Sri Waluyanti, dkk.
ALAT UKUR DAN
TEKNIK
PENGUKURAN
JILID 1
SMK
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah
Departemen Pendidikan Nasional
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang
ALAT UKUR DAN
TEKNIK
PENGUKURAN
JILID 1
Untuk SMK
Penulis : Sri Waluyanti
Djoko Santoso
Slamet
Umi Rochayati
Perancang Kulit : TIM
Ukuran Buku : 18,2 x 25,7 cm
Diterbitkan oleh
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
WAL WALUYANTI, Sri
a Alat Ukur dan Teknik Pengukuran Jilid 1 untuk SMK oleh
Sri Waluyanti, Djoko Santoso, Slamet, Umi Rochayati ---- Jakarta :
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat
Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah,
Departemen Pendidikan Nasional, 2008.
xvii, 208 hlm
Daftar Pustaka : Lampiran. A
Daftar Tabel : Lampiran. B
Daftar Gambar : Lampiran. C
Glosarium : Lampiran. D
ISBN : 978-602-8320-11-5
ISBN : 978-602-8320-12-2
KATA SAMBUTAN
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan
karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar
dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, pada tahun 2008, telah
melaksanakan penulisan pembelian hak cipta buku teks pelajaran ini dari
penulis untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui website bagi
siswa SMK.
Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan Standar
Nasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK yang
memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran
melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 12 tahun 2008.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada
seluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya
kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas
oleh para pendidik dan peserta didik SMK di seluruh Indonesia.
Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada
Departemen Pendidikan Nasional tersebut, dapat diunduh (download),
digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat.
Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya
harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Dengan
ditayangkannya soft copy ini akan lebih memudahkan bagi masyarakat
untuk mengaksesnya sehingga peserta didik dan pendidik di seluruh
Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapat
memanfaatkan sumber belajar ini.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini.
Selanjutnya, kepada para peserta didik kami ucapkan selamat belajar
dan semoga dapat memanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kami
menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh
karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.
Jakarta,
Direktur Pembinaan SMK
KATA PENGANTAR PENULIS
Pertama-tama penulis panjatkan puji syukur kahadlirat Allah s.w.t.
atas segala rahmat dan kuruniaNya hingga penyusunan buku kejuruan
SMK Alat Ukur dan Teknik Pengukuran ini dapat terselesaikan.
Buku ini disusun dari tingkat pemahaman dasar besaran listrik,
jenis-jenis alat ukur sederhana hingga aplikasi lanjut yang merupakan
gabungan antar disiplin ilmu. Untuk alat ukur yang wajib dan banyak
digunakan oleh orang yang berkecimpung maupun yang mempunyai
ketertarikan bidang elektronika di bahas secara detail, dari pengertian, cara
kerja alat, langkah keamanan penggunaan, cara menggunakan, perawatan
dan perbaikan sederhana. Sedangkan untuk aplikasi lanjut pembahasan
dititik beratkan bagaimana memaknai hasil pengukuran. Penyusunan ini
terselesaikan tidak lepas dari dukungan beberapa pihak, dalam
kesempatan ini tak lupa kami sampaikan rasa terimakasih kami kepada :
1. Direktur Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Ditjen Manajemen
Pendidikan Dasar dan Menengah Deparmeten Pendidikan Nasional
yang telah memberi kepercayaan pada kami
2. Kesubdit Pembelajaran Direktorat Pembinaan SMK beserta staff yang
telah banyak memberikan bimbingan, pengarahan dan dukungan
hingga terselesaikannya penulisan buku.
3. Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta beserta staff
yang telah membantu kelancaran administrasi
4. Ketua Jurusan beserta staff Pendidikan Teknik Elektronika FT-UNY
atas fasilitas dan dukungannya hingga terselesaikannya tugas ini.
5. Teman-teman sesama penulis buku kejuruan SMK di lingkungan FTUNY
atas kerjasama, motivasi, pengertian dan dukungan kelancaran
pelaksanaan.
6. Para teknisi dan staff pengajaran yang memberi kelonggaran
penggunaan laboratorium dan kelancaran informasi.
7. Dan orang yang selalu ada di hati dan di samping penulis dengan
segala pengertian, dukungan semangat dan motivasi hingga
terselesaikannya penyusunan buku ini.
Tak ada yang sempurna kecuali Dia yang memiliki segala puji. Oleh karena
itu masukan dan saran penulis harapkan untuk kesempurnaan penulisan
ini, atas saran dan masukannya diucapkan banyak terimakasih.
Tim penyusun,
DAFTAR ISI
BAB Halaman
KATA PENGANTAR PENULIS i
1. PENDALULUAN 1
1.1. Parameter Alat Ukur 1
1.1.1. Sistem Satuan Dalam Pengkuran 3
1.1.2. Satuan Dasar dan Satuan Turunan 3
1.1.3. Sistem-sistem satuan 4
1.1.4. Sistem Satuan Lain 6
1.2. Kesalahan Ukur 6
1.2.1. Kesalahan kesalahan Umum 6
1.2.2. Kesalahan-kesalahan sistematis 8
1.2.3. Kesalahan-kesalahan Tidak Sengaja 9
1.3. Klasifikasi Kelas Meter 9
1.4. Kalibrasi 10
1.4.1. Kalibrasi Ampermeter Arus Searah 10
1.4.2. Kalibrasi Voltmeter Arus Searah 11
1.5. Macam-macam Alat Ukur Penunjuk Listrik 12
1.5.1. Alat Ukur Kumparan putar 13
1.5.2. Alat Ukur Besi Putar 19
1.5.2.1. Tipe Tarikan (Attraction) 20
1.5.2.2. Tipe Tolakan (Repolsion) 22
1.5.3. Alat Ukur Elektrodinamis 24
1.5.4. Alat Ukur Elektrostatis 27
1.6. Peraga Hasil Pengukuran 28
1.6.1. Light Emitting Dioda (LED) 28
1.6.2. LED Seven Segmen 30
1.6.3. LCD Polarisasi Cahaya 33
1.6.4. Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Tube/CRT) 35
1.6.4.1. Susunan Elektroda CRT dan Prinsip Kerja 35
1.6.4.2. Layar CRT 38
1.6.4.3. Gratikulasi 40
2. MULTIMETER
2.1. Multimeter Dasar 42
2.1.1. Ampermeter Ideal 42
2.1.2. Mengubah Batas Ukur 43
2.1.3. Ampermeter AC 47
2.1.4. Kesalahan Pengukuran 48
2.1.4.1. Kesalahan Paralaks 48
2.1.4.2. Kesalahan Kalibrasi 49
2.1.4.3. Kesalahan Pembebanan 50
2.2. Voltmeter 55
2.2.1. Mengubah Batas Ukur 55
2.2.2. Hambatan Masukkan Voltmeter 58
2.2.3. Kesalahan Pembebanan Voltmeter 59
2.3. Ohmmeter 63
2.3.1. Rangkaian Dasar Ohmmeter Seri 63
2.3.2. Ohmmeter Paralel 66
2.4. Multimeter Elektronik Analog 67
2.4.1. Kelebihan Multimeter Elektronik 67
JILID 1
2.4.2.. Konstruksi Multimeter Analog 69
2.4.3. Multimeter Elektronik Fungsi Tegangan DC 69
2.4.4. Multimeter Elektronik Fungsi Tegangan AC 70
2.4.5. Multimeter Elektronik Fungsi Ohm 71
2.4.6. Parameter Multimeter Elektronik Analog 72
2.4.6.1. Spesifikasi dan Parameter Multimeter Elektronik 72
2.4.6.1.1. Spesifikasi Umum 72
2.4.6.1.2. Range Pengukuran dan Akurasi 72
2.4.6.2. Langkah Keselamatan Alat 73
2.4.7. Prosedur Pengoperasian 74
2.4.7.1. Persiapan Pengukuran 74
2.4.7.2. Panel Depan dan Fungsi Multimeter 75
2.4.7.3. Pengukuran Tegangan 78
2.4.7.3.1. Pengukuran Tegangan DC 78
2.4.7.3.2. Pengukuran Tegangan AC 80
2.4.7.4. Kalibrasi Voltmeter 81
2.4.7.4.1. Kalibrasi Uji Kelayakan Meter 82
2.4.7.4.2. Harga Koreksi Relatif dan Kesalahan Relatif 84
2.4.7.5. Pengukuran Arus DC 85
2.4.7.5.1. Kalibrasi Arus 87
2.4.7.5.2. Harga Koreksi Relatip dan kesalahan relatip 89
2.4.8. Pengukuran Tahanan 90
2.4.9. Pengukuran Keluaran Penguat Audio Frekuensi (dB) 94
2.4.10. Pengukuran Arus Bocor (ICEO) transistor 95
2.4.11. Pengukuran Dioda ( termasuk LED) 96
2.4.12. Pengukuran Kapasitor 98
2.4.12. Pengetesan Komponen 99
2.4.13.1. Pengetesan Dioda 99
2.4.13.2. Pengetesan Transistor 102
2.4.13.3. Pengetesan SCR 104
2.4.14. Perawatan 106
2.4.14.1. Mengganti Sekering 106
2.4.14.2. Perawatan Penyimpanan Meter 107
2.4.15. Perbaikan 107
2.5. Multimeter Elektronik Digital 109
2.5.1. Bagian-bagian Multimeter Digital 109
2.5.2. Spesifikasi Digital Multimeter 112
2.5.3. Prinsip Dasar Pengukuran 115
2.5.3.1. Voltmeter 115
2.5.3.2. Ohmmeter 117
2.5.3.3. Pengukuran Frekuensi 117
2.5.3.4. Pengukuran Perioda dan Interval Waktu 118
2.5.3.5. Kapasitansimeter 120
2.5.4. Petunjuk Pengoperasian 122
2.554. Mengatasi Gangguan Kerusakan 123
3. LCR METER
3.1. Prinsip Dasar Pengukuran Komponen LCR 126
3.1.1. Prinsip pengukuran Resistansi 126
3.1.1.2. Jembatan Kelvin 128
3.1.1.3. Jembatan Ganda Kelvin 130
3.1.2. Prinsip Dasar Pengukuran L 132
1.2. LCR meter model 740 140
3.2.1 Spesifikasi LCR meter 140
3.2.2. Pengoperasian 143
3.3. Pembacaan Nilai Pengukuran 145
3.3.1. Pengukuran Resistansi 146
3.3.2. Pengukuran Kapasitansi 149
3.3.3. Pengukuran Induktansi 153
3.4. Pengukuran Resistansi DC Dengan Sumber Luar 156
3.5. Pengukuran resistansi DC 158
4. PENGUKURAN DAYA
4.1. Pengukuran Daya Rangkaian DC 160
4.2. Pengukuran Daya Rangkaian AC 162
4.2.1 Metoda tiga Voltmeter dan metode tiga Ampermeter 163
4.3. Wattmeter 164
4.3.1. Wattmeter satu fasa 164
4.3.2. Wattmeter tiga fasa 166
4.3.3. Pengukuran Daya Reaktif 168
4.3.4. Konstruksi dan Cara Kerja Wattmeter 168
4.3.4.1. Wattmeter tipe elektrodinamometer 168
4.3.4.2. Wattmeter tipe induksi 169
4.3.4.3. Wattmeter tipe thermokopel 170
4.3.4.4. Prinsip Kerja Wattmeter Elektrodinamometer 171
4.3.5. Spesifikasi Alat 175
4.3.6. Karakteristik 175
4.3.7. Prosedur Pengoperasian 175
4.3.7.1. Pengukuran daya DC atau AC satu fasa 175
4.3.7.2. Pengukuran daya satu fasa jika arus melebihi nilai
perkiraan
176
4.3.7.3. Pengukuran daya satu fasa jika tegangan melebihi nilai
perkiraan
176
4.3.7.4. Pengukuran daya satu fasa jika tegangan dan arus
melebihi nilai perkiraan
177
4.3.7.5. Pengukuran daya tiga fasa (metode dua watt meter) 177
4.3.7.6. Pengukuran daya tiga fase jika tegangan dan arus
melebihi nilai perkiraan
178
4.3.8. Pemilihan Range 179
1.3.9. Keselamatan Kerja 179
4.3.10. Error (Kesalahan) 179
4.4. Error Wattmeter 180
4.5. Watt Jam meter 183
4.5.1. Konstruksi dan Cara Kerja Wattjam meter 184
4.5.2. Pembacaan 186
4.6. Meter Solid States 187
4.7. Wattmeter AMR 187
4.8. Kasus Implementasi Lapangan 188
4.9. Faktor Daya 191
4.9.1. Konstruksi 191
4.9.2. Cara Kerja 192
4.9.3. Faktor Daya dan Daya 195
4.9.4. Prosedur Pengoperasian Cos Q meter 198
4.10. Metode Menentukan Urutan Fasa 200
JILID 2
4.10.1. Kawat Penghantar Tiga Fasa 200
4.10.2. Prinsip Dasar Alat Indikator Urutan Fasa 203
4.10.3. Cara Kerja Alat 203
4.10.4. Prosedur Pengoperasian Alat 206
5. PENGUJI TAHANAN ISOLASI DAN KUAT MEDAN
5.1.1. Pengujian Tahanan Isolasi 210
5.1.2. Pengukuran Tahanan Isolasi 212
5.2. Tahanan Pentanahan (Earth Ground Resistance) 216
5.2.1. Cara Menguji Sistem Pentanahan 217
5.2.2. Pentanahan dan Fungsinya 217
5.2.3. Nilai Tahanan yang Baik 218
5.2.4. Dasar-dasar Pentanahan 219
5.2.4.1. Komponen elektroda pentanahan 219
5.2.4.2. Hal-hal yang mempengaruhi tahanan tanah 220
5.2.5. Metode Pengetesan Pentanahan Tanah 222
5.2.5.1. Ukuran tahanan tanah 223
5.2.5.2. Cara menghitung tahanan tanah 223
5.2.5.3. Cara mengukur tahanan tanah 224
5.2.6. Metode Pengetesan Pentanahan Tanah 224
5.2.6. 1. Cara kerja uji Drop Tegangan 225
5.2.6. 2. Cara Menempatkan Tiang Pancang 225
5.2.6. 3. Ukuran selektif 226
5.2.7. Metode Pengetesan Pentanahan Tanah Ukuran Tanpa
Pancang
227
5.2.7.1. Ukuran impedansi tanah 229
5.2.7.2. Tahanan tanah dua kutub 229
5.2.7.3. Mengukur Tahanan Tanah di Kantor Pusat 230
5.2.8. Aplikasi Tahanan Pentanahan yang Lain 233
5.2.8. 1. Lokasi aplikasi 233
5.2.8. 2. Uji-uji yang direkomendasikan 234
5.3. Pengukuran Medan 235
5.3.1. Field meter Statik : 235
5.3.1.1. Data Teknik 239
5.3.1.1.1. Ukuran Fieldmeter Statik 239
5.3.1.1.2. Letak Pin : 240
5.3.1.2. Metode Pengukuran 240
5.3.1.2.1. Pengaturan Offset 240
5.3.1.2.2. Penghitungan Pengisian Muatan 240
5.3.1.3. Perawatan 241
5.3.1.4. Instruksi Peringatan 241
5.3.2. Field meter Statik Digital 241
5.3.2.1. Diskripsi Instrument 241
5.3.2.2. Fungsi Display 242
5.3.2.3. Prosedur Pengukuran 242
5.3.2.3.1. Set-up 242
5.3.2.3.2. Persiapan Pengukuran 243
5.3.2.4. Data Teknik 243
5.3.3. Smart Field Meter 243
6. PEMBANGKIT SINYAL
6.1. Fungsi Generator 247
6.1.1. Pendahuluan 247
6.1.2. Konstruksi dan Cara kerja 247
6.1.3. Spesifikasi 249
6.1.4. Prosedur Pengoperasian 250
6.1.4.1.Troubleshooting dengan teknik signal tracing 250
6.1.4.2. Troubleshooting menggunakan teknik sinyal pengganti 251
6.1.5. Penggunaan generator fungsi sebagai bias dan sumber
sinyal
252
6.1.5.1. Karakteristik beban lebih pada amplifier 253
6.1.5.2. Pengukuran Respon Frekuensi 253
6.1.5.3. Setting Peralatan Tes 254
6.1.5.4. Peraga Respons Frekuensi 254
6.1.5.5. Pengetesan Tone Control Sistem Audio 255
6.1.4.6. Pengetesan speaker dan rangkaian impedansi 256
6.1.4.7 Keselamatan Kerja 258
6.2. Pembangkit Frekuensi Radio 258
6.2.1. Konstruksi dan Cara Kerja 259
6.2.1.1. Direct Digital Synthesis 259
6.2.1.2. Creating Arbitrary Waveform 262
6.2.1.3. Pembangkit Gelombang 265
6.2.1.4. Generasi Bentuk Gelombang Pulsa 265
6.2.2. Ketidaksempurnaan Sinyal 266
6.2.2.1. Cacat Harmonis 266
6.2.2.2. Cacat Non-Harmonis 267
6.2.2.3. Pasa Noise 267
6.2.2.4. Kesalahan Kuantisasi 268
6.2.2.5. Pengendali Tegangan Keluaran 268
6.2.3. Pengendali Tegangan Keluaran 270
6.2.3.1. Rangkaian Tertutup Ground 270
6.2.3.2. Atribut Sinyal AC 271
6.2.4. Modulasi 273
6.2.4.1. Modulasi Amplitudo (AM) 274
6.2.4.2. Frequency Modulation (FM) 274
6.2.4.3. Frequency-Shift Keying (FSK) 275
6.2.4.5. Sapuan Frekuensi 276
6.2.4.6. Sinyal Sinkron dan Marker 277
6.2.4.6.1. Burst 277
6.2.4.6.2. Gated Burst 279
6.2.5. Spesifikasi Alat 279
6.2.6. Prosedur Pengoperasian Pengukuran Pulsa noise 280
6.3. Pembangkit Pulsa 282
6.4. Sweep Marker Generator 282
6.4.1. Prosedur Pengoperasian 282
6.4.1.1. Alignment penerima AM 282
6.4.1.2. Alignment penerima Komunikasi FM 284
7.1. Pengantar 287
7.1.1. Pemahaman Dasar Sinyal 287
7.1.2. Pengetahuan dan Pengukuran Bentuk Gelombang 289
7.1.2.1. Gelombang kotak dan segiempat 291
7.1.2.2. Gelombang gigigergaji dan segitiga 292
7.1.2.3. Bentuk Step dan Pulsa 292
7.1.2.4. Sinyal periodik dan Non periodik 292
7.1.2.5. Sinyal sinkron dan tak sinkron 292
7.1.2.6. Gelombang kompleks 293
