LAPORAN TETAP

PRAKTIKUM ELEKTRONIKA

“ ALAT UKUR “

OLEH :

FEBRI IRAWAN

05091002006

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDERALAYA

2010

A. Tujuan Praktikum

Tujuan praktikum ini adalah

1. Mendefinisikan sistem satuan besaran listrik.

2. Memilih dan menempatkan alat ukur yang baik berdasarkan parameter.

3. Mampu menyebutkan macam-macam peraga penunjukkan alat ukur.

A. Alat dan Bahan

1. Multimeter Analog

2. Multimeter Digital

3. Amperemeter,

4. Voltmeter,

5. Wattmeter,

6. Ohmmeter,

7. Galvanometer,

8. Dan alat ukur lainnya

A. Cara Kerja :

Multimeter merupakan alat ukur yang sangat berguna dalam membuat pekerjaan kita

menjadi mudah, dengan mengenal pasti kerusakan, tahanan, arus, maupun tegangan.

Multimeter dibagi menjadi dua yaitu :

Multimeter analog

menggunakan tampilan dengan penunjukkan jarum ke range-range yang kita ukur dengan

probe. Multimeter ini tersedia dengan kemampuan untuk mengukur hambatan ohm, tegangan

(Volt) dan arus (mA). Di pasaran banyak sekali berbagai macam merk yang beredar dari

multimeter analog ini. Multimeter analog mempunyai keuntungan karena harganya yang

lebih murah dan biasanya multimeter analog tidak digunakan untuk mengukur secara detail

suatu besaran nilai komponen, tetapi kebanyakan hanya digunakan untuk baik atau jeleknya

komponen pada waktu pengukuran. Atau juga digunakan untuk memeriksa suatu rangkaian

apakah sudah tersambung dengan baik sesuai dengan rangkaian blok yang ada.

Multimeter digital

Atau Digital Multimeter hampir sama fungsinya dengan multimeter analog tetapi multimeter

digital menggunakan tampilan angka digital. Multimeter digital mempunyai bacaan ujiannya

lebih tepat jika dibanding dengan multimeter analog, sehingga multimeter digital

dikhususkan untuk mengukur suatu besaran nilai tertentu dari sebuah komponen secara

mendetail sesuai dengan besaran yang diinginkan. Multimeter digital mempunyai keuntungan

pada ketelitian pengukuran, biasanya sampai 3-6 angka di belakang koma. Tetapi mempunyai

kekurangan yaitu pada harga belinya yang lebih mahal.

Maka sebagai pemula dalam elektronika, saya sarankan memakai dahulu multimeter analog.

Karena sebagai "elektronik-holik" maka teman dalam mengerjakan tugas adalah multimeter.

Pengelompokan Multimeter :

• Analog

– menggunakan peraga jarum moving coil

– besaran ukur dasar arus

• Non-elektronis

• Elektronis

• Digital (elektronis)

– menggunakan peraga bilangan digital

– besaran ukur dasar tegangan yang dikonversi ke sinyal digital.

Multimeter Nonelektronik

• Spesifikasi utama

– batas ukur dan skala tegangan searah (DC&ac ac), ), arus (DC), dan resistansi

– sensitivitas pengukuran tegangan dalam ΩΩ/V/V

– ketelitian dalam %

– jangkauan frekuensi tegangan bolak bolak-balik yang mampu diukur (misalnya antara

20 Hz - 30 KHz).

– batere yang diperlukan.

Multimeter Elektronis

• Besaran ukur dasar berupa tegangan

– Rangkaian input menggunakan tabung vakum atau FET agar sensitivitas tinggi

– Analog peraga tetap moving coil

• Nama lain ( untuk analog)

− Viltohmyst

– VTVM (Vacuum Tube Volt Meter)

– Solid State Multimeter

– Transistorized Multimeter.

Multimeter Digital

• Sensitivitas tinggi dalam puluhan MΩΩ

• Mengukur besaran dasar tegangan menggunakan ADC

• Umumnya autoranging

1.Amperemeter

Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus. Alat ini sering digunakan oleh teknisi

elektronik yang biasanya menjadi satu dalam multitester atau Avometer. Avometer adalah

singkatan dari Amperemeter, Voltmeter dan Ohmmeter.

Gambar: Amperemeter dan mikroamperemeter

Amperemeter yang sering digunakan di laboratorium sekolah, kemampuan pengukurannya

terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera dalam alat urkur itu. Ada yang

maksimumnya 5 A, 10 A dan 20 A.

