Efek Pembebanan pada Amperemeter

Suatu alat yang digunakan untuk mengukur arus disebut ammeter karena menggunakan satuan pengukuran yaitu ampere.

Dalam konstruksi ammeter, resistor eksternal ditambahkan untuk menambah range dari jarum penggerak yang dihubungkan paralel, sedangkan kalau pada voltmeter dihubungkan seri. Hal ini karena kita ingin membagi arus yang akan diukur, bukan mengukur tegangannya,  sehingga rangkaian paralel digunakan untuk membagi arus.

Misalkan pada voltmeter, kita lihat bahwa arus yang mengalir pada voltmeter terbatas, simpangan skala penuh terjadi pada saat arusnya hanya 1 mA.

Gambar 1 Konstruksi sederhana amperemeter

Karena itulah voltmeter ini harus dilebarkan range pengukurannya, dengan cara menera ulang skala pengukurannya sehingga pembacaannya dapat dipakai untuk mengukur arus yang besar. Contoh, bila kita ingin mendisain sebuah ammeter yang memiliki range skala penuhnya sebesar 5 Ampere menggunakan meteran ini (Voltmeter dengan skala penuh saat dialiri arus 1 mA), kita harus menera ulang skala pembacaannya yaitu mencetak tulisan 0 A pojok sebelah kiri kemudian 5 A di pojok sebelah kanan (bukan 0 mA hingga 1 mA). Berapapun range pengukuran yang ingin kita dapatkan, kita hanya merangkai resistor paralel dengan ammeter, kemudian mencetak range skala pembacaannya.

Gambar 2 Range pengukuran amperemeter dapat ditingkatkan deengan menambah resistor yang diparalel dengan amperemeter

Misalkan kita ingin melebarkan range pengukuran hingga 5 A, maka kita dapat menghitung resistansi paralel yang dibutuhkan ( atau di rangkai shunt), sehingga hanya arus 1 mA yang mengalir pada ammeter saat digunakan untuk mengukur arus 5 A bila diketahui resistansi internal ammeter sebesar 500 Ω.

Dari spesifikasi tersebut, kita dapat mengukur tegangan pada resistansi internal (resistansi jarum penunjuk) ammeter dengan hukum Ohm yaitu

E = I_R = (1 mA) (500 Ω) = 0.5 V

Karena jarum penunjuk dirangkai paralel dengan resistor shunt, maka tegangan dari resistor shunt dan tegangan terminal ukurnya juga harus sama dengan tegangan resistansi internalnya (jarum penunjuk) yaitu sebesar 0.5 V.

Karena kita ingin mengukur arus input 5 A, maka dengan menggunakan hukum arus Kirchhoff, arus ini akan bercabang ada yang masuk ke ammeter, dan akan ada yang melewati  resistor shunt nya. Karena yang diinginkan arus yang mengalir sebesar 1 mA pada jarum penunjuk, maka seharusnya arus yang mengalir pada resistor shunt adalah sebesar

5 A = 1 mA + I_Rshunt

I_Rshunt = 5 A – 1 mA = 4.999 A.

Tegangan pada resistor shunt adalah 0.5 V dan arus yang melewatinya adalah 4.999 A. Maka resistansi dari resistor shunt yang diperlukan adalah

R_shunt = V_Rshunt / I_Rshunt = 0.5 V / 4.999 A = 100.02 mΩ

Pada kenyataannya, resistor shunt “tambahan” ini biasanya dikemas dalam tempat berpelindung logam pada ammeter tersebut, dan tidak terlihat. Perhatikan konstruksi ammeter dari gambar berikut ini.

Untuk ammeter yang terintegrasi dengan AVOmeter, biasanya disediakan terminal khusus untuk pengukuran arus 5 A. Terminal inilah yang dihubungkan dengan resistansi shunt yang nilainya sangat kecil itu.

Gambar 3 Memperbesar range pengukuran amperemeter

Contoh:

Misalkan kita ingin mendisain sebuah ammeter yang digunakan untuk mengukur arus hingga 100 mA, apabila ammeter itu menggunakan penunjuk yang memiliki arus maksimum I_fsd = 1 mA dan resistansi penunjuknya R_m = 2 kΩ. Berapa resistansi shunt yang diperlukan?