7.1.3. Pengukuran Bentuk Gelombang 294
7.1.3.1. Frekuensi dan Perioda 294
7.1.3.2. Tegangan 294
7.1.3.3. Amplitudo 294
7.1.3.4. Pasa 295
7.1.3.5. Pergeseran Pasa 295
7.2. Operasi Dasar CRO 295
7.2.1. Prinsip Kerja Tabung Sinar Katoda 298
7.2.2. Sensitivitas Tabung 300
7.3. Jenis-Jenis Osiloskop 301
7.3.1. Osiloskop Analog 301
7.3.2. Jenis- jenis Osiloskop Analog 302
7.3.2.1. Free Running Osciloscope 302
7.3.2.2. Osiloskop sapuan terpicu 303
7.3.2.3. CRO Dua Kanal 305
7.3.2.4. CRO Penyimpanan Analog (Storage Osciloscope) 308
7.4. Osiloskop Digital 313
7.4.1.Prinsip Kerja CRO Digital 313
7.4.2. Metoda Pengambilan Sampel 314
7.4.3. Pengambilan Sampel Real-Time dengan Interpolasi 314
7.4.4. Ekuivalensi Waktu Pengambilan Sampel 316
7.4.5. Osiloskop Penyimpan Digital 316
7.5. Spesifikasi Osiloskop 318
7.5.1. Spesifikasi Umum 318
7.5.2. Mode Peraga Vertikal 318
7.5.3. Perhatian Keamanan 319
7.6. Pengukuran Dengan Osikoskop 319
7.6.1. Pengenalan Panel Depan dan Fungsi 319
7.6.2. Pengukuran Tegangan DC 321
7.6.3. Pengukuran Tegangan AC 323
7.6.4. Pengukuran Frekuensi 326
7.6.4.1. Peralatan yang Dibutuhkan 326
7.6.4.2. Pengukuran Frekuensi Langsung 327
7.6.4.3. Pengukuran Frekuensi Model Lissayous 328
7.6.5. Pengukuran Pasa 329
7.7.1. MSO Sumbu XYZ Aplikasi Pada Pengujian Otomotif 331
7.7.2. Mixed Signal Oscilloscope 331
7.7.3. Osiloskop Digital Pospor (Digital Phospor Osciloscope / DPO) 331
7.7.4. Arsitektur Pemrosesan Paralel 332
7.7.5. Mudah Penggunaan 335
7.7.6. Probe 336
7.8. Pengoperasian Osiloskop 338
7.8.1. Pengesetan 338
7.8.2. Menggroundkan osiloskop 338
7.8.3. Ground Diri Pengguna 339
7.8.4. Pengaturan Pengendali 339
7.8.5. Penggunaan Probe 339
7.8.6. Pengukuran Tegangan 342
7.8.7. Pengukuran Waktu dan Frekuensi 342
7.8.8. Pengukuran Lebar dan Waktu Naik Pulsa 343
7.8.9. Pengukuran Pergeseran Pasa 344
8. FREKUENSI METER
8.1. Frekuensi Meter Analog . 345
8.1.1. Alat ukur frekuensi jenis batang atau lidah bergetar 345
8.1.2. Alat pengukur frekuensi dari type alat ukur rasio 347
8.1.3. Alat ukur frekuensi besi putar 348
8.2. Frekuensi Meter Digital 349
8.2.1. Prinsip kerja 349
8.2.2. Rangkaian frekuensi meter digital yang disederhanakan 353
8.3. Metode Pengukuran 354
8.3.1. Pengukuran Frekuensi dengan counter 354
8.3.2 Pengukuran Frekuensi System Heterodyne 355
8.3.3. Pengukuran Perioda Dengan Counter Perioda Tunggal 357
8.3.4. Pengukuran Perbandingan atau Perbandingan Ganda 359
8.3.5. Pengukuran Interval Waktu dengan Counter 359
8.3.6. Pengukuran Interval Waktu 360
8.3.7. Totalizer 362
8.4. Kesalahan pengukuran 365
8.4.1. Kesalahan pada “gate” 365
8.4.2. Kesalahan Time Base 366
8.4.3. Kesalahan “Level trigger”. 368
9. PENGANALISA SPEKTRUM
9.1. Pengantar dan Sejarah Perkembangan Spektrum Analiser 370
9.1.1.Tantangan Pengukuran Sinyal RF Modern 372
9.1.2. Pertimbangkan Pengukuran 372
9.2. Jenis-jenis Penganalisa Spektrum 373
9.2.1. Penganalisa Spektrum tersapu 373
9.2.2. Penganalisa Vektor Sinyal dengan Analisis Modulasi Digital 374
9.2.3. Kunci Konsep Analisis Spektrum Waktu Riil 377
9.3. Dasar Analisa Spektrum Waktu Riil 381
9.3.1. Analisa Multi Ranah Korelasi Waktu 381
9.3.2. Prinsip Kerja Spektrum Analisa Waktu Riil 383
9.3.3. Penganalisa Spektrum Waktu Riil 384
9.3.4. Pengaruh Ranah Frekuensi dan Waktu Terhadap Kecepatan
Pencuplikan
388
9.3.5. Pemicuan Waktu Riil 389
9.3.5.1. Sistem Picu dengan Akuisis Digital 390
9.3.5.2. Mode Picu dan Corak 392
9.3.5.3. Sumber-sumber Picu RSA 392
9.3.5.4. Membangun Topeng Frekuensi 394
9.3.5.5. Pewaktuan dan Picu 395
9.3.5.6. Baseband DSP 396
9.3.5.7. Kalibrasi / Normalisasi 396
9.3.5.8. Penyaringan 396
JILID 3
9.3.5.9. Analisa Transformasi Fast Fourier 397
9.3.5.10. Modulasi Amplitudo, Frekuensi dan pasa 401
9.3.5.11. Pengukuran Ranah frekuensi 404
9.4. Aplikasi Dalam Penggunaan 415
9.4.1. Informasi Keselamatan 415
9.4.2. Mengukur Perbedaan antara Dua Sinyal Pada Layar 416
9.4.3. Resolving SInyal of Equal Amplitudo 418
9.4.4. Pemecahan Sinyal 419
9.4.5. Pengukuran Frekuensi 421
9.4.6. Pengukuran Sinyal Terhadap Noise 422
9.4.7. Demodulasi Sinyal AM 423
10. PEMBANGKIT POLA
10.1. Latar Belakang Sejarah 431
10.2. Sinyal Pengetesan 432
10.2.1. Komponen Sinkronisasi 432
10.2.2. Sinyal Luminansi (Video Monokrom) 433
10.2.3. Informasi Warna (Krominansi) 433
10.2.4. Ukuran IRE 434
10.2.5. Sinyal Tes TV 434
10.3. Pola Standar 435
10.3.1. Pola Pengetesan EIA 436
10.3.2. Penyusunan Bingkai 436
10.3.3. Pemusatan 436
10.3.3. Linieritas Pembelokan 437
10.3.4. Aspek Perbandingan 439
10.3.5. Cakupan Kontras 439
10.3.6. Penjalinan Gambar (Interlacing) 439
10.3.7. Resolusi 440
10.4. Pola Pengetesan Batang Untuk Pengecekan Lapisan 442
10.4.1. Pengetesan Ringing Dalam Gambar 442
10.4.2. Sinyal Monoscope 444
10.4.3. Chart Bola Untuk Pengetesan Linieritas Kamera 444
10.4.4. Sinyal Batang Warna Standar EIA 446
10.4.5. Batang SMPTE 447
10.4.6. Batang Bidang Putih Penuh 100% 449
10.4.7. Batang Warna Putih EIA 75% 450
10.4.8. Jendela 450
10.5. Pengembangan Pola 451
10.6. Pembangkit Pola 453
10.6.1. Blok diagram Pattern generator 455
10.6.2. Kontrol dan Spesifikasi Pola generator 458
10.7. Spesifikasi 459
10.8. Aplikasi 459
10.8.1. Prosedur Penggunaan Pembangkit Pola 459
10.8.2. Pengukuran Lebar Penalaan Tuner Televisi 461
10.8.3. Pengaturan Gambar dan Suara Menggunakan Pattern generator 462
10.8.4. Pembangkit pola dipasaran 464
10.8.5. Pola Pengetesan Sinyal Video 467
11.MESIN TESTER
11.1. Pengantar 468
11.1.1. MSO 470
11.1.2. Verivikasi Sifat operasi Sistem Whindshield Wiper Automatis 471
11.1.3. Pemicuan MSO Pada Bingkai Kesalahan 474
11.1.4. Pemicuan MSO Mengungkapkan Glitch Acak 476
11.1.5. Penambahan Pengetesan Throughput ECU Otomotip 477
11.1.6. Karakteristik Input dan Output 478
11.2. Elektronik Pengetesan Fungsi Otomotif Menggunakan 479
Sistem Komponen
11.2.1. Penghitungan 479
11.2.2. Komunikasi Serial 481
11.2.3. Instrumentasi Pengukuran Frekuensi Rendah 482
11.2.4. Pensaklaran Beban dan Pengukuran 483
11.2.5. Peletakkan Semua Bersama 485
11.3. Aplikasi 486
11.3.1. Pengetesan Rem Anti-lock dan Kontrol Daya Tarik 486
11.3.1.1. Sensor Reluktansi yang dapat divariasi 486
11.3.1.2. Deteksi Kelicinan Roda 486
11.3.1.3. Pengetesan Deteksi Kelicinan Roda 487
11.3.2. Pengetesan Ambang Kecepatan Roda 487
11.3.3. Pengetesan Selenoid Pengarah 488
11.3.4. Pengetsan Smart Drivers 490
11.3.5. Pengujian Remote Keyless Elektronik Otomotif 491
11.3.6. Perlindungan Immobilizer 492
11.3.7. Pengetesan Pengapian 494
11.3.8. Pengetesan Kepemilikan 495
11.3.9. Pengetesan Sistem Pemantauan Tekanan Ban (TPMS) 496
11.3.10. Kalibrasi Pengukuran Kerugian Jalur 499
11.3.11.Kerugian Jalur Pengukuran dan Kalibrasi Pesawat 500
11.3.12.Mesin Tester 501
11.3.13. Spesifikasi 502
11.3.14.Keunikan Pengetesan Fungsi Otomotif 502
11.4. Rupa rupa Penguji Mesin 504
11.5. Penganalisa Gas 505
12. SISTEM POSISI GLOBAL (GPS)
12.1. Pengantar Teknologi GPS 518
12.1.1. Segemen ruang 521
12.1.2. Gerakan Satelit 522
12.1.3. Konstruksi GPS Satelit 523
12.1.4. Sinyal Satelit 525
12.1.5. Segmen Kontrol 526
12.1.6. Segmen Pemakai 527
12.2. Cara Bekerja GPS 528
12.2.1. Koreksi Perbedaan Posisi 528
12.2.2. Navigasi Sederhana 529
12.2.3. Menghitung Jarak Satelit 531
12.2.4. Perhitungan Posisi 532
12.2.5. Sumber-sumber kesalahan 533
12.3. Differential GPS (DGPS) 539
12.3.1. Koreksi Perbedaan Posisi 539
12.3.2. Menentukan Nilai Koreksi 539
12.3.3. Penyiaran Nilai Koreksi 540
12.3.4. Koreksi Pengukuran Cakupan Semu 540
12.3.5. Penerima Acuan 541
12.4. Petunjuk Pengoperasian GPS Maestro 4050 542
12.4.1. Instalasi GPS 543
12.4.2. Pengoperasian Dasar 544
12.4.3. Menu Utama 545
12.4.4. Point Of Interest (POI) 546
12.4.5. Perencana Perjalanan (Trip Planner) 547
12.4.6. Prosedur Point Of Interest (POI) 551
12.4.7. Prosedur Perencana Perjalanan (Trip Planner) 552
13. PERALATAN ELEKTRONIKA KEDOKTERAN
13.1.1 MRI (Magnetic Resonance Imaging) 554
13.1.1.1.Scan MRI 556
13.1.1.2.Konstruksi Mesin MRI 557
13.1.1.3. Resonansi Magnetik 559
13.1.1.4. Keselamatan MRI 561
13.1.1.5. Magnet MRI 562
13.1.1.6.Magnit MRI Tambahan 563
13.1.2. Mesin MRI 564
13.1.2.1. MRI Images 565
13.1.2.2. Keuntungan MRI 566
13.1.2.3. Alasan Melakukan MRI 566
13.1.2.4. Kelemahan MRI 567
13.1.3. MRI Masa depan 568
13.1.3.1. Pengertian FMRI 568
13.13.2. Perbedaan Antara MRI dan FMRI 568
13.13.3. Tata cara pemeriksaan dan apa yang akan dialami pasien saat
pemeriksaan MRI :
569
13.2.1. Pengertian CT SCAN 569
3.2.1.1. Penemuan Sinar X 571
13.2.1. 2. Pengertian Sinar X 572
13.2.2. Mesin Sinar X 573
13.2.3. Prosedur Scanning 576
13.2.3.1. Cara kerja CT Scan dan Perkembangnnya 577
13.2.3.2. Pengoperasian Alat
579
13.2.3.3. Optimalisasi Peralatan Dengan Model jaringan
580
13.2.4.1. Perawatan 581
13.2.4.2. Kapan CT scan diperlukan 581
13.3.1. Diagnosis Medis Penggambaran Sonography 582
13.3.1.1. Pengertian Ultrasonik Medis 582
13.3.1. 2. Penggambaran Medis Ultrasonography 583
13.3.2. Aplikasi Diagnostik 584
13.3.2.1. Pengolahan Suara Menjadi Gambar 586
13.3.2.2. Produksi Gelombang Suara 586
13.3.2.3. Menerima Pantul 586
13.3.2.4. Pembentukan Gambar 587
13.3.2.5. Susunan transduser linier 588
13.3.3. Metoda Sonography 589
13.3.3.1. Sonography Doppler 589
13.3.3.2. Mesin Ultrasonik 591
13.3.4. Perbedaan Jenis Ultrasonik 594
13.3.5. Prosedur Pengujian Dengan Ultrasonik 596
13.3. Penggambaran Dari Kedokteran Nuklir 597
13.4.1. Prosedur Pengujian 597
13.4.2. Prosedur Pelaksanaan 601
13.4.3. Resiko 609
13.4.4. Keterbatas Tomograpi Emisi Positron 609
13.4.5. Teknik Cardiosvascular Imaging 610
13.4.6. Scanning Tulang 610
DAFTAR PUSTAKA A
DAFTAR TABEL B
DAFTAR GAMBAR C
GLOSARIUM D
1.1. Parameter Alat Ukur
Alat ukur listrik merupakan
peralatan yang diperlukan oleh
manusia. Karena besaran listrik
seperti : tegangan, arus, daya,
frekuensi dan sebagainya tidak
dapat secara langsung ditanggapi
oleh panca indera. Untuk
mengukur besaran listrik tersebut,
diperlukan alat pengubah. Atau
besaran ditransformasikan ke
dalam besaran mekanis yang
berupa gerak dengan
menggunakan alat ukur. Perlu
disadari bahwa untuk dapat
menggunakan berbagai macam
alat ukur listrik perlu pemahanan
pengetahuan yang memadai
tentang konsep - konsep
teoritisnya. Dalam mempelajari
pengukuran dikenal beberapa
istilah, antara lain :
Instrumen : adalah alat ukur untuk menentukan nilai atau besaran
suatu kuantitas atau variabel.
Ketelitian : harga terdekat dengan mana suatu pembacaan
instrumen mendekati harga sebenarnya dari variabel yang
diukur.
Ketepatan : suatu ukuran kemampuan untuk hasil pengukuran yang
serupa
Sensitivitas : perbandingan antara sinyal keluaran atau respons
instrumen terhadap perubahan masukan atau variabel
yang diukur.
Resolusi : :perubahan terkecil dalam nilai yang diukur yang mana
instrumen akan memberi respon atau tanggapan.
Kesalahan : penyimpangan variabel yang diukur dari harga (nilai) yang
sebenarnya.
Tujuan
Pembahasan bertujuan membekali
kemampuan :
1. Mendefinisikan sistem satuan
besaran listrik
2 Memilih dan menempatkan alat
ukur yang baik berdasarkan
parameter
3. Mampu menyebutkan macammacam
peraga penunjukkan alat
ukur
Pokok Bahasan
1. Parameter Alat Ukur
2. Sistem Satuan
3. Klasifikasi kelas meter
dan kalibrasi
4. Macam-macam peraga
BAB 1 PENDAHULUAN
Alat ukur listrik dikelompokkan menjadi dua, yaitu :
Alat ukur standar/absolut :
Alat ukur absolut maksudnya
adalah alat ukur yang menunjukkan
besaran dari komponen listrik yang
diukur dengan batas-batas pada
konstanta dan penyimpangan pada
alat itu sendiri. Ini menunjukkan
bahwa alat tersebut tidak perlu
dikalibrasi atau dibandingkan
dengan alat ukur lainnya lebih
dahulu. Contoh dari alat ukur ini
adalah galvanometer.
Gambar 1-1 Alat ukur standar galvanometer
Alat ukur sekunder :
Alat ukur sekunder maksudnya
adalah semua alat ukur yang
menunjukkan harga besaran listrik
yang diukur dan dapat ditentukan
hanya dari simpangan alat ukur
tersebut. Sebelumnya alat ukur
sudah dikalibrasi dengan
membandingkan pada alat ukur
standar/absolut. Contoh dari alat
ukur ini adalah alat ukur listrik yang
sering dipergunakan sehari-hari.
Gambar 1-2 Alat ukur sekunder
1.1.1. Sistem Satuan Dalam Pengukuran
1.1.1.1. Satuan Dasar dan Satuan Turunan
Ilmu pengetahuan dan teknik
menggunakan dua jenis satuan,
yaitu satuan dasar dan satuan
turunan. Satuan-satuan dasar
dalam mekanika terdiri dari
panjang, massa dan waktu. Biasa
disebut dengan satuan - satuan
dasar utama. Dalam beberapa
besaran fisis tertentu pada ilmu
termal, listrik dan penerangan juga
dinyatakan satuan-satuan dasar.
Arus listrik, temperatur, intensitas
cahaya disebut dengan satuan
dasar tambahan. Sistem satuan
dasar tersebut selanjutnya dikenal
sebagai sistem internasional yang
disebut sistem SI. Sistem ini
memuat 6 satuan dasar seperti
tabel 1-1.
Tabel 1-1 Besaran-besaran satuan dasar SI
Kuantitas Satuan Dasar Simbol
Panjang
Massa
Waktu
Arus listrik
Temperatur
Intensitas cahaya
meter
kilogram
sekon
amper
kelvin
kandela
m
kg
s
AK
Cd
Satuan-satuan lain yang dapat
dinyatakan dengan satuan-satuan
dasar disebut satuan-satuan
turunan. Untuk memudahkan
beberapa satuan turunan telah
diberi nama baru, contoh untuk
daya dalam SI dinamakan watt
yaitu menggantikan j/s.
Tabel 1-2 Beberapa contoh satuan yang diturunkan
1.1.1.2. Sistem-sistem Satuan
Asosiasi pengembangan Ilmu
Pengetahuan Inggris telah
menetapkan sentimeter sebagai
satuan dasar untuk panjang dan
gram sebagai satuan dasar untuk
massa. Dari sini dikembangkan
sistem satuan sentimeter-gramsekon
(CGS). Dalam sistem
elektrostatik CGS, satuan muatan
listrik diturunkan dari sentimeter,
gram, dan sekon dengan
menetapkan bahwa permissivitas
ruang hampa pada hukum
coulumb mengenai muatan listrik
adalah satu. Satuan-satuan
turunan untuk arus listrik dan
potensial listrik dalam sistem
elektromagnetik, yaitu amper dan
volt digunakan dalam pengukuranpengukuran
praktis. Kedua satuan
ini beserta salah satu dari satuan
lainnya seperti: coulomb, ohm,
henry, farad, dan sebagainya
digabungkan di dalam satuan
ketiga yang disebut sistem praktis
(practical system).