Amperemeter bisa jadi tersusun atas mikroamperemeter dan shunt. Mikroamperemeter

berguna untuk mendeteksi ada tidaknya arus melalui rangkaian karena nilai kuat arus yang

kecilpun dapat terdeteksi. Untuk mengukur kuat arus yang lebih besar dibantu dengan

hambatan Shunt sehingga kemampuan mengukurnya disesuaikan dengan perkiraan arus yang

ada. Jika kita memperkirakan dalam rentang miliampere, dapat kita gunakan shunt yang

tertera 100 mA atau 500 mA.

Prinsip Kerja Amperemeter

Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetik (Gaya Lorentz). Ketika arus

mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnet timbul gaya lorentz yang

menggerakan jarum penunjuk menyimpang. Apabila arus yang melewati kumparan besar,

maka gaya yang timbul juga akan membesar sedemikian sehingga penyimpangan jarum

penunjuk juga akan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak ada maka jarum

penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar gaya yang dimaksud sesuai

dengan Prinsip Gaya Lorentz F = B.I. L

Kemampuan amperemeter dapat ditingkatkan dengan memasang hambatan shunt secara

parallel terhadap amperemeter. Besar hambatan shunt tergantung pada berapa kali

kemampuannya akan ditingkatkan. Misalnya mula-mula arus maksimumnya adalah I, akan

ditingkatkan menjadi I’ = n.I, maka besar hambatan shunt.

RG = Hambatan galvanometer mula-mula

Contoh Soal:

Sebuah amperemeter dengan hambatan RG = 100 ohm dapat mengukur kuat arus maksimum

100 mA. Berapa besar hambatan shunt yang diperlukan agar dapat mengukur kuat arus

sebesar 10 A.

Penyelesaian:

N = 10 A : 100 mA = 100

Cara Penggunaan Amperemeter

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.

Perhatikan gambar.

Setelah kita buka saklar S kemudian kita putus penghantar, kemudian sambungkan

amperemeter di tempat itu.

Setelah amperemeter terpasang, kita dapat mengetahui besar kuat arus yang mengalir melalui

penghantar dengan membaca amperemeter melalui jarum penunjuk.

Dalam membaca amperemeter harus diperhatikan karakteristik alat ukur karena jarum

penunjuk tidak selalu menyatakan angka apa adanya. Kuat arus yang terukur I dapat dihitung

dengan rumus:

A = Amperemeter yang digunakan

2. Voltmeter

voltmeter merupakan suatu alat ukur yang akan menunjukan beda potensial pada sustu

rangkaian. Meter ini selalu dipasang pararel pada potensial yang berbeda.

\voltmeter elektrostatik dibuat dalam bentuk kapasitor variabel dengan sepasang pelat logam

stasioner dan sepasang pelat logam ringan setimbang yang berputar pada sebuah sumbu pusat

(Gambar 1-1). Sebuah jarum penunjuk dipasang pada pelat yang berputar. Sebuah pegas

spiral akan mengembalikan jarum penunjuk ke kedudukan nol.

Bila pelat pada meter dihubungkan dengan sebuah sumber tegangan dc, maka pelat muatan

positif dan muatan negatif akan saling menarik. Pelat yang berputar akan bergerak ke arah

tetap (stasioner) melawan tegangan pegas, sehingga memutar jarum penunjuk pada skala.

voltmeter elektorstatik dapat digunakan untuk mengukur nilai ggl dc maupun ac dari sekitar

50 V sampai beberapa ribu volt. Skalanya tidak linear pada pembacaan skala rendah tetapi

dapat dibuat cukup linear pada pembacaan skala tinggi dengan membentuk pelat-pelatnya.

Meter inti merupakan meter laboratorium dan digunakan untuk mengukur tegangan tinggi.

voltmeter elektrostatik tidak memerlukan aliran arus melaluinya agar terjadi simpangan

jarum, meskipun tetap memerlukan elektron sebagai arus pengisi awal. Biala digunakan

utnuk mengukur tegangan ac, reaktansi kapasitifnya menimbulakan aliran arus bolak-balik

pada kedua piringan, meskipun sebenarnya tidak ada elektron yang mengalir melalui meter.