PENGUKURAN DAN PENGUJIAN RESISTOR MENGGUNAKAN MULTIMETER

Resistor adalah suatu benda/salah satu komponen elektronika yang memiliki sifat menghambat/menahan arus listrik mengalir pada sebuah media hantar, sehingga besar  arus yang mengalir pada input terminal akan menjadi lebih kecil dibanding arus output.

contoh resistor pada perangkat elektronik

Karena terjadi perbedaan jumlah arus pada output, maka akan terjadi perubahan tegangan pada terminal resistor tersebut. Resistor sangat umum digunakan pada peralatan elektronik, meskipun wujudnya berbeda-beda. Dalam kehidupan sehari-hari sifat resistor hampir ada pada semua benda, bahkan pada benda yang memiliki sifat konduktor sekalipun. Semakin besar tahanan benda, maka semakin sulit arus listrik mengalir. Semakin besar tahanan/daya resistansi pada suatu benda maka benda semakin mendekati sifat isolator demikian juga sebaliknya, semakin kecil tahanan/daya resistansi pada suatu benda maka benda tersebut semakin mendekati sifat konduktor. Bahkan ada beberapa perangkat elektronik yang memanfaatkan tahanan benda sehingga menghasilkan suatu panas atau cahaya. Misalkan seterika listrik/soldir, lempeng elemen setrika/soldir adalah bahan yang memiliki tahanan yang lumayan tinggi, tetapi dengan tegangan besar arus listrik dipaksa untuk melalui elemen tersebut. Arus yang dipaksa untuk melalui suatu media hantar yang memiliki tahanan tinggi akan menghasilkan suatu panas, dikarenakan arus (elektron yang mengalir) saling bergesekan dengan molekul benda tersebut.
Pada perangkat elektronik, resistor pada umumnya digunakan untuk membagi arus dan membagi tegangan. Untuk mengetahui besar tahanan dari sebuah resistor, kita membutuhkan sebuah alat ukur yang sering disebut dengan ohmmeter.  Alat ukur lain yang paling banyak digunakan oleh seorang teknisi adalah multimeter.

Multimeter alat ukur kelistrikan multifungsi

Multimeter merupakan alat ukur dengan banyak fungsi, pada umumnya bisa digunakan untuk mengukur arus, tegangan dan tahanan. Saat ini multimeter ada dua jenis yang pertama multimeter analog dan multimeter digital. Multimeter analog cara pembacaannya menggunakan jarum penunjuk dan skala, sedangkan multimeter digital pembacaannya lebih mudah dikarenakan sudah ada unit display berbentuk angka.
Pada artikel ini kita akan membahas bagaimana cara melakukan pengukuran tahanan resistor (satuan

Cara membaca nilai pada resistor

Kode warna Resistor

    Lihat Gambar

Jika Resistor yang memiliki 4 gelang warna :
gelang 1 dan 2 dibaca sesuai kode warna
gelang 3 adalah faktor pengali
gelang 4 adalah toleransi

Jika Resistor yang memiliki 5 gelang warna
gelang 1,2 dan 3 dibaca sesuai kode warna
gelang 4 adalah faktor pengali
gelang 5 adalah toleransi


Contoh :

Warna Coklat    = 1
Warna Hitam     =     0
Warna hijau       =        x100,000
Warna Emas      =               Nilai toleransi 5%
Nilai Resistor     = 10 x 5
                         =  1,000,000 = 1 mega = 1m
                         = 1m ohm toleransi 5%

Warna merah   =  2
Warna merah   =      2
Warna merah   =         x 100
Warna Emas    =              Toleransi 5%
Nilai Resistor   =  22 x 100
                       =  2,200 = 2,2 kilo = 2,2k
                       =  2,2k ohm toleransi 5%

Warna Kuning   =  4
Warna Ungu      =     7
Warna Perak     =         x  0,01
Warna Emas      =                  Toleransi 5%
Nilai Resistor     =  47 x 0,01
                          = 0,47 ohm toleransi 5%





                   Resistor yang disambung Seri

    Resistor yang disambung Seri, akan bertambah besar nilai
resistor tersebut.
Rumus :
               R total   =   R1 + R2 + .......