Kuantitas Satuan
yang
diturunkan
Simbol Dinyatakan
dalam satuan SI
atau satuan yang
diturunkan
Frekuensi
Gaya
Tekanan
Enersi kerja
Daya
Muatan listrik
GGL/beda potensial
Kapasitas listrik
Tahanan listrik
Konduktansi
Fluksi magnetis
Kepadatan fluksi
Induktansi
Fluksi cahaya
Kemilauan
hertz
newton
pascal
joule
watt
coulomb
volt
farad
ohm
siemens
Weber
Tesla
Henry
Lumen
lux
Hz
N
Pa
J
WCVF
S
Wb
T
H
lM
lx
1 Hz = 1 s-1
1 N = I kgm/s2
1 Pa = 1 N/m2
1 J = 1 Nm
1 W = 1 J/s
1 C = 1 As
1 V = 1 W/A
1 F = 1 AsIV
1 = I V/A
1 S = 1 - 1
1 Wb = I Vs
1 T = 1 Wb/m2
1 H = 1 Vs/A
l m = 1 cd sr
l x = 1 lm/m2
Tahun 1960 atas persetujuan
internasional ditunjuk sebagai
sistem internasional (SI). Sistem
SI digunakan enam satuan dasar,
yaitu meter, kilogram, sekon, dan
amper (MKSA) dan sebagai satuan
dasar tambahan adalah derajat
kelvin dan lilin (kandela) yaitu
sebagai satuan temperatur dan
intensitas cahaya, seperti terlihat
pada tabel 1-1. Demikian pula
dibuat pengalian dari satuansatuan
dasar, yaitu dalam sistem
desimal seperti terlihat pada tabel
1-3.
Tabel 1-3 Perkalian desimal
Faktor perkalian dari
satuan
Sebutan
Nama Symbol
1012
109
106
103
102
10
10-1
10-2
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
10-18
Tera
Giga
Mega
Kilo
Hekto
Deca
Deci
Centi
Milli
Micro
Nano
Pico
Femto
atto
TG
MKh
da
dcm
npfa
Ada pula satuan bukan SI yang
dapat dipakai bersama dengan
satuan SI. Beserta kelipatan -
kelipatannya, digunakan dalam
pemakaian umum. Lebih jelasnya
dapat diperhatikan pada tabel 1-4.
Tabel 1-4 Satuan bukan SI yang dapat dipakai bersama dengan satuan
Kuantitas Nama Satuan Simbol Definisi
Waktu menit
jam
hari
menit
jam
hari
1 menit = 60 s
1 jam = 60 menit
1 hari = 24 jam
Sudut datar derajat
menit
sekon
,:
10 = (J/180 )rad
1, = ( 1/60 )o
1" = ( 1/60 )
Massa Ton T 1 t = 103 k9
1.1.1.3. Sistem Satuan Lain
Di Inggris sistem satuan panjang
menggunakan kaki (ft), massa pon
(lb), dan waktu adalah detik. (s).
Satuan-satuan tersebut dapat
dikonversikan ke satuan SI, yaitu
panjang 1 inci = 1/12 kaki
ditetapkan = 25,4 mm, untuk
massa 1 pon (lb) = 0,45359237 kg.
Berdasarkan dua bentuk ini
memungkinkan semua satuan
sistem Inggris menjadi satuan -
satuan SI. Lebih jelasnya
perhatikan tabel 1-5.
Tabel 1-5 Konversi satuan Inggris ke SI
1.2. Kesalahan Ukur
Saat melakukan pengukuran
besaran listrik tidak ada yang
menghasilkan ketelitian dengan
sempurna. Perlu diketahui
ketelitian yang sebenarnya dan
sebab terjadinya kesalahan
pengukuran. Kesalahan -
kesalahan dalam pengukuran
dapat digolongkan menjadi tiga
jenis, yaitu :
1.2.1 Kesalahan-kesalahan Umum (gross-errors)
Kesalahan ini kebanyakan
disebabkan oleh kesalahan
manusia. Diantaranya adalah
kesalahan pembacaan alat ukur,
penyetelan yang tidak tepat dan
pemakaian instrumen yang tidak
sesuai dan kesalahan penaksiran.
Kesalahan ini tidak dapat dihindari,
tetapi harus dicegah dan perlu
perbaikkan. Ini terjadi karena
keteledoran atau kebiasaan -
kebiasaan yang buruk, seperti :
pembacaan yang tidak teliti,
pencatatan yang berbeda dari
pembacaannya, penyetelan
instrumen yang tidak tepat. Agar
mendapatkan hasil yang optimal,
maka diperlukan pembacaan lebih
dari satu kali. Bisa dilakukan tiga
kali, kemudian dirata-rata. Jika
mungkin dengan pengamat yang
berbeda.
Satuan Inggris Simbol Ekivalensi metrik Kebalikan
Panjang 1 kaki
1 inci
Luas 1 kaki kuadrat
1 inci kuadrat
Isi 1 kaki kubik
Massa 1 pon
Kerapatan 1 pon per kaki kubik
Kecepatan 1 kaki per sekon
Gaya 1 pondal
Kerja, energi 1 kaki-pondal
Daya 1 daya kuda
ft
In
Ft2
In2
Ft3
lb
lb/ft3
ft/s
pdl
ft pdl
Hp
30,48 cm
25,40 mm
9,2903 x 102 cm2
6,4516 x 102
mm2
0,0283168 m3
0,45359237 kg
16,0185 kg/m3
0,3048 m/s
0,138255 N
0,0421401 J
745,7 W
0,0328084
0,0393701
0,0107639x10
2
0,15500 x 10-2
35,3147
2,20462
0,062428
3,28084
7,23301
23,7304
0.00134102
Gambar 1-3 Posisi pembacaan meter
Gambar 1-4 a Pembacaan yang salah Gambar 1-4 b Pembacaan yang benar
Pembacaan
> harga
senearnya
Hasil pembacaan
< harga
sebenarnya Posisi
pembacaan
yang benar
Gambar 1-5 Pengenolan meter tidak tepat
1.2.2. Kesalahan-kesalahan sistematis (systematic errors)
Kesalahan ini disebabkan oleh
kekurangan-kekurangan pada
instrumen sendiri. Seperti
kerusakan atau adanya bagianbagian
yang aus dan pengaruh
lingkungan terhadap peralatan atau
pemakai. Kesalahan ini merupakan
kesalahan yang tidak dapat
dihindari dari instrumen, karena
struktur mekanisnya. Contoh :
gesekan beberapa komponen yang
bergerak terhadap bantalan dapat
menimbulkan pembacaan yang
tidak tepat. Tarikan pegas
(hairspring) yang tidak teratur,
perpendekan pegas, berkurangnya
tarikan karena penanganan yang
tidak tepat atau pembebanan
instrumen yang berlebihan. Ini
semua akan mengakibatkan
kesalahan-kesalahan. Selain dari
beberapa hal yang sudah
disinggung di atas masih ada lagi
yaitu kesalahan kalibrasi yang bisa
mengakibatkan pembacaan
instrumen terlalu tinggi atau terlalu
rendah dari yang seharusnya.
Cara yang paling tepat untuk
mengetahui instrumen tersebut
mempunyai kesalahan atau tidak
yaitu dengan membandingkan
dengan instrumen lain yang
memiliki karakteristik yang sama
atau terhadap instrumen lain yang
akurasinya lebih tinggi. Untuk
menghindari kesalahan-kesalahan
tersebut dengan cara : (1) memilih
instrumen yang tepat untuk
pemakaian tertentu; (2)
menggunakan faktor-faktor koreksi
setelah mengetahui banyaknya
kesalahan; (3) mengkalibrasi
instrumen tersebut terhadap
instrumen standar. Pada
kesalahan-kesalahan yang
disebabkan lingkungan, seperti :
efek perubahan temperatur,
kelembaban, tahanan udara luar,
medan-medan maknetik, dan
sebagainya dapat dihindari dengan
membuat pengkondisian udara
(AC), penyegelan komponenkomponen
instrumen tertentu
dengan rapat, pemakaian
pelindung maknetik dan
sebagainya.
Pegas pegas
Gambar 1-6 Posisi pegas
1.2.3. Kesalahan acak yang tak disengaja (random errors)
Kesalahan ini diakibatkan oleh
penyebab yang tidak dapat
langsung diketahui. Antara lain
sebab perubahan-perubahan
parameter atau sistem pengukuran
terjadi secara acak. Pada
pengukuran yang sudah
direncanakan kesalahan -
kesalahan ini biasanya hanya
kecil. Tetapi untuk pekerjaan -
pekerjaan yang memerlukan
ketelitian tinggi akan berpengaruh.
Contoh misal suatu tegangan
diukur dengan voltmeter dibaca
setiap jam, walaupun instrumen
yang digunakan sudah dikalibrasi
dan kondisi lingkungan sudah diset
sedemikian rupa, tetapi hasil
pembacaan akan terjadi
perbedaan selama periode
pengamatan. Untuk mengatasi
kesalahan ini dengan menambah
jumlah pembacaan dan
menggunakan cara-cara statistik
untuk mendapatkan hasil yang
akurat.
Alat ukur listrik sebelum digunakan
untuk mengukur perlu diperhatikan
penempatannya / peletakannya. Ini
penting karena posisi pada bagian
yang bergerak yang menunjukkan
besarannya akan dipengaruhi oleh
titik berat bagian yang bergerak
dari suatu alat ukur tersebut. Oleh
karena itu letak penggunaan alat
ukur ditentukan seperti pada tabel
1-6
Tabel 1-6 Posisi alat ukur waktu digunakan
1.3. Klasifikasi Kelas Meter
Untuk mendapatkan hasil
pengukuran yang mendekati
dengan harga sebenarnya. Perlu
memperhatikan batas kesalahan
yang tertera pada alat ukur
tersebut. Klasifikasi alat ukur listrik
menurut Standar IEC no. 13B-23
menspesifikasikan bahwa
ketelitian alat ukur dibagi menjadi 8
kelas, yaitu : 0,05; 0,1 ; 0,2 ; 0,5 ;
1,0 ; 1,5 ; 2,5 ; dan 5. Kelas-kelas
tersebut artinya bahwa besarnya
kesalalahan dari alat ukur pada
batas-batas ukur masing-masing
kali ± 0,05 %, ± 0,1 %, ± 0,2 %,
± 0,5 %, ± 1,0 %, ± 1,5 %, ± 2,5
%, ± 5 % dari relatif harga
maksimum. Dari 8 kelas alat ukur
tersebut digolongkan menjadi 4
golongan sesuai dengan daerah
pemakaiannya, yaitu :
(1) Golongan dari kelas 0,05, 0,1,
0,2 termasuk alat ukur presisi yang
tertinggi. Biasa digunakan di
laboratorium yang standar. (2)
Golongan alat ukur dari kelas 0,5
mempunyai ketelitian dan presisi
tingkat berikutnya dari kelas 0,2
alat ukur ini biasa digunakan untuk
pengukuran-pengukuran presisi.
Alat ukur ini biasanya portebel. (3)
Golongan dari kelas 1,0
mempunyai ketelitian dan presisi
pada tingkat lebih rendah dari alat
ukur kelas 0,5. Alat ini biasa
digunakan pada alat ukur portebel
yang kecil atau alat-alat ukur pada
panel. (4) Golongan dari kelas 1,5,
2,5, dan 5 alat ukur ini
dipergunakan pada panel-panel
yang tidak begitu memperhatikan
presisi dan ketelitian.
1.4. Kalibrasi
Setiap sistem pengukuran harus
dapat dibuktikan keandalannya
dalam mengukur, prosedur
pembuktian ini disebut kalibrasi.
kalibrasi atau peneraan bagi
pemakai alat ukur sangat penting.
Kalibrasi dapat mengurangi
kesalahan meningkatkan ketelitian
pengukuran. Langkah prosedur
kalibrasi menggunakan
perbandingan instrumen yang akan
dikalibrasi dengan instrumen
standar. Berikut ini dicontohkan
kalibrasi untuk ampermeter arus
searah dan voltmeter arus searah
secara sederhana.
1.4.1. Kalibrasi ampermeter arus
searah
Letak Tanda
Tegak
Datar
Miring (misal
dengan
Sudut 600)
< 600
Kalibrasi secara sederhana yang
dilakukan pada ampermeter arus
searah. Caranya dapat dilakukan
dengan membandingkan arus
yang melalui ampermeter yang
akan dikalibrasi (A) dengan
ampermeter standar (As).
Langkah-langkahnya ampermeter
(A) dan ampermeter standar (As)
dipasang secara seri perhatikan
gambar 1- 7 di bawah.
+ -+ -
+
Beban
-
Gambar 1- 7. Kalibrasi sederhana ampermeter
Sebaiknya ampermeter yang akan
digunakan sebagai meter standar
adalah ampermeter yang
mempunyai kelas presisi yang
tinggi (0,05, 0,1, 0,2) atau presisi
tingkat berikutnya (0,5). Gambar 1
– 7 ditunjukkan bahwa IA adalah
arus yang terukur pada meter yang
akan dikalibrasi, Is adalah arus
standar yang dianggap sebagai
harga arus sebenarnya. Jika
kesalahan mutlak (absolut) dari
ampermeter diberi simbol dan
biasa disebut kesalahan dari alat
ukur, maka dapat dituliskan :
= IA - Is ............................. (1 – 1)
Perbandingan kesalahan alat ukur
() terhadap harga arus
sebenarnya (Is), yaitu : / Is biasa
disebut kesalahan relatif atau rasio
kesalahan. DInyatakan dalam
persen. Sedangkan perbedaan
atau selisih antara harga
sebenanya atau standar dengan
harga pengukuran disebut harga
koreksi dituliskan :
Is - IA = k ........................... (1 – 2)
Perbandingan harga koreksi
terhadap arus yang terukur (k / IA )
disebut rasio koreksi atau koreksi
relatif dinyatakan dalam persen
.
Contoh Aplikasi :
Ampermeter digunakan untuk mengukur arus yang
besarnya 20 mA, ampermeter menunjukan arus sebesar
19,4 mA. Berapa kesalahan, koreksi, kesalahan relatif, dan
koreksi relatif.
Jawab :
Kesalahan = 19,4 – 20 = - 0,6 mA
Koreksi = 20 – 19,4 = 0,6 mA
Kesalahan relatif = -0,6/20 . 100 % = - 3 %
Koreksi relatif = 0,6/19,4 . 100 % = 3,09 %
IA Is
1.4.2. Kalibrasi voltmeter arus searah
Sama halnya pada ampermeter,
kalibrasi voltmeter arus searah
dilakukan dengan cara
membandingkan harga tegangan
yang terukur voltmeter yang
dikalibrasi (V) dengan voltmeter
standar (Vs). Langkah-langkahnya
voltmeter (V) dan voltmeter
standar (Vs) dipasang secara
paralel perhatikan gambar 1- 8 di
bawah.
+ + +
Beban
- - -
Gambar 1- 8. Kalibrasi sederhana voltmeter
Voltmeter yang digunakan sebagai
meter standar adalah voltmeter
yang mempunyai kelas presisi
tinggi (0,05, 0,1, 0,2) atau presisi
tingkat berikutnya (0,5). Pada
Gambar 1 – 8, V adalah tegangan
yang terukur pada meter yang
dikalibrasi, sedangkan Vs adalah
tegangan standar yang dianggap
sebagai harga tegangan
sebenarnya. Jika kesalahan mutlak
(absolut) dari voltmeter diberi
simbol dan biasa disebut
kesalahan dari alat ukur, maka
dapat dituliskan :
= V-Vs............................. (1 – 3)
Perbandingan besar kesalahan
alat ukur () terhadap harga
tegangan sebenarnya (Vs), yaitu :
/ Vs disebut kesalahan relatif
atau rasio kesalahan dinyatakan
dalam persen. Sedangkan
perbedaan harga sebenanya atau
standar dengan harga pengukuran
disebut koreksi dapat dituliskan :
Vs - V = k ........................... (1 – 4)
V V
Demikian pula perbandingan
koreksi terhadap arus yang terukur
(k / V ) disebut rasio koreksi atau
koreksi relatif dinyatakan dalam
persen.
1.5. Macam-macam Alat Ukur Penunjuk Listrik
Alat ukur listrik yang biasa
dipergunakan dalam pengukuran
ditunjukkan pada tabel 1-7 yang
meliputi : jenis, tanda gambar,
prinsip kerja, penggunaan, daerah
kerja penggunaan, dan kebutuhan
daya.
Tabel 1-7 Beberapa contoh alat ukur penunjuk listrik
Contoh : voltmeter digunakan untuk mengukur tegangan
yang besarnya 50 V, voltmeter tersebut menunjukan
tegangan sebesar 48 V. Berapa nilai kesalahan, koreksi,
kesalahan relatif, dan koreksi relatif.
Jawab :
Kesalahan = 48 – 50 = - 2 V
Koreksi = 50 – 48 = 2 V
Kesalahan relatif = - 2/50 . 100 % = - 4 %
Koreksi relatif = 2/48 . 100 % = 4,16 %
1.5.1. Alat Ukur Kumparan Putar
1.5.1. Alat Ukur Kumparan Putar
Alat ukur kumparan putar adalah
alat ukur yang bekerja atas dasar
prinsip kumparan listrik yang
ditempatkan dalam medan magnet
yang berasal dari magnet
permanen. Alat ukur jenis ini tidak
terpengaruh magnet luar, karena
No Jenis Tanda
Gambar
Prinsip Kerja Peng
gunaan
Contoh Daerah Kerja dan Penggunaan
Dayanya
Daya
Arus Tegangan Frekuen
si
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Kumparan
putar
M
Gaya elektro
magnetik antar
medan magnit
suatu magnit tetap
& arus
DC AVO 1,5 x 10-6 ~102 10-2~10-3 - Kecil
2 Penyearah
R
Kombinasi suatu
pengubah memakai
penyearah semi
konduktor saat
suatu alat ukur
jenis kumparan
putar
AC
ratarata
AVOF 5 x 10-4 ~10-1 1~103 < 104 Kecil
3 TermoMo
men
T
Kombinasi suatu
pengubah memakai
termoMomen dan
alat ukur jenis
kumparan putar
AC
Efektif
DC
AVW 10-3 ~5 5x10-1 ~
1,5x102
< 103 Kecil
4 Besi Putar
S
Gaya elektro
magnetik yang
bekerja pada suatu
inti besi dalam suatu
medan magnet
AC
Efektif
DC
AV 10-2 ~
3x102
10~103 <5x102 Besar
5 Elektro
dinamo
meter
D
Gaya elektro
magnetik yang
bekerja pada suatu
kumparan yang
dialiri arus dalam
medan elektro
maknet
AC
Efektif
DC
AVMF 10-2 ~ 50 1~103 < 103 besar
6 Induksi
D
Gaya elektro
magnetik yang
ditimbulkan oleh
medan bolak-balik
dan arus yang
terimbas oleh
medan
maknetmaknet
AC
Efektif
AVW
Wh
10-1 ~ 102 1~103 < 103 x
10 ~
102
Besar
telah memiliki medan magnet yang
kuat terbuat dari logam alniko yang
berbentuk U. Prinsip kerja alat
ukur kumparan putar
menggunakan dasar percobaan
Lorentz. Percobaan Lorentz
dikatakan, jika sebatang
penghantar dialiri arus listrik
berada dalam medan magnet,
maka pada kawat penghantar
tersebut akan timbul gaya. Gaya
yang timbul disebut dengan gaya
Lorentz. Arahnya ditentukan
dengan kaidah tangan kiri Fleming.
