hingga Ref4, maka penyimpanan langsung pada perekaman referensi 1 hingga referensi 4 yang ada pada osiloskop. Anda tak perlu harus memanggil dan menampilkannya satu persatu. Gelombang tersebut sudah secara otomatis tersimpan pada Ref1 hingga Ref4. Akan tetapi, jika anda ingin memanggil gelombang yang lain, terpaksa gelombang yang tersimpan di referensi ditimpa oleh gelombang yang baru saja anda panggil. Oleh sebab itu lebih aman jika anda menyimpan pada Wave1 hingga Wave20 dan menjadikan Ref1 hingga Ref4 sebagai tempat pemanggilan gelombang. Anda juga harus memastikan bahwa gelombang wave yang anda simpan diletakan pada hardisk osiloskop bukan flashdisk. Oleh sebab itu, pastikan tempat penyimpanannya terlebih dahulu dengan klik File Utilities dan ubah penyimpanan pada DISK. Setelah memilih tempat tujuan penyimpanan, klik tombol Save Now dan gelombang anda kini tersimpan dalam hardisk osiloskop. 4.6. Fungsi Recall waveform Dengan anggapan bahwa anda telah melakukan pengujian gelombang arrester dengan proteksi arrester, lalu anda ingin membandingkan hasil pengamatan tanpa perlindungan arrester dan dengan adanya arrester. Pengujian dengan adanya arrester dapat dilihat pada gambar di bawah ini. 6
Setelah gelombang tanpa arrester tersimpan dalam hardisk osiloskop, gelombang tersebut kini dipanggil dengan fungsi Recall waveform. Caranya, klik menu Recall Waveform dan muncullah menu pilihan recall waveform pada sisi kanan layar osiloskop seperti berikut. 7
Berhubung gelombang impuls yang kita simpan tadi berada pada wave1, maka pada pilihan From kita pilih wave1. Dan pada pilihan To, kita pilih ref1 untuk menampilkan gelombang yang telah tersimpan pada tombol referensi 1, ref2 untuk referensi 2 dan seterusnya. 8
Setelah menetapkan tempat dimana gambar akan dipanggil, klik Recall Now dan kini gelombang sudah berada pada referensi 1. Untuk memanggilnya, tekan tombol Ref yang ada pada osiloskop. Lalu muncullah pilihan R1 untuk referensi 1, R2 untuk referensi 2 dan seterusnya seperti yang ditunjukan pada gambar di bawah ini. Klik R1 dan muncullah gelombang impuls yang tadi tersimpan dengan tampilan gelombang berwarna putih. Untuk menghilangkannya tinggal klik R1 kembali dan gelombang yang tersisa hanyalah gelombang yang ingin ditampilkan saja. 4.7. Fungsi Cursor Osiloskop juga memiliki fungsi cursor dimana kita bisa mengukur nilai tegangan puncak gelombang yang dihasilkan dan membandingkannya dengan gelombang yang lainnya. Atau mengukur durasi waktu yang dibutuhkan hingga nilai tegangan puncak terjadi. Caranya adalah dengan menekan tombol Cursor pada osiloskop. Lalu muncullah tampilan seperti berikut. 9
Untuk pertama kali, kita dapat mengukur sumbu Horizontalnya. Pada tampilan gambar di atas, kita bisa menggeser sumbu Horizontal H2. Jika tombol H Cursor ditekan, maka kita bisa menggeser sumbu Horizontal H1 dan H2 secara bersamaan seperti gambar berikut. 10
Jika tombol H Cursor ditekan kembali, maka sumbu Horizontal H1 saja yang dapat digeser seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini. Garis titik-titik menandakan bahwa garis ini sedang tidak aktif, sedangkan jika garisnya lurus sempurna, maka garis ini sedang aktif dan dapat digeser-geser. Penggeseran sumbu ini dapat dilakukan menggunakan tombol Variable yang ada pada osiloskop. Saat tombol Cursor ditekan untuk ke dua kalinya, maka menu untuk pengukuran sumbu Vertical pun tampil. 11
Untuk pertama kalinya, kita bisa mengukur dan menggeser sumbu vertical V2. Jika menu V Cursor ditekan, maka kita bisa mengukur dan menggeser sumbu vertical V1 dan V2 secara bersamaan seperti gambar di bawah ini. Jika menu V Cursor ditekan kembali, maka kita bisa mengukur dan menggeser sumbu vertikal V1 seperti yang ditunjukan pada gambar di bawah ini. 12
Nilai tegangan yang tertera pada osiloskop adalah nilai tegangan hasil voltage divider. Untuk nilai realnya, nilai yang tertampil pada osiloskop dikalikan dengan 28100 terlebih dahulu. Jadi jika nilai yang tertampil di osiloskop adalah 2.63V, maka nilai yang sebenarnya adalah 2.63V x 28100 = 73903V = 73kV. Pengalian ini hanya untuk variable tegangan dan tidak berlaku untuk waktu/periode gelombang. 4.8. Penyimpanan dalam format csv Ada 3 jenis format penyimpanan pada osiloskop. Yaitu dalam format gambar (.bmp), format Ms Excel (.csv), dan format wave (untuk penyimpanan osiloskop). Penyimpanan dalam format Excel berguna untuk melihat kembali tampilan hasil percobaan kita secara detail. Osiloskop menyimpan gelombang yang ada dengan penyimpanan 25000 titik dan titik-titik ini di simpan dalam sumbu x dan y yang bisa ditampilkan dalam Ms. Excel sebagai berikut. Untuk penyimpan dalam format.csv ini, kita tinggal klik tombol save/recall pada osiloskop, lalu pilih menu save waveform dan pada bagian To File pilih format CSV. Lalu tekan Save Now. Jangan lupa untuk memastikan bahwa penyimpanan yang anda lakukan pada flashdisk bukan hardisk osiloskop. Untuk mengeceknya tinggal pilih menu File Utilities dan pilih USB. 13
Tombol Power untuk menghidupkan osiloskop Tombol Screen Capture secara instant Tombol untuk mengatur tegangan cuplik pada CH1 Tombol untuk mengatur sumbu Horizontal 14
Tombol untuk mengatur sumbu vertical Tombol cursor Tombol Referensi Tombol Save/Recall Tombol untuk mengatur waktu cuplik Tombol trigger Tombol Single Shoot untuk memulai pengukuran 15