Contoh : Lihat gambar
R1         = 1k
R2         = 1k
R total    =   R1 + R2
              =   1k  + 1k
              =   2k







                  Resistor yang disambung Paralel

     Resistor yang disambung paralel akan bertambah kecil nilai
resistor tersebut.
Rumus :
             
 1/R total = 1/R1 + 1/R2
 R1 = 1k
 R2 = 1k
 1/R total = 1/R1 + 1/R2
                = 1/1k + 1/1k
                = 2/1k
 R total    = 1k/2
                = 500 ohm

Function Generator

Function Generator merupakan suatu alat yang menghasilkan sinyal/gelombang sinus (ada juga gelombang segi empat, gelombang segi tiga) dimana frekuensi serta amplitudenya dapat diubah‐ubah. Pada umumnya dalam melakukan praktikum Rangkaian Elektronika (Rangkaian Listrik), generator sinyal ini dipakai bersama‐sama dengan osiloskop.

Gambar Function Generator

Beberapa tombol/saklar pengatur yang biasanya terdapat pada generator ini adalah:

1. Saklar daya (power switch): Untuk menyalakan generator sinyal, sambungkan generator sinyal ke tegangan jala‐jala, lalu tekan saklar daya ini.Pengatur Frekuensi: Tekan dan putar untuk mengatur frekuensi keluaran dalam range frekuensi yang telah dipilih.Indikator frekuensi: Menunjukkan nilai frekuensi sekarang.
2. Terminal output TTL/CMOS: terminal yang menghasilkan keluaran yang kompatibel dengan TTL/CMOS
3. Duty function: Tarik dan putar tombol ini untuk mengatur duty cycle gelombang.
4. Selektor TTL/CMOS: Ketika tombol ini ditekan, terminal output TTL/CMOS akan mengeluarkan gelombang yang kompatibel dengan TTL. Sedangkan jika tombol ini ditarik, maka besarnya tegangan kompatibel output (yang akan keluar dari terminal output TTL/CMOS) dapat diatur antara 5‐15Vpp, sesuai besarnya tegangan yang kompatibel dengan CMOS.
5. DC Offset: Untuk memberikan offset (tegangan DC) pada sinyal +/‐ 10V. Tarik dan putar searah jarum jam untuk mendapatkan level tegangan DC positif, atau putar ke arah yang berlawanan untuk mendapatkan level tegangan DC negatif. Jika tombol ini tidak ditarik, keluaran dari generator sinyal adalah murni tegangan AC. Misalnya jika tanpa offset, sinyal yang dikeluarkan adalah sinyal dengan amplitude berkisar +2,5V dan ‐2,5V. Sedangkan jika tombol offset ini ditarik, tegangan yang dikeluarkan dapat diatur (dengan cara memutar tombol tersebut) sehingga sesuai tegangan yang diinginkan (misal berkisar +5V dan 0V).


6. Amplitude output: Putar searah jarum jam untuk mendapatkan tegangan output yang maksimal, dan kebalikannya untuk output ‐20dB. Jika tombol ditarik, maka output akan diperlemah sebesar 20dB.
7. Selektor fungsi: Tekan salah satu dari ketiga tombol ini untuk memilih bentuk gelombang output yang diinginkan
8. Terminal output utama: terminal yang mengelurakan sinyal output utama
9. Tampilan pencacah (counter display): tampilan nilai frekuensi dalam format 6×0,3″
10. Selektor range frekuensi: Tekan tombol yang relevan untuk memilih range frekuensi yang dibutuhkan.
11. Pelemahan 20dB: tekan tombol untuk mendapat output tegangan yang diperlemah sebesar 20dB

Cara Pemakaian Function Generator

Pengertian dan Fungsi Osiloskop

Membahas mengenai pengertian osiloskop mengingatkan kita pada artikel tentang Voltmeter dan Amperemeter  yang telah dibahas sebelumnya, karena kalau melihat fungsi osiloskop ini adalah sangat mirip dengan dasar fungsi dari alat ukur tersebut. Osiloskop adalah alat ukur yang di gunakan untuk memetakan atau membaca sinyal listrik maupun frekuensi. Osiloskop di gunakan dalam pengukuran rangkaian elektronik seperti stasiun pemancar radio, TV, atau dalam kegunaan memonitor frekuensi elektronik seperti di rumah sakit dan untuk kegunaan-kegunaan lainnya.

Beberapa fungsi osiloskop antara lain untuk:
* Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.
* Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi.
* Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangkaian listrik.
* Membedakan arus AC dengan arus DC.
* Mengetahui noise pada sebuah rangkaian listrik.