Gambar 1-9 Hukum tangan kiri Fleming
Gambar 1-10 menggambarkan
magnet permanen yang berbentuk
seperti tapal kuda yang dilengkapi
dengan sepatu kutub. Diantara
sepatu kutub ditempatkan sebuah
inti dengan lilitan kawat yang dapat
bergerak dan berputar dengan
bebas melalui poros. Pada waktu
melakukan pengukuran, arus
mengalir pada kumparan dan
menyebabkan adanya magnet.
Magnet tersebut ditolak oleh
medan magnet tetap.
Berdasarkan hukum tangan kiri
Fleming, kumparan tersebut akan
berputar sehingga jarum penunjuk
akan bergerak atau menyimpang
dari angka nol. Semakin besar
arus yang mengalir dalam
kumparan, makin kuatlah gaya
tolak yang mengenai kumparan
dan menyebabkan penyimpangan
jarum bergerak semakin jauh.
1. Skala 5. Kumparan putar
2. Jarum penunjuk 6. Inti besi lunak
3. Magnet tetap 7. Pegas
4. Sepatu kutub 8. Poros
Gambar 1-10 Prinsip kerja alat ukur kumparan (www.tpub.com)
Pegas yang berbentuk ulir pipih
ada dua, satu terletak di atas
kumparan, yang lain berada di
bawah kumparan. Pegas-pegas
tersebut arah putarnya saling
berlawanan, yaitu satu ke arah kiri
yang lain ke arah kanan. Dengan
demikian kalau yang satu
mengencang, lainnya akan
mengendor. Hal ini akan
menimbulkan keseimbangan pada
kedudukan jarum dan membuat
jarum selalu kembali ke titik nol bila
tidak ada arus yang mengalir.
Karena adanya arus yang mengalir
melalui kumparan sehingga akan
timbul gaya pada kedua sisi dan
menghasilkan momen
penyimpang, perhatikan gambar 1-
11.
4
3
1
2
6
5
7
8
Gambar 1-11 Momen penyimpang
Jika arus yang mengalir pada
kumparan adalah I amper, maka
besarnya gaya pada tiap sisi
kumparan adalah :
F = B .I . l Newton ........................ (1 -1)
Dengan pengertian :
B = kerapatan fluks dalam Wb/m2
l = panjang kumparan dalam meter
Apabila kumparan dengan N lilitan,
maka gaya pada masing-masing
kumparan adalah : N . B. I . l
Newton. Besarnya momen
penyimpang (Td) adalah gaya
dikalikan dengan lengan atau jarak
tegak lurus. Jika lengan adalah b,
maka :
Karena l X b merupakan luas penampang kumparan dan dinotasikan A,
maka
Momen penyimpang (Td) = N . B . I . A N-m ............. (1 -2)
Dari persamaan I-2, jika B
dinyatakan suatu konstanta, maka
momen penyimpang (Td) akan
sebanding dengan arus yang
mengalir pada kumparan. Karena
alat ukur menggunakan pegas
kontrol yang tidak bervariasi, maka
momen pengontrol (Tc) sebanding
dengan simpangan . Pada posisi
simpangan akhir Td = Tc ,
sehingga simpangan adalah
sebanding dengan arus I.
Momen penyimpang (Td) = gaya x lengan
= N. B . I .l . b
Dengan demikian alat ukur ini
dapat dikatakan mempunyai skala
seragam. Untuk menentukan skala
alat ukur kumparan putar
dipaparkan dengan grafik, yang
menghubungkan persamaan sudut
putar dengan momen T.
Gambar 1-12. Penentuan penunjukan
Gamnbar 1-13. Skala alat ukur kumparan putar
Contoh, jika arus yang megalir
pada alat ukur kumparan putar
sebesar 5 mA mengakibatkan
kumparan berputar dengan sudut
0 ?1 ?2 ?3 ?4 ?5
TD1
TD2
TD3
TD4
TD5 A
K
O
P
E
L
sebesar 1,2 radial. Jika momen
penggerak yang disebabkan oleh
arus-arus sebesar 1, 2,3 ,4, dan 5
mA dinyatakan dengan TD1, TD2,
TD3, TD4, , dan TD5,. Momen -
momen tersebut dapat
digambarkan sebagai garis-garis
datar dan berjarak sama satu
sama lain. Perlu diketahui bahwa
momen-momen penggerak
tersebut hanya ditentukan oleh
besarnya arus yang mengalir dan
tidak tergantung dari sudut putar
dari penunjuk. Besarnya momen
pengontrol berbanding lurus
dengan sudut putar sehingga
dalam grafik dapat digambarkan
sebagai garis lurus yang
menghubungkan titik mula dengan
A (perhatikan gambar 1-12).
Apabila momen penggerak dan
momen pengontrol dalam keadaan
seimbang, dan masing-masing
momen penggerak dinyatakan
sebagai 1, 2, 3, 4, dan 5,
maka didapat 2 = 21, 3 =
31, 4 = 41, 5 = 51. Oleh
karena itu yang dibentuk dengan
membagi busur lingkaran sebesar
1,2 rad ke dalam lima bagian yang
sama, dan diberikan angka-angka
pada lima bagian dari skala
tersebut 0, 1, 2, 3, 4, dan 5 seperti
pada gambar 1-13 besarnya arus
yang mengalir dapat dinyatakan
pada waktu jarum penunjuk
berhenti. Jika gambar
menunjukkan jarum berhenti pada
angka 3,5, maka besarnya arus
yang diukur adalah 3,5 mA.
Secara umum kumparan putar
terbuat dari kerangka dari
aluminium, sedangkan dilihat sifat
kelistrikkannya kerangka tersebut
merupakan jaringan hubung
singkat dan memberikan pada
kumparan momen peredam.
Gambar 1-14 ditunjukan jika
kumparan dialiri arus, maka
kumparan akan berputar dan
dalam kerangka akan timbul arus
induksi. Tegangan yang
menyebabkan arus induksi
mengalir dalam kerangka
kumparan. Sebaliknya arus induksi
akan memotong fluksi magnet
dalam celah udara, jika kumparan
berputar membangkitkan momen
yang berbanding lurus dengan
kecepatan putar. Arah momen ini
berlawanan dengan arah
perputaran, maka akan
menghambat arah perputaran, dan
momen ini disebut momen
peredam.
Gambar 1 – 14 Peredaman alat ukur kumparan putar
Proses penunjukan jarum alat ukur
tidak secara langsung menunjukan
harga yang dikehendaki tetapi
masih terdapat nilai perbedaan.
Perbedaan disebabkan karena
adanya tahanan dalam dari alat
ukur. Proses demikian juga dapat
disebabkan adanya peredaman.
Jika penampang kerangka kecil
dan tahanan listriknya besar, maka
arus induksi yang terjadi kecil
sehingga mengakibatkan momen
redam yang lemah dan penunjukan
jarum akan berosilasi di sekitar 0.
Biasa disebut peredaman kurang
(gambar 1-15 kurva A). Sebaliknya
jika tahanan listrik kecil, arus
induksi yang terjadi besar sehingga
mengakibatkan pergerakan jarum
akan lambat dan biasa disebut
dengan peredaman lebih (gambar
1-15 kurva B). Yang terbaik
adalah diantara peredaman kurang
dan peredaman lebih biasa
disebut dengan peredaman kritis
(kurva C).
Waktu
Gambar 1 – 15. Gerakan jarum penunjuk dari suatu alat ukur
1.5.2. Alat Ukur Besi Putar
Alat ukur tipe besi putar adalah
sederhana dan kuat dalam
konstruksi. Alat ukur ini digunakan
sebagai alat ukur arus dan
tegangan pada frekuensi –
frekuensi yang dipakai pada
jaringan distribusi. Instrumen ini
pada dasarnya ada dua buah
bentuk yaitu tipe tarikan (attraction)
dan tipe tolakan (repulsion). Cara
kerja tipe tarikan tergantung pada
gerakan dari sebuah besi lunak di
dalam medan magnit, sedang tipe
tolakan tergantung pada gaya tolak
Redaman kurang
Redaman kritis
Redaman lebih
A
C
B
H
a
r
g
a
p
e
n
u
n
j
u
k
k
a
n
a
l
a
antara dua buah lembaran besi
lunak yang telah termagnetisasi
oleh medan magnit yang sama.
Apabila digunakan sebagai
ampermeter, kumparan dibuat
dari beberapa gulungan kawat
tebal sehingga ampermeter
mempunyai tahanan yang rendah
terhubung seri dengan rangkaian.
Jika digunakan sebagai voltmeter,
maka kumparan harus
mempunyai tahanan yang tinggi
agar arus yang melewatinya
sekecil mungkin, dihubungkan
paralel terhadap rangkaian. Kalau
arus yang mengalir pada
kumparan harus kecil, maka
jumlah kumparan harus banyak
agar mendapatkan amper
penggerak yang dibutuhkan.
1.5.2.1. Tipe Tarikan (Attraction)
Pada gambar 1-16. terlihat bahwa
jika lempengan besi yang belum
termagnetisasi digerakkan
mendekatai sisi kumparan yang
dialiri arus, lempengan besi
akan tertarik di dalam kumparan.
Hal ini merupakan dasar dalam
pembuatan suatu pelat dari besi
lunak yang berbentuk bulat telur,
bila dipasangkan pada batang yang
berada diantara "bearings" dan
dekat pada kumparan, maka pelat
besi tersebut akan terayun ke
dalam kumparan yang dialiri arus.
Kuat medan terbesar berada
ditengah - tengah kumparan, maka
pelat besi bulat telur harus
dipasang sedemikian rupa
sehingga lebar gerakannya yang
terbesar berada di tengah
kumparan.
Gambar 1 – 16 Prinsip kerja instrumen tipe tarikan
Bila sebuah jarum penunjuk
dipasangkan pada batang yang
membawa pelat tadi, maka arus
yang mengalir dalam kumparan
akan mengakibatkan jarum
penunjuk menyimpang. Untuk
lebih jelasnya perhatikan gambar
1-17.
Gambar 1 – 17. Beberapa bagian dari instrumen tipe tarikan
Besar simpangan akan lebih
besar, jika arus yang mengalir
pada kumparan besar. Demikian
pula simpangan penunjuk yang
bergerak diatas skala, sebelumnya
skala harus sudah dikalibrasi.
Besarnya momen gerak (deflecting
torque) diperlihatkan pada
gambar 1 – 18 di bawah.
Gambar 1 – 18. Besarnya momen gerak
Apabila pelat besi ditempatkan
sedemikian rupa sehingga pada
posisi nol membentuk sudut Ø
dengan arah medan magnit H yang
dihasilkan oleh kumparan.
Simpangan yang dihasilkan adalah
akibat arus yang melalui
kumparan. Dengan demikian pelat
besi yang termagnetisasi itu
mempunyai kemagnitan sebanding
dengan besarnya H yang bekerja
sepanjang sumbunya, yaitu
sebanding dengan H sin ( Ø + ).
Gaya F yang menarik pelat ke
Pelat besi
kumparan
Arah gaya
dalam kumparan adalah sebanding
terhadap H2sin ( Ø + ). Jika
permeabilitas besi dianggap
konstan, maka H ~ I, dengan
demikian :
F ~ I2 sin (.Ø + ) . ( 1 - 3 )
Jika. gaya ini bekeria Pada jarak I
dari sumbu putar pelat, maka
besarnya momen (Momen)
penyimpang adalah :
Td = F.I.cos ( Ø + ) ... ( 1 - 4 )
Jika persamaan 1 - 3 dimasukkan dalam persamaan 1 - 4 dipatkan :
Td = I2sin ( Ø + ). 1. cos ( Ø + )
Karena besarnya I adalah konstan, maka :
Td = K.I2.sin ( Ø + ). cos ( Ø + )
Jika digunakan kontrol pegas (spring-control ) maka momen pegasnya :
Tc = K'. …… ( 1 – 5 )
Pada keadaan mantap (steady), maka Td = Tc
K.I2sin (Ø + ).cos (Ø + ) = K'
sehingga : - I2 ( 1 - 6 )
Dengan demikian skala alat ukur besi putar adalah skala kuadratis. Jadi
bila digunakan pada arus bolak-balik, maka :
- I2 rms ( 1 - 7 )
1.5.2.2. Tipe Tolakan (Repolsion)
Bagian-bagian instrumen jenis
tolakan digambarkan pada Gambar
1 – 19. Dalam gambar terdapat
kumparan tetap diletakkan
didalamnya dua buah batang besi
lunak A dan B sejajar dengan
sumbu kumparan. Salah satu dari
besi tersebut A dipasang tetap,
sedang B dipasang mudah
bergerak dan membawa sebuah
penunjuk yang mudah bergerak
diatas skala yang telah dikalibrasi.
Gambar 1 – 19 Beberapa bagian penampang jenis repulsion
Apabila arus yang akan diukur
dilewatkan melalui kumparan,
maka akan membangkitkan medan
magnit memagnetisir kedua
batang besi. Pada titik yang
berdekatan sepanjang batang besi
mempunyai polaritas magnit yang
sama. Dengan demikian akan
terjadi gaya tolak menolak
sehingga penunjuk akan
menyimpang melawan momen
pengontrol yang diberikan oleh
pegas. Gaya tolak ini hampir
sebanding dengan kuadrat arus
yang melalui kumparan;
kemanapun arah arus yang melalui
kumparan, kedua batang besi
tersebut akan selalu sama - sama
termagnetisasi dan akan saling
tolak-menolak.
Untuk mendapatkan skala uniform,
digunakan 2 buah lembaran besi
yang berbentuk seperti lidah
(Gambar 1 - 20).
Gambar 1 – 20. Dua. buah lembaran besi yang berbentuk seperti lidah
Pada Gambar 1-20 tampak besi
tetap terdiri dari lempengan besi
berbentuk lidah dililitkan dalam
bentuk silinder, sedang besi yang
bergerak terdiri dari lempengan
besi dan dipasang sedemikian
rupa sehingga dapat bergerak
sejajar terhadap besi tetap.
Dengan adanya gaya. tolakmenolak
antara dua batang besi
yang sama-sama termagnetisasi
tersebut akan timbul momen.
Besar momen sebanding dengan
H2. Karena H sendiri berbanding
lurus terhadap arus yang melalui
kumparan (permeabilitas dianggap
konstan), maka momen tersebut
akan sebanding dengan I2. Dengan
demikian momen simpangan,
sebagai momen utama sebanding
dengan I2. Jika instrumen ini
digunakan untuk arus bolak-balik
akan menunjukkan nilai arus rms
(Irms). Karena polaritas dari kedua
batang besi tersebut berlawanan
secara serentak, maka instrumen
ini dapat digunakan untuk ac
maupun dc.
1.5.3. Alat Ukur Elektrodinamis
Alat ukur elektrodinamis adalah
sebuah alat ukur kumparan putar,
medan magnit yang dihasilkan
bukan dari magnit permanen,
tetapi oleh kumparan tetap/berupa
kumparan diam didalamnya. Alat
ukur elektrodinamis dapat
dipergunakan untuk arus bolakbalik
maupun arus searah,
kelemahannya alat ukur tersebut
menggunakan daya yang cukup
tinggi sebagai akibat langsung dari
konstruksinya. Karena arus yang
diukur tidak hanya arus yang
mengalir melalui kumparan putar,
tetapi juga menghasilkan fluksi
medan. Untuk menghasilkan suatu
medan magnit yang cukup kuat
diperlukan gaya gerak magnit yang
tinggi, dengan demikian diperlukan
sumber yang mengalirkan arus
dan daya yang besar pula.
Prinsip kerja dari alat ukur
elektrodinamis diperlihatkan pada
gambar 1-21, kumparan putar M
ditempatkan diantara kumparankumparan
tetap (fixed coil) F1 dan
F2 yang sama dan saling sejajar.
Kedua kumparan tetap mempunyai
inti udara untuk menghindari efek
histerisis, bila instrumen tersebut
digunakan untuk sirkuit ac. Jika
arus yang melalui kumparan tetap
I1 dan arus yang melalui kumparan
putar I2. Karena tidak mengandung
besi, maka kuat medan dan rapat
flux akan sebanding terhadap I1.
Jadi :
B = k . I1 .......................…………………………… ( 1 - 8 )
Di mana : B : Rapat flux
k : kontanta
Gambar 1 – 21. Prinsip alat ukur elektrodinamis
Misal kumparan putar yang
dipergunakan berbentuk persegi
(dapat juga lingkaran) dengan
ukuran paniang l dan lebar b, dan
banyaknya lilitan N. Besarnya gaya
pada masing-masing sisi
kumparan adalah :
N . B . I2 . l Newton.
Momen penyimpang atau momen putarnya pada kumparan besarnya
adalah :
Td = N . B . I2 . l . b ------ > B = k . I1
Td = N . k . Il . I2 . l . b Nm ……………………….. ( 1 - 9 )
Keterangan :
Td : Momen Putar
N : Banyaknya lilitan
l : panjang kumparan
b : lebar kumparan
Besarnya N, k, 1, dan b adalah
konstan, bila besaran-besaran
tersebut dinyatakan dengan K1,
maka :
Td = Kl . Il . I2 …………… ( 1 - 10 )
Dari persamaan 1-10 terlihat
bahwa besarriya momen putar
adalah berbanding lurus terhadap
hasil kali arus yang mengalir
melalui kumparan tetap dan
kumparan putar. Pada kumparan
putar ini spring kontrol (pegas
pengatur), maka Momen
pengontrol/pemulih akan
berbanding lurus terhadap
simpangan ; maka :
Kl . I1 . I2 = K2 .
~ I1 . I2 ……………………………………………………. ( 1 - 11 )
Apabila instrumen digunakan
sebagai ammeter, maka arus
yang melalui kumparan tetap dan
kumparan putar besarnya sama.
Jika I1 = I2 = I, maka : ~ I2
I ~ v ............................................................... ( 1 - 12 )
a b
Gambar 1 – 22. Rangkaian ammeter elektrodinamis
Rangkaian Gambar 1-22a
digunakan untuk mengukur arus
yang kecil, sedangkan Gambar 1-
22b digunakan untuk mengukur
arus yang besar, Rsh dipasang
guna membatasi besarnya arus
yang melalui kumparan putar.
Gambar 1 - 23
Rangkaian voltmeter
elektrodinamis
Apabila instrumen tersebut
digunakan sebagai voltmeter,
maka kumparan tetap F dan
kumparan putar M dihubungkan
seri dengan tahanan tinggi (RS).
Besarnya I1 = 12 = I, adalah
~ V.V --- > ~ V2
V ~ v …………(1 - 13)
Alat ukur elektrodinamis bila
digunakan untuk arus bolak-balik
biasanya skala dikalibrasi dalam
akar kuadrat arus rata-rata, berarti
alat ukur membaca nilai effektip.
Dengan demikian jika alat ukur
elektrodinamis dikalibrasi untuk
arus searah 1 A pada skala diberi
tanda yang menyatakan nilai 1 A,
maka untuk arus bolak-balik akan
menyebabkan jarum menyimpang
ke tanda skala untuk I A dc dan
memiliki nilai effektip sebesar 1 A.
