LAPORAN PRAKTIKUM ALAT UKUR DAN PENGUKURAN MENGUKUR TEGANGAN AC DAN DC DENGAN OSILOSKOP 13 Desember 2012 Kelompok : 3 Nama : Heryadi Kusumah Partner : Kenny Akbar Aslami Maria Goriety P Miantami H S P Program Studi Teknik Telekomunikasi Jurusan Teknik Elekttro Politeknik Negeri Bandung 2012/2013
I. Tujuan Percobaan Mahasiswa dapat mengukur amplitude tegangan ac dengan osiloskop Mahasiswa dapat mengukur perioda waktu dan frekuensi tegangan ac dengan menggunakan osiloskop II. Alat dan Bahan 1 catu daya : ac transformator dc powersupply 1 Osiloskop 1 Voltmeter 1 Resistor 5,6kΩ 1 Resistor 10kΩ 1 Resistor 15kΩ 1 Function Generator III. Teori Dasar Osiloskop adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur besaaran tegangan ac maupun dc dan menampilkan bentuk gelombang tegangan yang diukur tersebut. Secara umum osiloskop mempunyai tiga fungsi dasar : 1) Mengukur amplituda tegangan ac 2) Mengukur perioda waktu tegangan ac 3) Melihat bentuk gelombang tegangan ac Tinggi bentuk gelombang tegangan ditampilkan dilayar osiloskop adalah berbanding langsung dengan amplituda puncak ke puncak (peakto-peak) dari tegangan. Sehingga, untuk pemasangan Volts/Div, atau kontrol penguat vertikal, sinyal 100 V akan dua kali tinggi sinyal 50 V.
Metoda yang baru saja dijelaskan juga digunakan untuk mengukur tegangan searah. Saklar ac-dc diposisikan pada posisi dc, dan probe dihubungkan ke titik di rangkaian dilokasi tegangan dc. Kabel ground dari osiloskop dihubungkan ke ground rangkaian. Jumlah bagian (divisi) dari trace naik diatas atau di bawah penempatan trace nol sebagai ukuran tegangan positif atau negatif dari tegangan dc. Sebelum tegangan ac dapat diukur secara tepat, simpangan vertikal harus dikalibrasi. Bila kita memasang tegangan ac yang nilainya tidak diketahui ke input vertikal dan mengamati simpangan, kita dapat menyimpulkan bahwa tegangan yang tidak diketahui mempunyai tegangan puncak ke puncak sebagai berikut. Ep-p = sensitivitas simpangan x simpangan = Volts/Div x Jumlah divisi Apabila osiloskop dipakai untuk mengukur waktu pada sumbu horisontal, kita harus mengkalibrasi simpangan horisontal sebagai fungsi dari waktu. Bila sinyal dengan lama waktu (durasi) yang tidak diketahui diamati untuk satu siklus penuh, perioda sinyal adalah: T = Faktor simpangan horisontal x sapuan (sweep) horisontal per siklus = Time/Div x jumlah divisi horisontal. Sebagai contoh, sinyal mempunyai simpangan vertikal 4 cm dan sapuan horisontal per siklus 3,33 cm. Kontrol Volts/Div dipasang pada 10 V, dan kontrol Time/Div dipasang pada 5 msec. Maka
Ep-p = Volts/Div x simpangan = 10 V/cm x 4 cm = 40 V T = Time/Div x sapuan horisontal per siklus = 5 msec/cm x 3,33 cm = 16,66 msec Frekuensi didapatkan dari perioda sebagai berikut: f 1 T 1 16,66 msec 60 Hz IV. Langkah Percobaan 1. Rangkailah gambar 1. Catat bahwa tegangan A ke G adalah tegangan puncak-ke-puncak. Sedangkan voltmeter mengukur tegangan rms, jadi kita harus menghitung terlebih dahulu tegangan rms agar diperoleh tegangan puncak-ke-puncak. 2. Gunakan osiloskop mengukur dan catat tegangan puncak-ke-puncak dari A ke G, A ke B, B ke C, dan C ke G. 3. Hitung dan catat dalam tabel data tegangan puncak-ke-puncak secara berurut. 4. Hitung dan catat persentasi perbedaan antara nilai terukur dan yang dihitung. 5. Ukur dan catat perioda gelombang sinusoidal dari A ke G. 6. Hitung dan catat frekuensi. 7. Ukur dan catat persentasi perbedaan antara frekuensi terukur dan frekuensi jala-jala (60 Hz).