Gbr. Voltmeter

3. Watt meter

Besarnya daya di dalam suatu rangkaian dapat ditentukan dengan mengalikan

tegangan dan arus. Bila jenis meter elektrodinamometer dihubungkan dengan kumparan

medannya secara seri dengan saluran (gambar 13-22), maka semua arus kebeban akan

melewati kumparan medan dan menghasilkan suatu medan magnetik yang sebanding dengan

arus. Jika kumparan gerak dan resistor dihubungkan sebagai voltmeter dan terpasang pada

saluran, maka akan timbul medan magnetik di sekitar kumparan gerak yang sebanding

dengan tergangan pada rangkaian di dalam satu meter terdapat efek arus dan tegangan. Bila

arus diperbesar maka simpangan jarum penunjuk semakin besar. Dengan menaikkan

tegangan pada saluran, maka arus yang mengalir melalui kumparan gerak semakin besar,

mengakibatkan medan magnetik yang lebih kuat di sekitarnya, sehingga simpangan skala

semakin besar. Menaikkan arus atau tegangan atau keduanya akan menaikkan daya di dalam

rangkaian dan simpangan skala pada meter. meter dapat dikalibrasikan dalam watt atau

kilowatt. meter ini dapat digunakan untuk ac atau dc frekuensi rendah.

wattmeter selalu menunjukkan daya nyata (true power) pada rangkaian ac. Jika tegangan dan

arus saluran berlawanan fasa, maka kumparan medan pembawa arus dan kuparan tegangan

secara otomatis membiarkannya dan koreksi faktor daya (pasal 7-6) tidak perlu.

4. Ohm-meter

Sebuah Ohm-meter

Ohm-meter adalah alat pengukur hambatan listrik, 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.

Peralatan standart yang digunakan dalam tes elektronika adalah ohmmeter. Dengan meter ini

nilai sebuah resistor dapat dibaca langsung, juga besarnya resistensi kumparan, atau nilai

resistensi pada suatu rangkaian, atau untuk melakukan pengetesan pada suatu transitor,

tabung kapasitor, transformator, atau seluruh rangkaian.

Sebuah ohmmeter dapat berupa peralatan yang relatif sederhana. (gambar 13-6) yang terdiri

dari sebuah meter kumparan gerak, sebuah baterai tegangan rendah (1 ½ atau 3 V), sebuah

resistor tetap R1, dan sebuah rhestat R2.

Meter dengan resistoer R1 dan R2 membentuk sebuah voltmeter. Bila kedua penyidik (probe)

disentuhkan satu sama lain , maka meter akan membaca skla penuh. Kedua penyidik yang

yang saling bersentuhan itu menyatakan hubungan nresistensi nol. Karenanya, titk ini diberi

tanda 0 pada skla meter (Gambar 13-7).

Bila meter pada gambar 13-6 merupakan meter 0-1 ma dengan tahanan dalam (resistansi

internal) 25, maka jumlah R1, R2, dan meter tersebut harus sama engan 3000untuk

simpangannskala penuh denganbaterai 3 V. Bila kedua penyidik disentuh pada sebuah

resistor 3000, kan terdapat resistensi 6000 didalam rangkaian sehingga arusnya adalah ½ ma.

Meter akan menyimpang pada pembacaan skala setengah (half scale). Jika kedua penyidik

disentuhkan pada resistensi 1000, maka resistensi total di dalam rangkaian adalah

4000sehingga meter akan menyimpang sebesar tiga perempat skala. Besarnya simpangan

dap[at dihitung dengan.

Jika diukur sebuah resistensi 60000, maka meter hanaya akan menyimpang seperduapuluh

dari skala penuh. Jadi nilai resistensi sangat berdekatan pada ujung dengan nilai resistensi

tinggi, dan resistensi tak terhingga terletak pada simpangan nol (gambar 13-7). Meter ini

tidak akan membaca nilai diatas 60.000 secara tepat, demikian pula tidak kan memberikan

pembacaan yang memuaskan terhadap reistensi yang bernilai kurang dari 100.

Rheostat R2 dibuat variablke untuk mengkompensasi baterai yang semakin lemah. Tegangan

dari sel kering adalah sekitar 1,5 V pada waktu masih bartu tetapi apabila sudah lemah

tegangannya hanya sekitar 1,3 V. Penyidik tes perlu disentuhkan satu sama lain dan rheostat

disetel untuk kedudukan 0 sebelum melakukan pengukuran agar diperoleh pembacaan

resistensi yang benar.

Pada gambar 13-8 diperlihatkan ohmmeter multi tentang (multirange).

Meter dan resistor R1 serta R2 membentuk sewbuah voltneter 3 V seperti sebelumnya.

Penyidik tes dihubungkan pada terminal A dan B. Bila kjedua penyidik disentuhkan satu

sama lain, voltmeter terpasang pada baterei 3 V dan rheostat R2 disetel pada pembacaan 0.

jika kedua penyidik dihubungkan pada sebuah resistor 50 dan sakelar tinggi rendah pada

kedudukan rendah maka akan terbentuk pembagi teganagan 100 . meter hanya terpasang pada

1,5 V dan akan membaca skala setengah. Pembacaan yang cukup teliti dap[at diperoleh dari 0

sampai sekitar 500 pada keddudukan ini. Bila saklar pada kedudukan tinggi, resistansi 5000

yang dipasang pada penyidik akan memberikan simpangan sekitar skala setengah.