Jadi pembacaan yang dihasilkan
oleh arus searah dapat dialihkan
ke nilai arus bolak-balik yang
sesuai, karena itu menetapkan
hubungan antara AC dan DC.
Artinya alat ukur ini dapat
digunakan untuk membaca arus
AC dan DC dengan skala yang sama.
1.5.4. Alat Ukur Elektrostatis
Alat ukur elektrostatis banyak
dipergunakan sebagai alat ukur
tegangan (volt meter) untuk arus
bolak-balik maupun arus searah,
khususnya dipergunakan pada alat
ukur tegangan tinggi. Pada
dasarnya kerja alat ukur ini adalah
gaya tarik antara muatan-muatan
listrik dari dua buah pelat dengan
beda tegangan yang tetap. Gaya ini
akan menimbulkan Momen
penyimpang, bila beda tegangan ini
kecil, maka gaya ini akan kecil
sekali. Mekanisme dari alat ukur
elektrostatis ini mirip dengan
sebuah capasitor variabel; yang
mana tingkah lakunya bergantung
pada reaksi antara dua benda
bemuatan listrik (hukum coulomb).
Gambar 1 – 24 Skema voltmeter elektrostatis
Gaya yang merupakan hasil
interaksi tersebut, pada alat ukur
ini dimanfaatkan untuk penggerak
jarum penunjuk. Salah satu
konfigurasi dasar alat ukur
elektrostatis diperlihatkan gambar
1-24. Pelat X dan Y membentuk
sebuah kapasitor varibel. Jika X
dan Y dihubungkan dengan titik-titik
yang potensialnya berlawanan
(Vab), maka antara X dan Y akan
terjadi gaya tarik-menarik; karena X
dan Y mempunyai muatan yang
sama besarnya, tetapi berlawanan
(hukum coulomb). Gaya yang
terjadi ini dibuat sedemikian rupa
hingga bisa menimbulkan Momen
(momen putar) yang digunakan
untuk menggerakkan jarum pada
pelat X ke kanan. Jika harga Vab
semakin besar, maka muatan
kapasitor semakin bertambah;
dengan bertambahnya muatan ini
akan menyebabkan gaya tarik
menarik menjadi besar pula,
sehingga jarum akan bergerak ke
kanan. Momen putar yang
disebabkan oleh gaya tersebut
akan dilawan oleh gaya reaksi dari
pegas. Apabila Momen dari kedua
gaya ini sudah sama/seimbang,
maka jarum yang berada pada
pelat X akan berhenti pada skala
yang menunjukkan harga Vab.
Untuk menentukan Momen
(momen putar) yang dibangkitkan
oleh tegangan yang masuk adalah
sebagai berikut : misal simpangan
jarum adalah , jika C adalah
kapasitansi pada posisi
tersimpang, maka muatan
instrumen akan menjadi CV
coulomb. Dimisalkan tegangannya
berubah dari V menjadi V + dV,
maka akibatnya , C, dan Q akan
berubah menjadi + d; C + dC
dan Q + dQ. Sekarang energi yang
tersimpan dalam medan
elektrostatis akan bertambah
dengan :
dE = d (1/2 CV2) = 1/2 V2 . dC + CV . dV joule ……. (1 - 14 )
Keterangan :
dE : Energi yang tersimpan
CV : Muatan instrumen
Jika T adalah besarnya Momen
pengontral terhadap simpangan ,
maka besarnya tambahan energi
yang tersimpan pada pengontrol ini
adalah : T x d joule.
Jadi energi total tambahannya
adalah :
T x d + 1/2 V2. dC + CV . dV joule ……………… ( 1 – 15)
Dari sini terlitlat bahwa selama
teriadi perubahan, sumbernya
mensupply muatan sebesar dQ
pada potensial V.
Besar energi yang disupplykan = V x dQ
= V x d(CV)
= V2 x dC + CV.dV joule . (1 -16)
Padahal energi supply harus sama
dengan energi extra yang
tersimpan di dalam medan dan
pengontrol, maka persamaan 1 -15
dan 1 -16 akan didapatkan :
T x d + ½ V2. dC + CV . dV = V2 . dC + CV . dV
T x d = ½ V2 . dC
T = ½V2 . dC/d Newton meter ………………….. (1 – 17)
Ternyata Momen yang diperoleh
sebanding dengan kuadrat
tegangan yang diukur, baik dc
maupun ac. Tetapi untuk ac, skala
pembacaannya adalah harga rmsnya.
1.6. Peraga Hasil Pengukuran
1.6.1. Light Emiting Dioda (LED)
Light Emiting Dioda (LED) secara
konstruksi terbuat sebagaimana
dioda PN junction bahan tipe P dan
tipe N. Yang membedakan
keduanya adalah bahanyang
digunakan. Dioda PN junction atau
yang biasa disebut dioda saja
terbuat dari bahan Silikon (Si) atau
Germanium (Ge), aliran arusnya
dapat melalui traping level yang
biasa dinamakan tingkat Fermi. Sedangkan LED terbuat dari bahan
GaAs, GaP atau GaAsP yang mempunyai sifat direct gap. Artinya untuk
dapat mengalirkan arus, elektron harus berpindah dari tingkat jalur
konduksi langsung ke jalur valensi (perhatikan gambar jalur energi tanda
panah biru). Keistimewaan bahan ini adalah energi ionisasi yaitu energi
yang dibutuhkan elektron untuk lepas dari ikatan valensi, atau berpindah
dari jalur konduksi ke jalur valensi, dilepaskan
kembali dalam bentuk cahaya. Warna cahaya yang dihasilkan tergantung
dari selisih energi jalur konduksi dan valensi. Daerah sambungan antara
bahan tipe P dan N dibuat dari bahan bersifat reflektif dan diberi jendela
tembus cahaya sehingga cahaya yang dihasilkan dapat dilihat. Energi
untuk berpindah dari jalur konduksi ke valensi diperoleh dari tegangan
bias.
Gambar 1 – 25 Rekombinasi elektron
Gambar 1 – 26 Polaritas dan simbol LED
Jalur valensi
Tipe p Tipe n
hole elektron
Jalur konduksi
Tingkat Fermi
Jalur terlarang
cahaya
Anoda katoda
Dioda Silikon mempunyai
gelombang maksimum 900 mm
mendekati cahaya infra merah.
LED yang paling popular adalah
gallium arsenide (GaAsP)
mempunyai emisi cahaya merah.
Spektrum emisi merupakan fungsi
intensitas relative (%) terhadap
fungsi panjang gelombang (m)
dalam range 0,62 sampai 0,76 m
dengan puncak (100%) pada
panjang gelombang 0,66 m. Juga
tersedia LED warna oranye, kuning
dan hijau untuk ketiga warna ini
seringkali digunakan bahan gallium
phospide. Karakteristik fungsi arus
dan tegangan serupa dengan
diode bias maju kecuali bahwa
arus tidak mengalir sampai
tercapai tegangan threshold sekitar
1,4 sampai 1,8 volt. Dalam
implementasi rangkaian LED
dihubung seri dengan resistor yang
berfungsi sebagai pembatas arus,
agar arus yang mengalir dalam
LED dalam batas yang aman.
Gambar 1 – 27. LED Gambar 1 – 28. Rangkaian LED
1.6.2. LED Seven Segmen
Peraga tujuh segmen digunakan
sebagai penunjuk angka pada
kebanyakan peralatan uji. Seven
segmen disusun terdiri dari LED
yang diaktifkan secara individual,
kebanyakan yang digunakan LED
warna merah. LED disusun dan
diberi label seperti gambar
diagram di bawah. Jika semua
segmen diaktifkan akan
menunjukkan angka 8, sedangkan
bila yang diaktifkan hanya segmen
a, b, g, c dan d memperagakan
angka 3. Angka yang dapat
diperagakan dari 0 sampai dengan
9 sedangkan dp menunjukkan titik
desimal.
Ada dua jenis seven segmen
komon katoda dan komon anoda.
Seven segmen dinyatakan sebagai
komon anoda jika semua anoda
dari LED seven segmen anoda di
komen menjadi satu. Segmen
yang aktif adalah segmen yang
katodanya terhubung dengan
sumber tegangan nol atau seven
segemen aktif rendah. Sebaliknya
untuk komon katoda semua katode
R1
E
LED
dari LED seven segmen terhubung
menjadi satu mendapat tegangan
bias nol. Segmen yang aktif adalah
segmen yang mendapat tegangan
positip pada anoda atau aktif tinggi.
Sebuah resistor ditempatkan seri
dengan masing-masing diode
untuk pengaman terhadap arus
lebih.
Gambar 1 – 29. Skematik seven
segmen Karena seven segmen merupakan
peraga sinyal digital dimana angka
berbasis dua atau biner, maka
seven segmen dapat digunakan
sebagai penunjukan hitungan
desimal diperlukan pengubah
hitungan biner menjadi desimal
yang disebut dengan rangkaian
BCD (Binery Code Desimal).
Hubungan keluaran hitungan biner,
keluaran decoder BCD dan tabel
kebenarannya ditunjukkan dibawah
ini.
Gambar 1 – 30. Peraga seven
segmen
Gambar 1-31. Rangkaian dekoder dan seven segmen
(Deboo Borrous :1982)
Dengan memvariasi masukan
untuk memilih segmen yang aktif
peragaan seven segmen dapat
memperagakan huruf dan angka
diantaranya seperti gambar di
bawah ini.
Gambar 1-32. Macam-macam peragaan seven segmen
Pengaturan pilihan segmen aktif
dilakukan dengan mengenali
karakteristik hubungan keluaran
decoder dan seven segmen.
Karakteristik tersebut ditunjukkan
dalam tabel kebenaran tabel di
bawah ini.
Resistor
pembatas
Vcc
Dekoder / Driver
A B C D E F G
A’ B’ C’ D’ E’ F’ G’
a b c d
Masukan BCD Tes
l
Gnd
Vcc
RB0
RB1
B
C
F
E
A
D
G
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tabel 1 – 8 Tabel kebenaran decoder BCD Komon Katoda
Masukan BCD Keadaan Keluaran Peraga
d c b a A B C D E F G
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0
0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0
0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0
0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0
0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0
1.6.3. LCD: Polarisasi cahaya
LCD dalam bentuk sederhana
tedapat pada peraga kalkulator.
Beberapa krital cair meneruskan
cahaya dan beberapa yang lain
menutup sehingga gelap. Status
membuka atau menutup setiap
kristal cair diatur melalui elektrodeelektrode.
Gambar 1 - 33. Konstruksi LCD
http://computer.howstuffworks.com/monitor1.htm
Gambar 1 – 34. Contoh peraga LCD pada multimeter
Jenis kristal cair yang digunakan
dalam pengembangan teknologi
LCD adalah jenis nematik, yaitu
memiliki molekul dengan pola dan
arah tertentu. Jenis yang paling
sederhana adalah twisted nematic
(TN) memiliki struktur molekul
terpilin secara alamiah, mulai
dikembangkan tahun 1967.
Struktur TN terpilin secara alamiah
90, dapat dilepas pilinannya
(untwist) dengan menggunakan
arus listrik.
Struktur LCD meliputi kristal cair
TN (D) diletakkan di antara dua
elektroda (C dan E) yang
dibungkus lagi seperti sandwich
dengan dua panel gelas (B dan F)
pada sisi luar dilumuri lapisan tipis
polarizing film. Lapisan A berupa
cermin yang dapat memantulkan
cahaya yang berhasil menembus
lapisan-lapisan sandwich LCD.
Kedua elektroda dihubungkan
dengan baterai sebagai sumber
arus. Panel B memiliki polarisasi
yang berbeda 90 dari panel F.
Cahaya masuk melewati panel F
sehingga terpolarisasi, pada saat
tidak ada arus listrik, dan cahaya
diteruskan menembus semua
lapisan, mengikuti arah pilinan
molekul- molekul TN (90), sampai
memantul di cermin A dan keluar
kembali. Ketika elektroda C dan E
yang berupa elektroda kecil
berbentuk segi empat dipasang di
lapisan gelas mendapatkan arus,
kristal cair D yang sangat sensitif
terhadap arus listrik tidak lagi
terpilin sehingga cahaya terus
menuju panel B dengan polarisasi
sesuai panel F. Panel B yang
memiliki polarisasi berbeda 90
dari panel F menghalangi cahaya
untuk menembus terus.
Dikarenakan cahaya tidak dapat
lewat, pada layar terlihat bayangan
gelap berbentuk segi empat kecil
yang ukurannya sama dengan
elektroda E ini berarti pada bagian
tersebut cahaya tidak dipantulkan
oleh cermin A.
Sifat unik yang dapat langsung
bereaksi dengan adanya arus
listrik ini dimanfaatkan sebagai alat
pengatur ON/OFF LCD. Namun,
sistem tidak menghasilkan cahaya
sebagaimana LED melainkan
mengambil sumber cahaya dari
luar. Dengan alasan seperti itulah
mengapa LCD mempunyai sifat
konsumsi daya rendah Dalam
perkembanganya LCD banyak
digunakan sebagai monitor TV,
monitor computer maupun LCD.
Polarisasi, membelokan cahaya
dengan warna tertentu. Pada
posisi tertentu meneruskan warna
kuning, posisi lain warna merah,
juga warna-warna lain di antara
kuning-merah (gabungan)
ditunjukkan gambar 1-35. di bawah
ini.
Gambar 1 – 35. Perkembangan LCD pada implementasi monitor TV
http://computer.howstuffworks.com/monitor1.htm
Seven segmen LCD mempunyai
beberapa keuntungan yaitu hanya
memerlukan daya yang rendah
dalam orde microwatt karena LCD
tidak mengemisikan atau
membangkitkan cahaya melainkan
hanya memendarkan cahaya
masukan, harga murah tidak
tergantung ukuran sebagaimana
yang lain, mempunyai contrast
yang baik. Kelemahan LCD
reliabilitas rendah, range
temperature terbatas, visibility
dalam penerangan lingkungan
rendah, kecepatan rendah dan
memerlukan tegangan ac pengaktif
kristal.
1.6.4. Tabung Sinar Katoda
(Cathode Ray Tube /CRT)
1.6.4.1. Susunan Elektrode CRT
dan Prinsip Kerja
Tabung sinar katoda ( cathode ray
tube atau CRT), ditemukan oleh
Ferdinand K. Brain ahli fisika
German pada tahun 1879, struktur
bagian dalam sebuah tabung sinar
katoda ditunjukkan gambar di
bawah. Komponen utama CRT
untuk pemakaian pada umumnya
berisi:
(a) Senapan elektron yang terdiri
dari katoda, filamen, kisi
pengatur, anoda pemercepat
(b) Perlengkapan pelat defleksi
horisontal dan vertikal
(c) Layar flouresensi
(d) Tabung gelas dan dasar
tabung.
Senapan elektron
menghasilkan suatu berkas
elektron sempit dan terfokus
secara tajam pada saat
meninggalkan senapan pada
kecepatan yang sangat tinggi dan
bergerak menuju layar
flourescent. Pada saat elektron
membentur layar energi kinetik
dari elektron-elektron
berkecepatan tinggi diubah
menjadi pancaran cahaya dan
berkas menghasilkan suatu bintik
cahaya kecil pada layar CRT.
Dalam perjalanannya menuju
layar, berkas elektron melalui
diantara dua pelat defleksi
elektrostatik sehingga berkas
akan dibelokkan ke arah
resultante defleksi horisontal dan
vertikal sehingga membentuk
jejak gambar pada layar sesuai
dengan tegangan masukan.
Gambar 1 - 36. Skema CRT
"http://en.wikipedia.org/wiki/Cathode_ray_tube"
Gambar 1 – 37. Cutaway rendering of a color CRT
"http://en.wikipedia.org/wiki/Cathode_ray_tube"
Kumparan pembelok
Anoda
Kisi pemusat
pemanas
Berkas
katoda elektron
Kumparan pemfokus
Layar flouresen
Keterangan :
1. Senapan elektron
2 Berkas elektron
3. Kumparan pemfokus
4. Kumparan defleksi
5. Anoda
6. Lapisan pemisah berkas untuk
merah, hijau dan biru bagian
gambar yang diperagakan.
7. Lapisan pospor dengan zona
merah, hijau dan biru.
8. Lapisan pospor sisi bagian dalam
layar yang diperbesar.
Sebuah senapan elektron
konvensional yang digunakan
dalam sebuah CRT pemakaian
umum, ditunjukan pada gambar
di bawah ini. Sebutan senapan
elektron berasal dari kesamaan
antara gerakan sebuah elektron
yang dikeluarkan dari senapan
elektron CRT mempunyai
kesamaan lintasan peluru yang
ditembakkan oleh senapan.
Gambar 1 – 38. Senapan elektron (Electron Gun)
"http://en.wikipedia.org/wiki/CRO/Cathode_ray_tube"
Elektron-elektron diionisasikan
secara thermionik dengan
pemanasan tak langsung pada
katoda yang secara keseluruhan
dikelilingi dengan kisi pengatur
yang terdiri dari silinder nikel
dengan lubang kecil ditengahnya
satu sumbu dengan sumbu
tabung. Elektron-elektron menuju
layar dilewatkan melalui lubang
kecil membentuk arus berkas.
Besarnya arus berkas dapat diatur
dengan mengatur alat kontrol yang
berada pada panel depan yang
diberi tanda INTENSITY. Mengatur
intensitas sebenarnya mengubah
tegangan negatif terhadap katoda
pada kisi pengatur. Penambahan
tegangan negatip pada kisi
pengatur akan menurunkan arus
berkas, yang berarti menurunkan
intensitas tabung atau tingkat
terangnya bayangan pada layar
CRT.
Elektron-elektron yang dipancarkan
oleh katoda dipusatkan pada
lubang kecil di dalam kisi pengatur,
dipercepat oleh adanya tegangan
potensial tinggi yang diberikan
pada kedua elektrode anoda
pemercepat (accelerating anode).
Kedua anoda ini dipisahkan oleh
sebuah anoda pemusat (focusing
anode) melengkapi metode
pemusatan elektron ke dalam
berkas terbatas yang sempit dan
tajam. Kedua anoda pemercepat
dan anoda pemusat juga
berbentuk silinder dengan lubanglubang
kecil ditengah-tengahnya
masing-masing silinder satu
sumbe dengan CRT. Lubanglubang
kecil di dalam elektrodeelektrode
ini memungkinkan
berkas elektron dipercepat dan
terpusat merambat melalui pelat
defleksi vertikal dan horisontal
menuju layar.
1.6.4.2. Layar CRT
Bila berkas elektron membentur
layar CRT yang berlapiskan fosfor
akan menghasikan bintik cahaya.
Bahan dibagian dalam CRT
berupa fosfor sehingga energi
kinetik tumbukan elektron pada
layar akan menyebabkan
perpendaran cahaya. Fosfor
menyerap energi kinetik dari
elektron-elektron pembombardir
dan memancarkan kembali energi
tersebut pada frekuensi yang lebih
rendah dalam spektrum cahaya
tampak. Bahan-bahan flourescen
memiliki karakteristik fosforesensi
yaitu memancarkan cahaya
walaupun sumber eksitasi telah
dihilangkan. Lama waktu cahaya
yang tinggal setelah bahan yang
bersinar hilang disebut ketahanan
atau persistansi. Ketahanan
biasanya diukur berdasarkan
waktu yang dibutuhkan oleh
bayangan CRT agar berkurang ke
suatu persistansi tertentu
biasanyab 10 persen dari keluaran
cahaya semula.