8. Ganti tegangan input ac pada AG dengan catu daya dc dipasang pada 18V. 9. Gunakan osiloskop untuk mengukur tegangan melalui AG, AB, BC, dan CG. 10. Hitung dan catat tegangan dc melalui AG, AB, BC, dan CG. 11. Hitung dan catat persentasi kesalahan antara nilai terukur dan yang dihitung. A 5,6 kω B AC 10 kω G 15 kω C Gambar 1. Tegangan ac melalui rangkaian pembagi tegangan.
V. Data dan Hasil Pengamatan Tabel Hasil Pengukuran Titik Tegangan ac Persen Tegangan dc Persen Test (volts peak-to- perbed (volts) Perbe peak) aan daan Diukur Dihitung Diukur Dihitung A G 19 18 5,5 % 18 18 0 % A B 3,6 3,2 12,5 % 18 3,2 462,5 % B C 6,2 5,8 6,9 % 11 5,8 89 % C G 9 8,8 4,54 % 18 8,8 104,54 % Frekuensi Perioda 0,5 Khz 20 ms Perhitungan Tegangan titik test : A B : B C : Persen Perbedaan di setiap titik titik test : A G : C G : A B :
B C : C G : Untuk Perhitungan tegangan dc disamakan dengan tegangan ac, karena nilai tahanannya tidak di rubah. Hanya persen perbedaan nya yang berubah. Persen perbedaan tegangan dc. Titik A G : Titik A B : Titik B C : Titik C G :
VI. Analisis dan Jawab pertanyaan Dari hasil pengamatan di atas dapat dianalis bahwa penjumlahan tegangan di masing masing titik sama dengan tegangan antara titik A ke G namun hanya berbeda 0,2 penjumlahan antara tegangan di masing masing titik 18,8 v berbeda 0,2 volt dengan hasil pengukuran antara titik A ke G. Jawab Pertanyaan : 1. Dari hasil yang diperoleh pada tabel untuk tegangan ac, apakah tegangan antara A ke G sama dengan penjumlahan tegangan A ke B, B ke C, dan C ke G? Jelaskan pendapat saudara! Jadi setelah di jumlahkan hasilnya mendekati jumlah dari tegangan antara A ke G, hanya berbeda 0,2. Pada prinsipnya rangkaian ini menggunakan prinsip pembagi tegangan dengan titik yang sudah ditentukan. Yaitu titik antara A sampai dengan G. 2. Pertanyaan yang sama seperti pada nomor 1 diatas, tetapi untuk tegangan dc. Untuk penjumlahan tegangan dc hasilnya sangat jauh dari tegangan antara titik A ke G, hal ini dipengaruhi oleh karena pembacaan pada osiloskop berbeda jauh dengan perhitungan dari tegangan yang di harapkan. 3. Buat kesimpulan dari praktek ini! Pengukuran tegangan dengan osiloskop di lakukan dengan mengamati jumlah kolom yang di lalui oleh gelombang tersebut kemudian di kalikan dengan volt/div nya yang tertera pada osiloskop,
VII. Kesimpulan Pengukuran tegangan dengan osiloskop di lakukan dengan mengamati jumlah kotak dari atas ke bawah yang dilalui oleh gelombang tersebut dengan mengalikan dengan volt/div nya yang telah di atur sebelumnya. Saat ingin mengetahui periode gelombang dilakukan dengan mengalikan time/div dengan jumlah kotak dari kiri ke kanan yang di lalui oleh gelombang. Setelah mengetahui periode gelombang dari periode tersebut dapat diketahui pula frekuensinya.