Berikut gambar-gambar dari osiloskop.

Osiloskop

Osiloskop2

Sinyal frekuensi yang di tampilkan osiloskop

Sinyal tegangan yang di tampilkan osiloskop

Ada banyak jenis osiloskop berdasarkan fungsinya, dan kegunaan dari osiloskop ini pun ada banyak macamnya. Misalnya untuk keperluan dalam dunia medis yang menggunakan alat ukur ini untuk memantau perkembangan dari kesehatan pasien, dan masih banyak lagi penggunaan osiloskop dalam dunia kedokteran yang patut kita mengerti. Secara sederhana osiloskop adalah alat untuk menampilkan perubahan gelombang sinyal dari suatu input yang diberikan untuk memantau secara berkala dari perubahan tersebut. Selengkapnya untuk memahami tentang alat ini akan lebih baik apabila melakukan praktek dilapangan.

AMPEREMETER dan VOLTMETER

A.  DEFENISI

1. Amperemeter / Ampere Meter

Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter.

Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan hambatan shunt.

Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya.

2. Voltmeter / Volt Meter

Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat.

Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi.

Voltmeter dapat dibuat dari sebuah galvanometer dan sebuah hambatan eksternal Rx yang dipasang seri. Adapun tujuan pemasangan hambatan Rx ini tidak lain adalah untuk meningkatkan batas ukur galvanometer, sehingga dapat digunakan untuk mengukur tegangan yang lebih besar dari nilai standarnya.

B.  GAMBAR

Gambar Amperemeter

Gambar Voltmeter

C.  BAGIAN-BAGIAN ALAT

Amperemeter dan voltmeter terdiri dari beberapa bagian antara lain :

• Jarum penunjuk skala (pada amperemeter analog)

Jarum ini terpasang pada kumparan yang bergerak (moving coil) sehingga dapat bergerak berdasarkan peredaran arus yang masuk dalam moving coil. Jarum tersebut mempunyai fungsi penunjuk besaran aus yang terukur dimana akan bergerak dan berhenti pada skala yang sesuai dengan besaran yang diukur.

• Probe

Berfungsi untuk menentukan polaritas amperemeter. Selain itu probe juga digunakan untuk menentukan kutub positif amperemeter.

• Kalibrator

Berfungsi untuk menentukan kalibrasi atau penunjukan skala pada anga nol (0) dengan tepat,segaris dengan jarum penunjuk skala.

• Ground

Berfungsi untuk menentukan kutub negatif dari amperemeter.

• Cermin pemantul

Berada pada papan skala yang ditunjukan sebagai panduan untuk ketepatan pembacaan skala.

Alat Ukur Elektronika

Macam-Macam Alat Ukur Listrik Dan Fungsinya.

Alat ukur listrik merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besaran-besaran listrik seperti hambatan listrik (R), kuat arus listrik (I), beda potensial listrik (V), daya listrik (P), dan lainnya. Terdapat dua jenis alat ukur yaitu alat ukur analog dan alat ukur digital.

Berikut adalah macam-macam alat ukur :

• Amper-meter
• Voltmeter
• Ohm-meter
• Multimeter Analog/Digital
• Megger
• Osiloskop
• dll

   Ampermeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik baik untuk  DC maupun AC yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Jika kita akan mengukur arus yang melewati penghantar dengan menggunakan Amperemeter maka harus kita pasang seri dengan cara memotong penghantar agar arus mengalir melewati ampere meter.

DC Ampermeter

AC Ampermetr

 

Bagian terpenting dari Ampermeter adalah galvanometer. Galvanometer bekerja dengan prinsip gaya antara medan magnet dan kumparan berarus. Galvanometer dapat digunakan langsung untuk mengukur kuat arus searah yang kecil. Semakin besar arus yang melewati kumparan semakin besar simpangan pada galvanometer.

Galvanometer

Ampermeter terdiri dari galvanometer yang dihubungkan paralel dengan resistor yang mempunyai hambatan rendah. Tujuannya adalah untuk menaikan batas ukur ampermeter. Hasil pengukuran akan dapat terbaca pada skala yang ada pada ampermeter.

Alat ini sering digunakan oleh teknisi elektronik yang biasanya menjadi satu dalam multitester atau Avometer. Avometer adalah singkatan dari Amperemeter, Voltmeter dan Ohmmeter.