Intensitas cahaya yang
dipancarkan CRT disebut
luminansi tergantung beberapa
faktor. Pertama intensitas cahaya
dikontrol oleh jumlah elektron
pembombardir yang membentur
layar setiap detik. Jika arus berkas
diperbesar atau arus berkas
dengan jumlah yang sama
dipusatkan pada daerah yang lebih
kecil dengan mengurangi ukuran
bintik maka luminansi akan
bertambah. Kedua luminansi
bergantung pada energi benturan
elektron pembombardir pada layar,
energi benturan dapat ditingkatkan
melalui penambahan tegangan
pada anoda pemercepat. Ketiga
luminansi merupakan fungsi waktu
benturan berkas pada permukaan
lapisan fosfor ini berarti kecepatan
penyapuan akan mempengaruhi
luminansi. Akhirnya luminansi
merupakan fungsi karakteristik fisik
dan fosfor itu sendiri. Oleh karena
itu hampir semua pabrik
melengkapi pembeli dengan pilihan
bahan fosfor, tabel di bawah ini
menyajikan karakteristik beberapa
fosfor yang lazim digunakan.
Tabel 1-9 Karakteristik beberapa fosfor yang lazim digunakan
(William Cooper : )
Jenis
fosfor Fouresensi Fosforisensi Luminansi Penurunan
ke 0,1% Komentar
P1
Kuninghijau
Kuning-hijau 50% 95
Untuk
pemakaian
umum
P3 Biru-hijau Kuning-hijau 55% 120
Kecepatan
rendah dan
kecepatan
tinggi,
P4 Putih Putih 50% 20 peragaan
televisi
P5 Biru kuning -hijau 35% 1500
Pengamatan
fenomena
kecepatan
rendah
P11 Ungu-biru Ungu-biru 15% 20 Pemakaian
fotografi
P31
Kuninghijau
Kuning-hijau 100% 32
Pemakaian
umum fosfor
paling terang
Sejumlah faktor perlu
dipertimbangkan dalam memilih
fosfor agar sesuai kebutuhan.
Contoh fosfor P11 memliki
ketahanan singkat, sangat baik
untuk pemotretan bentuk
gelombang tetapi sama sekali tidak
sesuai untuk pengamatan visual
fenomena kecepatan rendah. P31
luminansi tinggi, ketahanan
sedang, merupakan kompromi
yang paling baik untuk penglihatan
gambar secara umum, banyak
dijumpai dalam kebanyakan CRO
standar tipe laboratorium.
Ada kemungkinan kerusakan berat
pada CRT yang dikarenakan
penanganan yang tidak tepat pada
pengaturan alat-alat kontrol yang
terdapat pada panel depan. Bila
sebuah fosfor dieksitasi oleh
berkas elektron pada rapat arus
yang berlebihan, akan
menyebabkan panas pada fosfor
sehingga keluaran cahaya
berkurang. Dua faktor yang
mengontrol terjadinya panas
adalah kerapatan berkas dan
lamanya eksitasi. Kerapatan
berkas dikontrol oleh melalui
tombol INTENSITY, FOCUS dan
ASTIGMATISM pada panel depan
CRO. Waktu yang diperlukan oleh
berkas untuk mengeksitasi suatu
permukaan fosfor diatur dengan
penyapu atau alat kontrol
TIME/DIV. Panas yang mungkin
menyebabkan kerusakan fosfor,
dicegah dengan mempertahankan
berkas pada intensitas yang
rendah dan waktu pencahayaan
yang singkat.
1.6.4.3. Gratikulasi
Bentuk gelombang pada
permukaan CRT secara visual
dapat diukur pada sepasang tanda
skala horisontal dan vertikal yang
disebut gratikul. Tanda skala dapat
ditempatkan dipermukaan luar
tabung CRT dalam hal ini dikenal
sebagai eksternal gratikul. Gratikul
yang dipasang dipermukaan luar
terdiri dari sebuah plat plastik
bening atau berwarna dilengkapi
dengan tanda pembagian skala.
Gratikul di luar mempunyai
keuntungan mudah diganti dengan
suatu pola gambar khusus, seperti
tanda derajat, untuk analisis
vektor TV warna, Selain itu posisi
gratikul luar dapat dengan mudah
diatur agar sejajar dengan jejak
CRT. Kerugiannya adalah
paralaksis sebab tanda skala tidak
sebidang dengan bayangan
gelombang yang dihasilkan pada
fosfor, sebagai akibat penjajaran
jejak dan gratikul akan berubah
terhadap posisi pengamatan.
Gambar 1 – 39. Tanda skala gratikul
Gratikul internal pemasangan
tidak menyebabkan kesalahan
paralaksis karena bayangan CRT
dan gratikul berada pada bidang
yang sama. Dengan internal
gratikul CRO lebih mahal karena
tidak dapat diganti tanpa
mengganti CRT. Disamping itu
CRT dengan gratikul dipermukaan
dalam harus mempunyai suatu
cara untuk mensejajarkan jejak,
membawa akibat menambah
harga keseluruhan CRO.
Gratikul
Daftar Pustaka :
Cooper, William D, 1999. Instrumentasi Elektronik dan Teknik
Pengukuran. ((Terjemahan Sahat Pakpahan). Jakarta : Penerbit
Erlangga.(Buku asli diterbitkan tahun 1978)
Soedjana, S., Nishino, O. 1976. Pengukuran dan Alat-alat Ukur Listrik.
Jakarta : PT. Pradnya Paramita.
Deboo and Burrous.1977. Integreted Circuit And Semiconductor Devices
: theory and application. Tokyo Japan : Kogakusha.Ltd
http://computer.howstuffworks.com/monitor1.htm
"http://en.wikipedia.org/wiki/CRO/Cathode_ray_tube"
www.tpub.com
Tujuan Setelah membaca
Multimeter merupakan alat ukur yang
paling banyak dipergunakan oleh para
praktisi, hobist dan orang yang bekerja
berkaitan dengan rangkaian listrik dan
elektronika. Multimeter dapat
dipergunakan untuk mengukur besaran
listrik, seperti : hambatan, arus, tegangan.
Karena dirancang untuk mengukur tiga
besaran tersebut, maka multimeter sering
disebut AVO meter (Amper Volt Ohm).
Fungsi multimeter
dapat untuk :
(1). Mengukur
hambatan
(Ohmmeter),
(2) Mengukur arus
(Ampermeter),
(3). Mengukur
tegangan
(Voltmeter).
Pembahasan :
(1) Dasar AVO meter
(2) Multimeter Analog
(3) Multimeter Digital
Pokok Bahasan
BAB 2 MULTIMETER
1. Mampu menjelaskan prinsip kerja multimeter sebagai
ampermeter, voltmeter dan ohmmeter.
2. Mampu melakukan tindak pencegahan kerusakan dalam
menggunakan multimeter.
3. Mampu memilih meter yang mempunyai spesifikasi terbaik.
4. Mampu mengoperasikan multimeter sesuai dengan fungsi dan
dengan ketelitian yang optimal.
5. Mampu melakukan pemeliharaan multimeter.
Ampermeter ideal :
(1) Simpangan
jarum sebanding
arus (linier)
(2) Hambatan
dalam meter nol
2.1. Multimeter Dasar
Ampermeter ideal mempunyai dua sifat dasar,
yaitu: (1) hambatan dalamnya sama dengan
nol, (2) simpangan jarum benar-benar
sebanding dengan arusnya. Pembacaan arus
yang diperoleh dari suatu ampermeter yang
ideal adalah sempurna. Karena hambatan
dalamnya nol, maka tidak akan menghambat
arus yang mengalir dalam rangkaian bila
dihubungkan. Lagi pula karena permukaan
alat ukur ditandai secara sempurna, maka
pembacaannya akan mencapai ketelitian 100
persen.
Ampermeter ideal hanya merupakan
wacana yang susah direalisaikan. Dalam
kenyataannya pasti mempunyai hambatan,
selain itu simpangan jarum ampermeter
biasanya tidak berbanding secara tepat dengan
besar arusnya. Dalam hal pembuatan
ampermeter-ampermeter DC masih dapat dibuat
mendekati sifat-sifat ampermeter ideal. Hambatan
dalamnya dibuat serendah mungkin dan
penyimpangan jarumnya hampir linier.
Mikroampermeter sederhana
dapat dikembangkan fungsinya
sebagai AVO meter disebut Basic
mater mempunyai tahanan dalam
(Rm) tertentu yang dijadikan
sebagai dasar pengembangan
fungsi. Gambar di bawah ini
merupakan mikroampermeter
dengan arus skala penuh (Ifs )
sebesar 100 A. dapat dijadikan
sebagai Basic Meter.
Gambar 2-1. Basic meter unit
2.1.1. Ampermeter Ideal
Suatu ampermeter dengan arus
skala penuh If s (I full scale) dapat
diparalel dengan suatu hambatan
agar dapat mengukur arus yang
lebih besar dari pada arus skala
penuhnya. Gambar 2 – 2
mengilustrasikan suatu
ampermeter shunt.
ItIt
Gambar 2-2a.Ampermeter shunt Gambar 2-2b.Ampmeter dengan
basic meter unit
Seperti ditunjukkan pada Gambar,
saat simpangan penuh, mengalir
arus total (It) dalam rangkaian.
Sebagian arus mengalir melalui
hambatan shunt, (Rsh) sebesar
Ish . Sehingga berlaku persamaan
arus
It = Ish + If s ………………………………….. (2 – 1)
atau Ish = It - If s
Untuk menghitung besarnya hambatan shunt, dapat digunakan
persamaan tegangan:
Ish . Rsh = Ifs - Rm
Sehingga :
Rsh = If s/ Ish . Rm ………………..…………….(2 – 2)
Dengan mensubstitusikan persamaan (2 – 1) ke persamaan (2– 2), maka
diperoleh persamaan :
Jika :
Rm : hambatan ampermeter sebelum dipasang Rsh
Rm’ : hambatan ampermeter setelah dipasang Rsh
It IRsh Ifs
A
2.1.2. Mengubah Batas Ukur
. Rm . (2-3)
It - Ifs
Ifs
Rsh
. Rm . (2 - 4)
Rm Rsh
Rm . Rsh
Rm' Rm / / Rsh
. Rm ................. ...... (2 - 5)
It
Ifs
R m'
. 50 12.5ohm
5 - 1
1
. Rm
It - Ifs
Ifs
a). Ish
Ifs 1mA; It 5 mA
Besarnya Rm ' dapat diperoleh dengan pendekatan sebagai berikut :
Rm' = Vin/Iin
dengan pengertian bahwa :
Vin = tegangan input, yaitu tegangan pada ujung-ujung ampermeter
shunt.
Iin = arus input, yaitu arus total yang melalui input (yang masuk ke
dalam rangkaian)
Sehingga persamaan di atas dapat ditulis sebagai berikut
Dari persaamaan tersebut ternyata
bahwa bila arus total (It) lebih
besar dibanding arus skala penuh
(If s) nya dengan suatu faktor, maka
hambatan dari ampermeter shunt
akan berkurang dengan faktor
tersebut. Sebagai contoh, jika Rm
= 50 ohm, If s = 1mA, dan akan
digunakan untuk mengukur arus
total It = 10 mA; maka kita akan
memperluas jangkauan arus
dengan faktor 10 kali. Oleh karena
itu, hambatan ampermeter shunt
(Rm) menjadi 1/10 dari harga Rm’,
atau sebesar 5 ohm.
Contoh Aplikasi
1. Suatu ampermeter dengan hambatan 50 ohm dan arus simpangan
penuhnya 1 mA. Agar dapat untuk mengukur arus sebesar 5 mA,
berapakah besarnya hambatan shunt dan berapakah besarnya
hambatan ampermeter shunt (Rm’) ?
Jawab :
ItI
Gambar 2-3. Ampermeter shunt
It Ifs
IRsh
A
10 ohm
12,5 50
12,5 . 50
atau Rm ' Rsh/ /Rm
1/ 5 . 50 10 ohm
a). Rm ' Ifs/It . Rm
. 50 0,05ohm
1000 - 1
1
. Rm
It - Ifs
Ifs
Rsh
2. Dari soal 1 di atas, tetapi digunakan untuk mengukur arus It = I A.
Berapakah besarnya Rsh dan Rm’ nya ?
Jawab :
Rm’ = If s/It . Rm
= 1/1000 . 50 = 0.05 ohm
Dari contoh soal di atas, dapat disimpulkan bahwa.
bila : It >> Ifs ; maka Rsh >> Rm dan Rm‘ = Rsh
3. Suatu ampermeter dengan hambatan 2000 ohm dan arus
simpangan penuh 50 A, maka akan dishunt seperti pada Gambar
2-4 dengan ring variasi arus: 5 mA; 50 mA; dan 500 mA. Berapakah
besarnya Rm' dan Rsh pada masing-masing ring tersebut ?
Jawab :
It
Selektor
Ifs = 50 A
5mA 50mA 500mA
Rm = 2K?
Rm’
Gambar 2-4. Ampermeter dengan ring yang berbeda
A
Catatan :
Sebagai alternatif lain, maka rangkaian dapat dibuat seperti pada
Gambar 2 - 5, yang sering disebut dengan Ayrton shunt.
5mA
Selektor 50mA RA
+
500mA RB Ifs=50A
Rm = 2K?
RC
-
Gambar 2-5. Ayrton shunt
a) Rm’ = If s/It . Rm
Untuk ring 5 mA:
Rm’ = 50/5000 . 2000
= 20 ohm
Untuk ring 50 mA:
Rm’ = 50/50000 . 2000
= 20 ohm
Untuk ring 500 mA:
Rm’ = 50/500000 . 2000
= 0,2 ohm
b. Untuk ring 5 mA
. 2000 20,2ohm
5000- 50
50
Rsh
Untuk ring 50mA
. 2000 2,002ohm
50000- 50
50
Rsh
Untuk ring 500 mA
. 2000 0,2ohm
500000- 50
50
Rsh
Sebagai catatan, bahwa rangkaian ampermeter shunt seperti pada
Gambar 2-4 di atas mempunyai kekurangan, yaitu pada saat
pergantian posisi saklar dari ring yang satu ke ring yang lain, terjadi
keadaan terbuka sebentar. Hal membahayakan/ mengganggu
gerakkan jarum meter.
A
Gambar 2-6. Rangkaian penyearah pada ampermeter AC
2.1.3. Ampermeter AC
Mikroampermeter DC ini dapat
dikembangkan menjadi ampermeter AC
dengan menambahkkan komponen
penyearah masukan yang fungsinya
menyearahkan tegangan masukan AC
menjadi DC. Meskipun tegangan masukan
berupa tegangan AC tetapi tegangan
maupun arus yang masuk meter berupa
arus DC, sehingga proses pengukuran
sama sebagaimana dijelaskan diatas.
Sehingga ampermeter AC terbentuk atas
ampermeter ideal, Rm, Rsh dan rangkaian
penyearah, sebagaimana digambarkan
pada gambar 2-6 di bawah ini.
Sinyal Ac yang diukur
sebelum masuk meter
disearahkan dahulu
sehingga arus yang
masuk meter tetap
berupa arus DC.
A
1 F
Tegangan masukan AC
+
+
Rsh
Rm
Gambar 2-7. Contoh dasar ampermeter
2.1.4. Kesalahan Pengukuran
2.1.4.1. Kesalahan Paralaks
Kesalahan paralaks adalah kesalahan
yang disebabkan oleh manusia terutama
berkaitan dengan pengamatan dan
pembacaan pengukuran. Kesalahan
tersebut antara lain : (1) kesalahan
pembacaan pada skala yang tidak benar
misal mengukur arus dibaca pada skala
tegangan, (2). posisi pembacaan sehingga
posisi jarum tidak berimpit dengan
bayangan jarum di cermin. Hasil
pembacaan dapat kurang atau lebih dari
harga sebenarnya tergantung posisi
pembaca terhadap meter (lihat gambar 1-
3).. Posisi jarum lihat gambar 2-8.
Kesalahan paralaks:
(1) pembacaan skala tidak
benar.
(2) Posisi pembacaan
yang tidak tepat.
2.1.4.2. Kesalahan Kalibrasi
Salah satu jenis kesalahan yang
terjadi dalam suatu ampermeter
yang nyata adalah kesalahan
kalibrasi. Timbulnya kesalahan ini
karena permukaan meter (alat
ukur) mungkin tidak ditandai
secara cermat, atau dengan kata
lain pembuatan tanda/skala yang
tidak cermat. Tidak jarang
ampermeter yang mempunyai
tanda/skala pada permukaan yang
tidak seragam bagian-bagiannya.
Karena penyimpangan jarum tidak
berbanding secara tepat dengan
harga arusnya, maka
penyimpangan tersebut biasanya
menunjukkan harga arus yang
kurang tepat. Untuk mengatasi hal
ini dapat dilakukan dengan cara
memasang suatu ampermeter
standar yang dihubungkan seri
dengan ampermeter yang akan
dikalibrasi, yang dilihat seperti
Gambar 2 - 9.
Gambar 2-8. Hasil pembacaan meter
Tabel 2-1. Kalibrasi arus
Gambar 2-9. Kalibrasi arus
Pada ampermeter ideal akan
terbaca secara tepat harga arus
sumber, sedangkan pada
ampermeter kenyataan (yang
akan dikalibrasi), yang mempunyai
tanda/skala pada permukaan
meter yang kurang tepat
menghasilkan kesalahan
pembacaan sedikit. Untuk
mengatasai kesalahan ini, maka
pada meter yang belum diberi
skala (yang dikalibrasi), lantas
diberi skala disesuaikan dengan
skala dari ampermeter yang ideal
(standar). Dalam beberapa
kejadian, kapan saja suatu
ampermeter dipakai, akan terjadi
kesalahan kalibrasi.
2.1.4.3. Kesalahan Pembebanan
Kesalahan lain yang ditemukan
dalam pemakaian ampermeter
adalah kesalahan yang
disebabkan oleh adanya
hambatan dari ampermeter
tersebut. Pemasangan
ampermeter pada cabang
rangkaian, akan menambah
A
A
I I Ideal I kenyataan
1 mA
0,5 mA
0,25 mA
0
1 mA
0,5 mA
0,25 mA
0
0,97 mA
0,51 mA
0,26 mA
0
Contoh Aplikasi :
Suatu ampermeter mempunyai kesalahan kalibrasi 3% dari arus
simpangan penuh (full scale current). Jadi bila meter tersebut
mempunyai arus simpangan penuh 1 mA, kesalahan kalibrasinya
kurang lebih 0,03 mA. Sehingga untuk arus I mA pada ampermeter
akan terbaca antara 0,97 mA dan 1,03 mA. Di lain fihak, jika arus
yang mengalir pada ampermeter hanya 0,25 mA; meter akan
menunjuk antara 0,22 mA dan 0,28 mA. Dengan demikian semakin
besar, yaitu :
0,03/0,25 x 100% = 12%
Jika dibandingkan dengan 3% pada arus 1 mA.
Oleh karena itu, untuk praktek pengukuran sebaiknya dengan
simpangan arus sebesar mungkin, karena kesalahan kalibrasi
ditentukan dari arus simpangan penuhnya.
Sumber arus
I ideal
I kenyataan
hambatan. Penambahan
hambatan menurunkan arus
yang mengalir dalam rangkaian.