Pembacaan yang cukup akurat dapat diperoleh sampai sekitar 100.000.

Dengan menggunakan sebuah meter 50 sebagai pengganti volmeter 0-1 ma dan tidak hanya

dua buah tetapi beberapa resistor yang mempunyai nilai tetap, maka akan dapat dibuat

pengukuran yang cukup teliti dari 1 sampai lebih 1.000.000. meter harus dinolkan kemba;li

untuk setiap rentangnya.

PERHATIAN: Arus yang melalui ohmmeter pada kedudukan pengukuran resistensi renadah

mungkin sebesar 100 ma atau lebih. Miliammeter, mikroammeter, taramsitor, dioda

germanium, atau rangkaian yang tidak tahan tidak dilaui arus sebesar ini jangan dites atau

diukur dengan ohmmeter pada rentang rendahnya. Juga pada waktu menggunakan ohmmeter,

yakinkan bahwa pada rangkaian yang akan diukurtidak terdapat arus yang mengalir. Jika

rterdapat tegangan dalam rangkaian yang diukur akan menimbulkan penunjuk resistensi yang

tidak benar, atau dapat membakar ohmmeter.

5. Galvanometer

Galvanometer adalah alat pengukur kuat arus yang sangat lemah. Cara kerjanya sama

dengan Amperemeter, Voltmeter, dan Ohmmeter. Ketiga alat itu cara kerjanya sama dengan

motor listrik, tapi karena dilengkapi pegas, maka kumparannya tidak berputar.

Galvanometer adalah alat ukur yang memiliki kepekaan tinggi. Oleh karena itu, galvanometer

dipakai pada pengukursn dengan tegangan yang sangat kecil. Bila akan terdapat suatu

tegangan antara dua titik pada satu jaringan listrik, maka arus akan mengalir dalam alat

pengukur (galvanometer) yang dihubungkan antara kedua titik tersebut, dan akan

menyebabkan dibangkitkanya suatu moment penggerak. Cara inilah yang dipergunakan

dalam jembatan wheatstone.

6. DC Ampere Meter

Berguna untuk mengukur Arus DC. Cara pemasangan, harus menggunakan Trafo Arus atau

CT yang sesuai. Misal Ampere Meter seperti gambar disamping adalah rating antara 0 - 100

A, maka CT yang terpasang harusnya 100/60 mA. Tingkat akurasi :1,5 . System pengukuran

Moving Coil. Sehingga Memungkinkan untuk penggantian scala pengukuran. Sebagai contoh

Alat yang seperti gambar diatas rating 0 -100 A, Bisa diganti dengan 50, 200, 500 dan

seterusnya. tetapi tentunya CT pun juga harus diganti sesuai dengan rating yang diganti.

Untuk penggantian menjadi 50 A maka CT harus 50/60mA. dan seterusnya. Berat alat 200

gram.

7.DC Volt Meter

Berfungsi sebagai alat untuk mengukur tegangan DC. Rating disesuaikan dengan skala yang

tercantum pada alat tersebut. Bila alat tersebut mempunyai rating 0-200 V, maka tegangan

yang akan diukur jangan sampai melebihi dari 200 V, karena kalau sampai lebih alat bisa

dipastikan menimbulkan asap alias terbakar, ( KOBONG CO.......Y ), Maka diperlukan

ketelitian sebelum digunakan. tingkat akurasi dari alat inimencapai angka1,5. Berat alat 200

gram.

8.Max. Demand Ammeter

Max. Demand Ammeter fungsinya sama dengan Amperemeter, hanya saja bedanya pada

panel depan ada dua buah jarum penunjuk arus, yang warna hitam menunjukkan arus yang

sedang mengalir, dan jarum yang merah menunjukkan arus tertinggi yang mengalir pada

penghantar yang diukur. Pembacaan arus tertinggi ini akan kembali membaca arus tertinggi

kembali setelah 15 menit.

Cara kerja jarum merah adalah, menggunakan bimetal yang akan merespon setelah 15 menit.

