ALAT UKU ANALOG AUS SEAAH Alat Ukur dan Pengukuran Telekom
Pokok Bahasan Penunjuk Analog Arus Searah Voltmeter DC Ampermeter DC Ohmmeter Multimeter Efek pembebanan
1. Penunjuk Analog Arus Searah (1/6) Pendahuluan Desain dari alat ukur voltmeter, ammeter atau ohmmeter dimulai dari elemen yang sensitif terhadap arus. Beberapa penunjuk analog yang biasa dipakai : - Besi putar - kumparan putar - xy recorder -CT - elektrodinamometer -elektrostatis Biasanya untuk alat ukur DC dipakai detektor arus berupa kumparan putar yang sering disebut dengan galvanometer
Biasanya untuk alat ukur DC dipakai detektor arus berupa kumparan putar yang sering disebut dengan galvanometer Sering kali disebut alat ukur kumparan putar adalah alat pengukur yang bekerja atas dasar prinsip dari adanya suatu kumparan listrik, yang ditempatkan pada medan magnit yang berasal dari suatu magnit permanen
Penunjuk Analog Arus Searah (2/6) Konstruksi dan cara kerja galvanometer Galvanometer terdiri dari magnet permanen, kumparan yang dapat berputar dan jarum sebagai penunjuk PMMC Permanent Magnet Moving Coil mechanism Cara kerja: 1. bila arus melewati kumparan, akan timbul torsi elektromagnet kumparan berputar 2. Torsi ini diimbangi oleh torsi yang dihasilkan oleh restoring spring
Penunjuk Analog Arus Searah (3/6) 3. Kesetimbangan torsi sudut kumparan jarum penunjuk skala Persamaan torsi T B A N T torsi (Nm) B rapat fluks di udara (Wb/m 2 ) A luas efektif kumparan (m 2 ) N jumlah lilitan kumparan arus dalam kumparan putar (A)
Penunjuk Analog Arus Searah (4/6) Sifat dinamik galvanometer : - kecepatan tanggap - redaman - overshoot Faktor yang mempengaruhi gerakan kumparan putar : - momen inersia kumparan putar terhadap sumbu (J) - torsi lawan oleh restoring spring - konstanta redaman PMMC gerak D Arsonval - daya rendah 25 μw 200 μw - jika masukan arus bolak-balik menunjukkan nilai rata-rata tidak cocok u/ arus bolak-balik
Penunjuk Analog Arus Searah (5/6) Beberapa karakteristik umum alat ukur : -1. mpedansi input mengontrol daya yang dihilangkan dari sistem oleh instrument. p Z m v Z 2 m Z Z C Z + Z C 1+ m jωc p daya disipasi Z m impedansi input, untuk alat ukur arus searah nilai Z m m
2. Sensitivitas d defleksi, vi tegangan yang diukur 3. ange d * defleksi maksimum S sensitivitas v * tegangan/range maksimum v * S d * S d vi 4. Zero drift pergeseran nilai nol instrument 5. espon frekuensi pengaruh frek thd kerja instrument
Penunjuk Analog Arus Searah (6/6) Sensitivitas galvanometer - sensitivitas arus perbandingan antara defleksi (d) dengan arus yang menghasilkannya - sensitivitas tegangan perbandingan antara defleksi (d) dengan tegangan yang menghasilkannya - sensitivitas mega-ohm tahanan (dlm MΩ) yang harus dihubung seri dengan galvano agar menghasilkan defleksi 1 skala bila tegangan 1 V dimasukkan dalam rangkaian S S S V d S d d V mm μa mm mv mm μa
edaman pada pegas
Kelemahan Besi Putar Pengaruh medan magnet dari luar Temperatur sekitar Pemanasan sendiri stabil jika panas tetap Pergeseran titik nol Gesekan Umur perangkat lelah pegas Letak alat ukur hrs datar
2. Voltmeter DC (1/5) Konstruksi Voltmeter DC terdiri dari : - tahanan pengali/multiplier (s) - tahanan dalam galvano (g) - arus masukan galvano (g) m Multiplier tahanan untuk mengubah gerakan D Arsonval menjadi voltmeter arus searah
Voltmeter DC (2/5) Batas ukur Voltmeter : (ditentukan oleh multiplier/ s ) V + maks Voltmeter dengan batas ukur ganda s V maks m m ( s g m g V maks m ) g Batas ukur ganda sederhana Batas ukur ganda universal
Voltmeter DC (3/5) Sensitivitas voltmeter - nilai ohm per Volt (ohm-per-volt rating) nilai perbandingan total (g + multiplier) terhadap Vmaks - efek pembebanan pemasangan voltmeter secara paralel akan membuat voltmeter seperti shunt, akan terjadi drop tegangan. Untuk mengatasi Voltmeter harus mempunyai nilai ohm per volt yang sangat tinggi S 1 dp Ω V
Voltmeter DC (4/5) Beberapa Voltmeter DC dengan kegunaan khusus - Voltmeter untuk sinyal yang berubah secara perlahan - Voltmeter untuk sinyal yang berubah secara cepat
Voltmeter DC (5/5) Contoh soal : Dua volt meter digunakan untuk mengukur rangkaian disamping dengan sensitivitas 1000 Ω/V dan 20000 Ω/V a) Berapa pembacaan masing-masing b) Kesalahan tiap pembacaan dalam persen thd nilai sebenarnya 150V 100kΩ 50kΩ
3. Ampermeter DC (1/4) Konstruksi Ampermeter DC terdiri dari : - tahanan shunt (s) - tahanan dalam galvano (g) - arus masukan galvano (g) - arus masuk ke s (s) Tahanan shunt tahanan untuk membagi arus yang masuk ke galvanometer
Ampermeter DC (2/4) Batas ukur Ampermeter V s shunt s s s V dapat g m alat g m ukur m m dan dituliskan s m s m
Ampermeter DC (3/4) Ampermeter dengan batas ukur ganda a + b c g - d Batas ukur ganda sederhana Batas ukur universal/ayrton
Ampermeter DC (4/4) Perbandingan dua jenis ampermeter 1. Batas ukur ganda sederhana : - ada kemungkinan arus masuk galvano tanpa melalui shunt, untuk mengatasinya switch harus yang bertipe make before break 2. Batas ukur ganda Ayrton : - mencegah kemungkinan arus masuk tanpa lewat shunt, tahanan total lebih tinggi
4. OHMMETE Tugas 1. Kelompok, maksimum 3 orang. Buat konstruksi ohmmeter analog, lengkap dengan gambar, bagian-bagiannya, spesifikasi dan cara kerjanya.