Penurunan arus mungkin kecil
sehingga dapat diabaikan atau
mungkin agak besar, tergantung
dari hubungan antara hambatan
ampermeter dan hambatan dari
rangkaian dalam pengetesan.
Gambar 2-10a. Gambar 2-10b.
Rangkaian tanpa meter Rangkaian dengan meter
Pada Gambar 2 - 10a
menunjukkan rangkaian tanpa
meter, arus mengalir sebesar Itm.
Ini merupakan arus
sesungguhnya yang ingin diukur.
Dengan dihubungkannya
ampermeter secara seri dengan
cabang tersebut Gambar 2 – 10 b;
akibat adanya hambatan
ampermeter, maka arus pada
cabang tersebut akan berubah
yaitu menjadi sebesar Idm. Arus Idm
ini merupakan arus yang
ditunjukkan oleh ampermeter.
Adapun hubungan secara
matematik antara arus tanpa
meter (Itm) dan arus dengan meter
terlihat pada ilustrasi pada
Gambar 2 - 11.
(a) (b)
Gambar 2-11. Rangkaian ekivalen Thevenin
B
Itm
Rangkaian DC
dengan
sumber dan
hambatan
Idm
Rangkaian
DC dengan
sumber dan
hambatan
B
A
A
A
Vo Vo Ro
Idm A
Ro
Itm
........................................................ ( 2 - 6)
Ro Rm
Ro
Itm
Idm
Arus yang sesungguhnya, yang ingin diukur yaitu :
Itm = Vo/Ro
Arus yang terukur secara nyata yaitu:
Idm = Vo / ( Ro + Rm )
Sehingga perbandingan antara keduanya menghasilkan :
Persamaan 2-6 di atas
membandingkan antara arus
dengan meter terhadap arus tanpa
meter dan ternyata perbandingan
tersebut hanya tergantung oleh
hambatan thevenin dan hambatan
meter. Perbandingan tersebut
disebut juga ketelitian (accuracy).
Jadi ketelitian = Idm/Itm x 100%
Bila ampermeter ideal, Rm = 0, maka Idm = Itm. Dalam hal ini berarti
ketelitian = 100%.
Prosentase kesalahan (efek) pembebanan = (1 - ketelitian) x 100%
atau : (100% - % ketelitian).
Hal ini memberikan pengertian,
misalnya ketelitian pembacaan
100% berarti kesalahan
pembebanan 0%. Ketelitian
pembacaan 99%, berarti
kesalahan pembebanan 1%.
Contoh Implementasi 1:
1K? 500 ?
2V
1K? Itm
Gambar 2-12 . Contoh aplikasi Thevenin
A
Permasalahan :
Dari rangkaian pada Gambar 2 - 12, akan diukur besar arus
yang mengalir melalui hambatan 500 ohm.
(1) Berapa arus yang mengalir pada hambatan tersebut yang
sesungguhnya (arus tanpa meter) ?.
(2) Berapa pula arus yang terbaca pada meter, bila meter
tersebut mempunyai hambatan sebesar 100 ohm ?. Berapa
pula prosentase ketelitian dan prosentase efek
pembebanannya ?.
Arus dengan meter :
Vo 1V
Idm = ________ = ___________ = 0.909 mA
Ro +Rm 1000+100)?
Vo 1000
Ketelitian : _________ X 100 % = ----- X 100 % = 90,9 %
Ro +Rm 1100
Efek Pembebanan = 100 % - 90,9 % = 9,1%
Solusi :
Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, harus dihitung
besarnya tegangan thevenin. (saat ujung-ujung A - B terbuka ) dan
besarnya hambatan thevenin (sumber tegangan dihubung singkat).
A
Arus tanpa meter
Itm = Vo/'Ro = 1 Volt/1 K = I mA
Gambar 2-13. Contoh implementasi
Penyelesaian :
Contoh Aplikasi 2
Suatau ampermeter dengan hambatan 1000 ohm, digunakan untuk
mengukur arus yang melalui A - B pada rangkaian di bawah.
Gambar 2-14 Contoh implementasi
4K? 2 K? 2 K?
4K? 4K? Itm
Permasalahan :
Berapakah :
a) Arus tanpa meter (Itm)
b) Prosentase ketelitian
c) Prosentase efek pembebanan, bila ampermeter menuniuk 40 A
dan kesalahan kalibrasi diabaikan,
Ro
A
Vo
Rm=1K?
B
A
Gambar 2-15 Contoh implementasi
50 A
. 40 A
4
4 1
. Idm
R o
Ro Rm
a). Itm
Idm /Itm Ro / ( R o Rm )
4 K ohm
Ro ( 4/4 2 ) / / 4 2
μ
μ
2.2. Voltmeter
2.2.1. Mengubah Batas Ukur
Suatu voltmeter DC yang
sederhana dapat dibuat dengan
memasang hambatan secara seri
dengan ampermeter (Gambar 2
-16). Bila tegangan pada
ujung-ujung masukan adalah V,
arus yang mengalir melalui
ampermeter I, hambatan yang
diseri adalah Rs maka
hubungannya dapat dituliskan :
V = ( R S + R m ) I …………………………….. ( 2 - 7)
Rs I
Rm
Gambar 2-16. Voltmeter DC sederhana
(dengan menggunakan ampermeter)
c). Efek pembebanan 100% - 80 % 20 %
. 100% 80%
4 1
4
. 100%
Ro Rm
R
b). Ketelitian
A
Gambar 2-17. Voltmeter dengan basic meter unit dan multiplier
Persamaan tersebut menunjukkan
bahwa V merupakan fungsi dari I,
artinya bahwa bila harga arusnya
I, tegangan pada ujung-ujungnya
(V), maka V besarnya sama
dengan (Rs + Rm) kali besarnya I.
Sebagai contoh, bila Rs + Rm = 10
K ohm dan I = 1 mA,
tegangannya (V) adalah 10 Volt.
Langkah terakhir dalam
perubahan ampermeter ke
voltmeter ialah menandai
permukaan meter ke dalam satuan
volt dari satuan ampere, dengan
berpedoman pada persamaan 2
-7. Untuk suatu arus simpangan
penuh, besarnya hambatan seri
akan menentukan besarnya
tegangan maksimum yang dapat
diukur. Untuk arus simpangan
penuh, dari persamaan 2 -7
menjadi :
Vf s = ( Rs + Rm ) If s
dengan arti : Vf s adalah tegangan
yang menghasilkan arus
simpangan penuh. Dari
persamaan tersebut dapat
diperoleh harga Rs sebagai berikut
Rs = Vfs / If s - Rm ………………………………(2 – 8 )
Persamaan tersebut merupakan
bentuk yang tepat untuk
menghitung harga Rs bila harga If s
, Rm dan Vfs diketahui. Biasanya
harga Rm sangat kecil dibanding
harga Vfs / If , sehingga :
Rs = Vfs / If s …….……………………………… (2 – 9)
- 6 - 2000 3 Mohm 50 . 10
150
Rs
Penyelesaian :
Rs = Vfs / If s - Rm
= 50/1 mA - 50
= 50 K ohm
Untuk Vf s = 15 volt
Untuk Vf s = 50 volt
Untuk Vf s = 150 volt
Gambar 2-18 Contoh implementasi
Contoh Implementasi 1 :
Suatu ampermeter dengan If s = 1 mA, Rm = 50 ohm, diubah menjadi
suatu Voltmeter.
Permasalahan :
Berapakah besar hambatan seri yang diperlukan untuk mengukur
dengan tegangan skala penuh (Vf s ) atau batas ukur
= 15 Volt, 50 Volt dan 150 Volt ?
- 2000 300 Kohm
50 . 10-6
15
Rs
- 2000 1 M ohm
50 . 10 - 6
50
R s
Volt
Ohm
Volt/Ohm
1
Ampere
1
Ifs
1
S
2.2.2. Hambatan Masukkan Voltmeter
Untuk voltmeter sederhana seperti Gambar 2-15, hambatan masukan
adalah jumlah dari hambatan seri dan hambatan meter. Hambatan
masukan :
Rin = Rs + Rm
Selain itu, hambatn masukan juga dapat dihitung dari :
Rin = V/I
Sedangkan harga Rin adalah tetap untuk suatu kondisi arus tegangan,
sehingga secara pasti dapat dituliskan dengan :
Rin = Vf s/Ifs ......................................................... ( 2 - 10 )
Hambatan masukan adalah
tegangan skala penuh dibagi arus
skala penuh. Dengan demikian,
bila suatu voltmeter mempunyai
gerakan arus I mA pada skala
tegangan 100 Volt, maka
hambatan masukannya 100 kilo
ohm. Bila jangkauan (batas ukur)
diganti menjadi 10 Volt maka
hambatan masukannya menjadi
10 kilo ohm. Arus skala pertuh
biasanya tidak tercantum pada
meter. Biasanya yang tercantum
adalah data sensitivitasnya, yang
didefinisikan sebagai berikut
S = 1/If s ........ ( 2 - 11 )
Dengan arti bahwa S adalah
sensitivitas dari Voltmeter dan Ifs
adalah arus skala penuh dari
voltmeter. Dikatakan bahwa
sensitivitas adalah kebalikan dari
arus skala penuh. Satuan
sensitivitas adalah 1 dibagi
dengan ampere, atau ohm per
volt.
Dengan demikian, untuk suatu voltmeter dengan arus 1mA,
sensitivitasnya adalah
S = 1/1 mA = 1000 Ohm/Volt.
Definisi untuk sensitivitas dapat digunakan untuk mengubah persamaan
II-10 :
Rin = Vfs/Ifs = S . Vfs.............................................. ( 2 - 12 )
Persamaan 2 -12 menyebutkan
bahwa hambatan masukan dari
Voltmeter pada suatu
jangkauan/batas ukur sama
dengan sensitivitas dikalikan
dengan tegangan skala penuh dari
jangkauan/batas ukur tersebut.
Dengan demikian tercantumnya
data sensitivitas pada voltmeter,
hambatan masukan voltmeter
dapat dihitung dengan cepat.
Besarnya hambatan masukan
voltmeter perlu diketahui
besarnya, karena besar atau
kecilnya hambatan akan
berpengaruh terhadap besar atau
kecilnya kesalahan pembebanan.
Besarnya kesalahan pembebanan
lebih tergantung pada besarnya
hambatan masukan voltmeter dari
pada hambatan rangkaian. Hal ini
akan dibahas lebih lanjut pada
pembahasan berikutnya.
2.2.3. Kesalahan Pembebanan Voltmeter
Seperti halnya pada ampermeter
bila dipakai untuk mengukur arus
yang mengalami penurunan arus
akibat adanya hambatan dari
ampermeter tersebut. Besar
kecilnya penurunan arus tersebut
tergantung atas perbandingan
hambatan ampermeter terhadap
hambatan thevenin dari rangkaian.
Demikian halnya pemakaian
voltmeter untuk mengukur
tegangan juga akan mengalami
penurunan tegangan. Besar
kecilnya penurunan tegangan
tersebut tergantung atas
perbandingan hambatan dalam.
Gambar 2-18 merupakan ilustrasi
suatu jenis pengukuran tegangan.
Contoh Aplikasi 1
Suatu voltmeter menggunakan arus skala penuh 1 mA.
Hitunglah hambatan masukrun (Rin) pada batas ukur: 5 V ; 50 V dan
500 V.
Penyelesaian :
S = 1/If s = 1/1 mA = 1000 Ohm per Volt
Untuk B U 5 Volt ------- > Vf s 5 Volt
Rin = S . Vfs = 1000.5 = 5 K ohm
Untuk B U 50 Volt ------- > Vf s 50 Volt
Rin = S . Vfs = 1000.50 = 50 K ohm
Untuk B U 500 Volt ------ > Vf s 500 Volt
Rin = S.Vfs = 1000 . 500 = 500 K ohm
Contoh Apikasi 2
Suatu voltmeter dengan arus skala penuh 50A, mempunyai batas
ukur 5 V ; 50 V; 500 Volt.
Hitunglah hambatan masukan pada setiap ba-tas ukur.
Penyelesaian :
S = 1/Ifs = 1 / (50A) = 20 KO per Volt
Untuk Vfs = 5 Volt ------- > Rin = 20 . 5 = 100 K Ohm.
Untuk Vf s = 50 Volt ------- > Rin = 20 . 50 = 1 M Ohm
Untuk Vf s = 500 Volt ------ > Rin = 20 . 500 = 10 M Ohm
ketelitian......................................(. 2 -14)
Rin Ro
Rin
Vtm
Vdm
. Vtm ................................................( 2 -13)
Rin Ro
Rin
Vdm
a. Tegangan tanpa meter b. Tegangan dengan meter
Gambar 2- 19. Tegangan dengan dan tanpa meter
Tegangan yang akan diukur yaitu
tegangan pada ujung-ujung
hambatan R. Vtm adalah
tegangan tanpa meter, yaitu
tegangan sebelum voltmeter
dihubungkan. Tegangan yang
benar inilah yang dikehendaki
dalam pengukuran. Setelah
voltmeter dihubungkan, ternyata
antara ujung-ujung hambatan R
terbaca harga tegangan yang
baru, yang disebabkan oleh
hambatan dalam voltmeter. Untuk
menghitung hubungan antara Vdm
dan Vtm, maka Gambar 2-19
dapat digambarkan sebagai
berikut :
a. Rangkaian tanpa meter b. Rangkaian dengan meter
Gambar 2- 20. Ekuivalen dengan dan tanpa meter
Dengan menggunakan Hukum Ohm, dapat dituliskan :
Ro 200 K / / 200 K 100 K Ohm
. 100 V 50 V
200 200
200
Vdm
Keterangan :
Rm = Tahanan dalam voltmeter
Rin = Tahanan masukan rangkaian dalam hal ini = Rm
Vtm = Tegangan beban tanpa meter
Vdm = Tegangan dengan meter
Persamaan 2 -14 menuniukkan
ketelitian voltmeter, sepanjang
efek pembebanan diperhatikan.
Seperti halnya pada ampermeter
dapat dituliskan juga prosentase
kesalahan
pembebanannya.
Prosentase kesalahan pembebanan = (1 - ketelitian ) x 100%
Contoh Aplikasi 1
Voltmeter dengan sensitivitas 20 K
Ohm/V, pada ukur 50 Volt
digunakan untuk mengukur
tegangan antara ujung-ujung AB
dari Gambar di bawah. Hitung :
ketelitian pembacaan voltmeter
dan tegangan yang terukur pada
voltmeter; kesalahan kalibrasi
diabaikan.
Gambar 2-21. Rangkaian penyelesaian aplikasi 1
Penyelesaian :
Tegangan pada ujung AB sebelum meter dihubungkan
1/1,1 91%
1M 100 K
1M
Rin Ro
Rin
Vtm
Vdm
Ketelitian
400 K Ohm
800 800
800
Ro
. 50 V 25 V
800 800
800
Vtm
. 25 V 17,9 Volt
1000000 400000
1000000
Vdm
Pada batas ukur 50 Volt, hambatan masukan (dalam) voltmeter :
Rin = S . Vf s = 20 K . 50 V = 1 M Ohm.
Ketelitian 91%, artinya bahwa voltmeter menunjukkan harga 91% dari
tegangan yang sesungguhnya. Sehingga :
Vdm = 0,91 . Vtm = 0,91 . 50 = 45,5 Volt.
Contoh Aplikasi 2
Untuk menunjukkan bagaimana
efek pembebanan sesungguhnya
berpengaruh, pertimbangkan
keadaan pengukuran yang
dilukiskan dalam Gambar 2-21.
Hitung pembacaan voltmeter pada
batas ukur 50 volt dan pada batas
ukur 5 volt.
Gambar 2-22. Rangkaian penyelesaian aplikasi 2
Penyelesaian :
Pada batas ukur 50 Volt :
Rin = 20 K/V . 50 V = 1 M Ohm
Pada batas ukur 5 Volt :
. 25 V 5 Volt
100000 400000
100000
Vdm
Rin = 20 K/V . 5 V = 100 K Ohm
Dari perhitungan pada kedua
batas ukur di atas, ternyata keduaduanya
menunjukkan harga
pengukuran yang tidak teliti,
karena tegangan yang
sesungguhnya adalah 25 Volt.
Setiap digunakan batas ukur yang
berbeda, maka akan diperoleh
hasil pembacaan voltmeter yang
berbeda, dan dengan segera
dapat diketahui bahwa voltmeter
terbebani terlalu banyak rangkaian
(hambatannya terlalu besar) dan
akhirnya pembacaannya salah.
Dilain pihak, jika batas ukur
dirubah pembacaan yang
bertentangan, dapat diyakinkan
yang terjadi dapat diabaikan.
2.3. Ohmmeter
2.3.1. Rangkaian Dasar Ohmeter Seri
Suatu ohmmeter sederhana dapat
dibuat dengan menggunakan
baterai, ammeter dan hambatan ;
seperti ditunjukkan pada Gambar
2-23. RO merupakan hambatan
thevenin dari ohmmeter, yang
mencakup hambatan ammeter Rm.
Vo merupakan tegangan
ohmmeter pada ujung-ujung AB
saat terbuka. Rangkaian ini jenis
ohmmeter seri Rx dipasang
secara seri dengan meter, identik
dengan pengukuran arus.
B
Seperti ditunjukkan pada gambar
2-23, bahwa Ro merupakan
hambatan yang dapat diatur.
Biasanya ohmmeter dinolkan lebih
dahulu sebelum digunakan
mengukur hambatan Rx yang
belum diketahui besar
hambatannya, dengan cara
ujung-ujung AB dihubung singkat
dan hambatan Ro diatur, untuk
menghasilkan arus skala penuh
yang mengalir melalui ammeter.
Ini berarti :
If s = Vo/Ro ............ ( 2 - 15 )
Ro
A
Vo
Rx
B
A
Gambar 2-23
Dasar ohmeter seri
......................................................................( 2 -16 )
Vo R x
Vo
I
Ro Rx
Ro
Ifs
I
......................................................(2 -17 )
Ro Rx
Ro
Ifs
I
D
Ro .......... ......................................................( 2 -18 )
D
1-D
Rx
Untuk mengukur hambatan Rx , ujung-ujung AB dihubungkan, sehingga
arus yang mengalir :
Dengan membandingkan persamaan 2 -16 dengan persamaan 2 -15,
maka diperoleh persamaan :
Perbandingan tersebut merupakan simpangan meter (D = deflection),
sehingga dapat dituliskan :
Bila harga Rx = Ro , maka D = I/If s = 1/2
Dari persamaan 2 -17 dapat dituliskan :
D (Ro + Rx) = Ro
DRx = Ro - D Ro
Berdasarkan persamaan 2 -17,
yaitu D = Ro/(Ro + Rx), maka
dapat dibuat suatu tabel yang
memuat beberapa contoh harga
Rx terhadap Ro dan harga D.
Tabel 2-2 Harga Rx dan D
Rx 0 Ro/4 Ro/3 Ro/2 Ro 2 Ro 3 Ro 4 Ro 9 Ro -
D 1 4/5 3/4 2/3 ½ 1/3 1/4 1/5 1/10 0
Contoh Aplikasi 1 Pada Ohmmeter
Harga Rx = 0, maka D = Ro/(Ro, +
Rs) = 1. Pada kedudukan ini,
hambatan yang diukur nol, berarti
arus yang mengalir besar dan
menghasilkan arus skala penuh,
atau simpangannya = 1.