Misalnya pada alat tersebut ada arus yang terbaca maka jarum hitam akan bergerak naik dan

mendorong jarum merah sampai pada skala tertentu ( tergantung beben yang mengalir)secara

bersamaan, bila beban kemudian turun maka jarum merah akan tetap berhenti pada skala

pertama (selama 15 menit), dan jarum hitam akan tetap turun mengikuti arus yang ada pada

saat itu. Setelah 15 menit maka jarum merah akan kembali turun hingga menyentuh jarum

hitam,dan kembali akan berhenti lagi. Bila beban naik lagi maka jarum merah kembali akan

terdorong jarum hitam sampai arus tertinggi, bila belum ada 15 menit arus naik lagi maka

jarum merah akan terdorong kembali dan berhenti pada arus maksimal saat itu, dan bimetal

kembali akan menghitu 15 menit lagi untuk perubahan beban selanjutnya,begitu seterusnya.

Tingkat akurasi 3 %, frekwensi 50 – 60 Hz, arus yang di ijinkan secara direct 6A.

pemasangan sama seperti pemasangan Amperemeter. Hanya saja CT yang digunakan

outputnya yang 5A. misal 50/5A, 100/5A dan seterusnya. Dimensi 96 x 96 mm, berat 210 gr.

9.Max. Demmand Ammeter + Ammeter

Sama fungsinya seperti Max. Demmand Ammeter dan Ammeter, hanya saja dikemas menjadi

satu panel meter. Pemasangannya pun juga sama. Dimensi 96 x 96 mm, dengan berat 300 gr.

10.Voltmeter dan Double Voltmeter

Adalah alat untuk mengukur beda potensial atau tegangan.double Voltmeter digunakan untuk

mengukur dua sumber tegangan yang berbeda pada waktu yang bersamaan. Pemasangan

parallel dengan tegangan yang akan diukur. Untuk pengukuran tegangan antara 0 – 250 V

dan 0 –500 V dapat dipasang secara langsung, namun bila teganggan lebih dari 500V harus

menggunakan PT (Potansial Transformer). Tingkat akurasi alat ini 1.5. frekwensi 50 – 60

Hz.

11.Zerro Voltmeter

Alat yang befungsi untuk mengetahui beda potensial antara dua sumber tegangan.

Biasanya alat ini dipasang pada panel syncron, fungsinya untuk mensyncronkan dua sumber

teganganyang akan di parallel. Besar tegangan antara 0 – 800V, untuk parallel 380 – 400 V

12.Freqwency Meter

Alat yang digunakan untuk mengukur freqwensi pada suatu sumber tegangan.

Tegangan yang di ijinkan 0 – 220 V.

13.Watt Meter

Alat yang di gunakan untuk mengetahui daya yang dikonsumsi beban listrik. Tegangan yang

di ijinkan 380 V. Sytem wiring 3 phase 4 wire. Frekwensi 50 Hz. Cara pemasangan sama

seperti pemasangan kwh meter 3 phase.

14.Varmeter

Alat yang digunakan untuk mengetahui balance atau tidak suatu beban listrik 3 phase. Bila

arus balance, maka Varmeter akan mununjuk pada angka 0, namun bila tidak balance jarum

penunjuk akan menunjukkan ke IND ( terjadi beban induktif), atau CAP (terjadi beban

capacitif).

15..Cos Q Meter

Alat yang digunakan untuk mengetahui cos q. Pemsangan sama seperti pemasangan kwh 3

phase.

16.Syncroscop

Alat yang digunakan untuk mengetahui urutan phase pada sumber tegangan. Bila sumber

tegangan sudah benar( R S T ) tidak terbalik maka petaran lampu led akan bergerak ke kanan.

Bila salah satu phase terbalik maka putaran lampu led akan kekiri. Tegangan yang dipakai

380 V.

17.1p Kwh Meter

Alat yang digunakan untuk mencatat pemkaian beban listrik pada suatu waktu.

Max arus yang di ijinkan 20 A. teggangan 220 V.

A. Kesimpulan dan Saran

1. Kesimpulan

Setelah mengetahui berbagai macam alat ukur listrik maka dapat disimpulkan,

1. Setiap besaran listrik dapat diukur nilainya dengan alat ukurnya masing-masing

sesuai besaran yang ingin diketahui nilainya.

2. Untuk mengukur ampere (kuat arus listrik), voltmeter untuk mengukur volt (besar

tegangan listrik) dan ohmmeter untuk mengukur ohm (hambatan listrik).

3. Pembacaan pada alat harus sesuai dengan cara kerja agar didapat hasil yang tepat.

1. Saran

Dalam pembacaan nilai harus benar-benar memperhatikan cara kerjanya agar tidak

terjadi kesalahan dan juga diperlukan ketelitian dalam membaca nilai agar didapat

hasil yang tepat.