Kedudukan ini ternyata bila.
ujung-ujung AB dari ohmmeter
dihubungsingkat. Bila harga Rx =
Ro , maka D = Ro/(Ro + Ro) = ½
Pada kedudukan ini, jarum
menyimpang setengah dari skala
. 120 360 K Ohm
1/4
1-1/4
. Ro
D
1 - D
Rx
-6 120 K Ohm 50.10
6
Ifs
Vo
Ro
penuh. Bila.harga Rx = ~ (tak
terhirigga), atau pada keadaan
terbuka, berarti tidak ada arus
yang mengalir, sehingga jarum
tidak menyimpang atau
simpangannya = 0.
Gambar 2-24. Pembuatan tanda/skala ohmmeter
Gambar 2-25. Skala logaritimis pada ohmmeter seri
Contoh Aplikasi 2 Pada Ohmmeter
Ohmmeter mempunyai arus skala
penuh 50A dan hambatan dalam
2000 Ohm. Tegangan rangkaian
terbuka = 6 Volt, ohmmeter
menunjuk nol. Kemudian
digunakan untuk mengukur suatu
hambatan dan menghasilkan 1/4
simpangan penuh. Berapakah
besarnya hambatan yang diukur ?
Penyelesaian :
Catatan : harga Ro sudah meliputi harga Rm nya.
Bila ditanyakan berapa harga Rv (Variabel), maka :
Rv = Ro - Rm = 120 - 2 = 118 K Ohm.
Ohmmeter dari contah 1 di atas,
dishunt dengan hambatan 20
Ohm. Secara pendekatan, berapa
harga Rx (hambatan yang diukur),
yang dapat menghasilkan 1/2
simpangan penuh ?
. 50 A 5,05mA
20
2000 20
. Ifs
Rsh
Rm Rsh
It
. It
Rm Rsh
Rsh
Ifs
. 1,2 1,2 K Ohm
1/2
1 -1/2
. Ro
D
1 - D
Rx
Gambar 2-26 Contoh aplikasi ommeter seri
Penyelesaian :
Karena. Rsh Rm’, maka secara pendekatan :
It = Rm / Rsh . Ifs
= 2000/20 . 50 A = 5 mA
Sehingga :
Ro= Vo / It
= 6/5 . 10-3 = 1,2 K Ohm
2.3.2. Ohmmeter Paralel
Ohmmeter dibangun dengan
menggunakan voltmeter, sumber
arus konstan dan resistor yang
diukur. Prinsip yang digunakan
adalah bila arus konstan dialirkan
pada Rx yang tidak diketahui
maka beda tegangan pada ujungujung
Rx sebanding dengan nilai
Rx. Semakin besar nilai Rx
semakin besar beda tegangan
yang terukur. Batasan tegangan
pada ujung-ujung resistansi
menentukan cakupan pengukuran
nilai resistansi. Rangkaian dasar
ohmmeter parallel ditunjukkan
pada gambar di bawah ini.
Secara produk jenis ohmmeter
paralel dikenali dengan skala nol
berada disisi kiri sebagaimana
skala nol pada tegangan dan arus.
Contoh aplikasi prinsip ohmmeter
paralel pada ohmmeter digital.
Sedangkan ohmmeter seri skala
nol berada diujung sebelah kanan
berlawanan dengan skala nol
voltmeter dan ampermeter. Jenis
ohmmeter seri seperti Sanwa,
Heles.
.
Sumber arus konstan
Rx
Gambar 2-27. Dasar ohmmeter paralel
Gambar 2-28. Skala ohmmeter paralel
2.4. Multimeter Elektronik Analog
2.4.1. Kelebihan Multimeter Elektronik
Dalam perkembangannya
multimeter menggunakan
komponen aktif elektronik yang
biasanya berfungsi sebagai
penguat. Multimeter elektronik
lebih disukai karena beberapa
alasan yang menguntungkan :
1. Resistansi masukan
multimeter elektronik lebih
tinggi dan stabil disemua
cakupan pengukuran
2. Pada saat berfungsi sebagai
pengukur arus resistansi
multimeter elektronik cukup
rendah sehingga dapat
mencegah kesalahan ukur
karena efek pembebanan.
3. Skala resistansi dari multimeter
elektronik arah penyimpangan
jarum sama seperti pada
pengukuran tegangan atau arus
sehingga tidak
membingungkan.
V
4. Digunakan tegangan rendah
sehingga memungkinkan
untuk mengukur resistansi
junction BJT tanpa
merusakkan transistor.
Voltmeter elektronik dapat
mencapai resistansi masukan dari
10 M? hingga 100 M? dan besar
resistansi masukan ini sama untuk
semua cakupan pengukuran. Bila
dibandingkan dengan VOM besar
resistansi masukan pada VOM
berbeda untuk semua cakupan
pengukuran tegangan. Pada
cakupan pengukuran tegangan
rendah resistansi masukan VOM
cenderung rendah. Dalam kasus
meter yang memiliki sensitivitas
20.000?/Volt pada cakupan 0–1
Volt besar resistansi masukan
hanya (20.000?/V) (1V) = 20 K?.
Solid state EVM tidak dapat
digunakan dalam tempat yang ada
medan listrik atau elektronik yang
kuat seperti medan yang
dihasilkan oleh transformator
flyback televisi, pemancar radio
dan sebagainya. Medan akan
cenderung memberi bias pada
transistor atau IC yang digunakan
dalam EVM, dalam tempat seperti
ini tidak akan bekerja dengan baik,
sedangkan VOM lebih tahan
terhadap pengaruh yang demikian.
Jenis-jenis multimeter elektronik
yang banyak dijumpai dipasaran,
antara lain ditunjukkan gambar di
bawah ini.
Gambar 2-29. Jenis-jenis multimeter elektronik di pasaran
2.4.2.. Konstruksi Multimeter Analog
Dasar multimeter elektronik analog
dapat dikelompokkan ke dalam
tiga bagian utama yaitu jaringan
pengukuran, rangkaian penguat
dan penggerak meter analog
(seperti jenis PM-MC). Dalam
kasus pengukuran arus dan
tegangan jaringan kerja berupa
pembagi tegangan yang
membatasi tegangan yang
diberikan pada penguat terutama
berkaitan dengan pengaturan
cakupan instrumen.
Multimeter Philip type PM 2505
dalam gambar 2-26 memiliki skala
penuh tegangan DC dan AC yang
rendah sampai 100mV. Cakupan
pengukuran arus DC, AC dari
skala penuh 1uA sampai 10A.
untuk cakupan pengukuran dari
100? sampai 30M? (FSD). Saklar
pemilih fungsi memberi pilihan
cakupan Volt Amper dan Ohm.
Multimeter ini dirancang
menggunakan penguat IC
monolitik dengan penguat
masukan berupa FET, sehingga
tahanan input tinggi (10 – 20M?),
sehingga dapat mengurangi
kemungkinan kesalahan ukur yang
disebabkan oleh pembebanan
rangkaian yang di uji.
2.4.3. Multimeter Elektronik Fungsi Tegangan DC
Voltmeter elektronik menggunakan
penggerak meter analog yang
dikendalikan oleh suatu rangkaian
elektronik seimbang seperti
ditunjukkan pada gambar 2-31 di
bawah ini.
Vin
Gambar 2-31. Rangkaian voltmeter DC elektronik
Attenuator
Pre-
Amplifier
Penguat
Beda
Tegangan
Referensi
Gambar 2-30. Multimeter elektronik
Rangkaian penguat beda terdiri
transistor Q2 dan Q1 membentuk
rangkaian jembatan seimbang,
untuk keseimbangan ini dilengkapi
dengan R variabel serta dilengkapi
Q3 menggantikan RE dengan
kelebihan kemampuan mencapai
CMRR (Common Mode Rjection
Ratio) yang tinggi. Penguat depan
menggunakan JFET Q1 dalam
konfigurasi rangkaian source
follower berfungsi sebagai
transformasi impedansi antara
masukan dan base dari transistor
Q2 sumber arus konstan.
Kelebihan penguat depan FET
kemampuannya dalam mencapai
impedansi masukan yang tinggi.
Bila tegangan tidak diketahui Vs
nol, I2 = I3, VE2 = VE, sehingga
tidak ada arus mengalir pada
penggerak meter sehingga Im = 0.
Pada kondisi ini tegangan bias Q3
mendapat bias dan bias transistor
Q2 merupakan fungsi dari beda
tegangan pada Rs. Bila masukan
diberi tegangan positip Vs, bias
pada Q2 bertambah sehingga VE2
bertambah sehingga tegangan VE2
lebih besar dari pada VE3 dan
mengalir arus Im sehingga jarum
menyimpang sebanding dengan
besarnya Vs. Pada fungsi
pengukuran tegangan AC
menggunakan attenuator
kompensasi karena attenuator
menggunakan resitor presisi
kebanyakan berupa sejenis wire –
wound. Resistor yang demikian
memiliki induktansi yang
signifikan, pengaruh induktansi di
seimbangkan dengan
pemasangan kapasitor paralel.
2.4.4. Multimeter Elektronik Fungsi Tegangan AC
Rangkaian dasar voltmeter
elektronik seperti di atas hanya
digunakan untuk tegangan DC.
Untuk memenuhi kebutuhan
pengukuran tegangan AC
beberapa bagian harus
ditambahkan pengubah tegangan
AC ke DC.
Vin
Tegangan
masukan
Gambar 2 - 32. Penyearah
2.4.5. Multimeter Elektronik Fungsi Ohm
Jika arus konstan mengalir pada R
yang tidak diketahui, nilai
tegangan drop pada R akan
memberikan data yang tidak
diperlukan untuk dihitung nilai
resistansinya dengan persamaan
RX = V/I sesuai dengan rangkaian
ohmmeter elektronik dapat
dibentuk seperti dalam gambar 2-
33. arus keluaran dari sumber
arus konstan dan besarnya
penguat tegangan dari penguat
DC diatur dengan saklar pemilih
sehingga dapat mengakomodasi
pengukuran resistansi skala penuh
dari milli ohm hingga mega ohm.
Ohmmeter menggunakan baterai
1,5V atau lebih akan memberi bias
maju dioda bila instrumen
digunakan dalam rangkaian solid
state, mengingat rangkaian 2-33
menggunakan level tegangan
rendah tidak mampu memberi bias
maju dioda. Bila demikian
ohmmeter elektronik menjadi
pilihan untuk digunakan menguji
komponen yang membutuhkan
tegangan bias seperti dioda,
transistor. Beberapa Voltmeter
elektronik yang diproduksi
meliputi skala Ohmmeter daya
tinggi sehingga dapat digunakan
untuk pengetesan dioda dan
transistor.
1A
-
Gambar 2-33. Rangkaian ohmmeter elektronik
DC Balance
Circuit
?
Rangkaian penyearah ditunjukkan pada gambar 2-32. menggunakan
rangkaian Op-Amp sebagai penyearah presisi. Karakteristik non linier
dari dioda PN-junction D1 dan D2 dalam arah maju memberi umpan
balik negatip. Low pass filter mengeluarkan pulsa DC diumpankan ke
rangkaian analog penyeimbang atau Voltmeter ke digital.
Kebanyakan voltmeter AC dikalibrasi dalam rms, ini tidak akan
terbaca harga rms sebenarnya, tanpa sinyal masukan berbentuk
gelombang sinus murni.
2.4.6. ParameterMultimeter Elektronik
2.4.6.1. Spesifikasi dan Parameter Multimeter Elektronik
Dalam pembahasan ini dipilih
multimeter elektronik sanwa YX-
360 TRe meskipun tidak sebagus
multimeter elektronik Philip yang
dibahas di atas. Dengan alasan
meter ini mudah didapat, mudah
digunakan dan kualitas memadai
untuk banyak pemakaian.
2.4.6.1.1. Spesifikasi Umum
Tabel 2-3. Spesifikasi umum meter elektronik analog
Item Spesifikasi
Proteksi rangkaian Rangkaian dilindungi dengan sekering
bila tegangan AC di atas 230V
Baterai dalam UM-3 1,5V x 2
Sekering dalam 0,5A/250V 5,2mm Ø x 20mm
Kal temp standar/ dan
cakupan kelembaban
23 2 o C 45-75% rRH
Temperatur kerja dan
range
Kelembaban
0-40o C 80% retmark tanpa kondensasi
Tahanan tegangan 3KV AC antara terminal input dan case
Dimensi dan berat 159,5 x 129 x 41,5 mm / mendekati 320
gr
Assesoris Salinan pedoman instruksi (instruction
manual)
2.4.6.1.2. Cakupan Pengukuran dan Akurasi
Probe pengukuran dilengkapi untuk pengukuran tegangan DC tinggi
hingga mencapai 25 KV.
Tabel 2-4. Probe multimeter pengukuran tegangan tinggi
HV (DC)
High Volt
hFE 1000 pada cakupan x
10
DC 25KV HV – 10 T
probe
HFE – 6T probe
Tabel 2-5. Cakupan pengukuran dan akurasi
Fungsi Akurasi Catatan
DC V 0,1
0,25 / 2,5 / 10 / 50
250
5% dari skala penuh
3% dari skala penuh
3% dari skala penuh
Zi 20K?/V
9K?/V
AC V 10 / 50 /250 4% dari skala penuh Zi 9K? /V
30Hz-100KHz dalam 3%
fs (cakupan AC 10V)
50 uA 3% dari skala penuh Tegangan drop 0,1V
DC A 2,5mA/ 25mA /0,25 3% dari skala penuh Tegangan drop 0,25V
? 2K/20K/2M
(1x) (10x) (x1K)
200M
(x100K)
3% dari arc Nilai tengah 20?
Harga maks 2 K?
Pengeluaran tegangan 3V
dB -10dB 22dB
Untuk 10VAC 62 dB
L 0-150mA pd cakupan x 1
0-15mA pd cakupan x 10
0-150uA pd cakupan 1K?
0-15uA pd cakupan x 100
2.4.6.2. Langkah Keselamatan Alat
Hal-hal yang harus diperhatikan
sebagai tindak pencegahan
terjadinya kecelakaan yang dapat
merusakkan meter dan kesalahan
hasil pengukuran.
1. Jangan menggunakan tester
untuk pengukuran rangkaian
listrik yang mempunyai
kapasitas besar. Isikan sekering
dalam tester 250V untuk
mencegah terjadinya masalahmasalah
pengukuran yang
membahayakan keselamatan
karena kesalahan pengaturan
range.
2. Yakinkan sekarang yang
digunakan mempunyai
spesifikasi (0,5A/250V ukuran
5.2 x 20 mm) Jangan pernah
mengganti ataupun
menghubung singkat.
3. Jangan pernah menyentuh kaki
tester selama pengukuran
4. Jangan pernah operasikan
tester dalam keadaan tangan
basah, menempatkan meter
pada tempat kelembaban tinggi
atau sangat lembab.
5. Yakinkan bahwa lapisan dan
kawat colok meter (lead tester )
tidak berbahaya karena
konduktornya terbuka jika colok
meter berbahaya atau terbuka
meter jangan digunakan.
6. Terdapat bahaya (electrical
shock) kejutan listrik terutama
bila digunakan untuk
pengukuran tegangan di atas
60 V DC atau 25 Vrms AC.
7. Jangan melakukan pengukuran
dengan case dibelakang atau
menindihkan tutup meter
8. Setiap kali melakukan
pengukuran yakinkan cakupan
pengukuran tepat. Pengukuran
dengan pengaturan cakupan
salah atau melebihi cakupan
pengukuran sebenarnya adalah
berbahaya.
9. Jaga jangan sampai beban
lebih terutama pada saat
mengukur tegangan atau arus
yang mengandung sederetan
pulsa.
Instrumen ini merupakan
multimeter portabel dirancang
untuk pengukuran rangkaian arus
lemah.
2.4.7. Prosedur Pengoperasian
2.4.7.1 Persiapan pengukuran
Sebelum pengoperasian meter
dilakukan sesuai fungsinya
dilakukan persiapan pengukuran
untuk mendapatkan hasil
pengukuran terbaik. Langkahlangkah
persiapan tersebut melipti
1. Atur posisi nol meter tepat pada
harga nol.
2. Putar posisi nol sehingga
menunjuk lurus kanan
menunjuk nol.
3. Pilih cakupan yang tepat untuk
item yang diukur atur knob
pemilih cakupan yang sesuai.
Gambar 2-34. Gambar skala Gambar 2-35. Gambar pemilih
jarum nol fungsi
Catatan untuk diperhatikan
Dalam menentukan cakupan
pengukuran, pilih cakupan
tegangan yang lebih besar
daripada nilai yang akan diukur
sebaiknya gunakan penunjuk
masih dalam tingkat yang dapat
dipertimbangkan yaitu 60 – 80%
dari penunjukan maksimum.
2.4.7.2. Panel Depan dan Fungsi Multimeter
Pada panel depan meter
mempunyai beberapa komponen
yang berfungsi sebagai pengatur.
Pengaturan dilakukan untuk
mendapatkan fungsi yang sesuai
serta hasil pengukuran yang
optimal akurat. Disamping sebagai
komponen pengatur juga terdapat
beberapa informasi penting
berkaitan dengan parameter alat
ukur seperti sensitivitas meter,
cara pemasangan meter yang
sesuai, besaran-besaran yang
dapat diukur. Untuk meter Sanwa
YX-360TRe mempunyai tomboltombol
pengaturan sebagai
berikut.
Gambar 2-36. Panel depan Gambar 2-37. Fungsi jarum penunjuk
Gambar 2-38. Fungsi skala
Gambar 2-39. Fungsi zero adjust secrew
Gambar 2-40. Fungsi Ohm adjust knob
Gambar 2-41.Fungsi selector switch
Gambar 2-42. Fungsi lubang kutub (VA? terminal)
Gambar 2-43. Fungsi lubang kutub + (common terminal)
2.4.7.3. Pengukuran Tegangan
2.4.7.3.1. Pengukuran Tegangan DC
1. Atur knob pemilih cakupan pada cakupan yang tepat.
Gambar 2-44. Knob pemilih range
Colok meter
positip
Colok
meter
negatip
2. Gunakan colok hitam pada tegangan negatip dari rangkaian yang
diukur dan colok merah pada tegangan positip
Gambar 2-45. Rangkaian pengukuran tegangan DC
3. Baca gerakan penunjuk tegangan dan skala DCV A.
Gambar 2-46. Penunjukan pengukuran tegangan DC
4. Bila penunjukan kecil tak
terbaca, cek kembali apakah
rangkaian sudah benar.
5. Bila rangkaian sudah yakin
benar, pindahkan pelan-pelan
knob pemilih cakupan hingga
penunjuk berada pada posisi
yang mudah dibaca.
6. Hindari pengawatan
pengukuran tegangan DC yang
salah seperti gambar di bawah.
Posisi
VDC
Gambar 2-47. Pengawatan pengukuran tegangan DC salah
2.4.7.3.2. Pengukuran Tegangan AC
1. Pindahkan knob pemilih cakupan pada cakupan AC V yang tepat
Gambar 2-48. Knob pemilih range
2. Pasangkan colok meter pada
rangkaian yang diukur secara
paralel.
3. Baca gerakan jarum penunjuk
dengan skala V dan A
(gunakan batas ukur 250 V AC
pada pengukuran sumber
tegangan AC dari PLN).
4. Karena instrumen ini bekerja
pada sistem nilai pengukuran
rangkaian tegangan AC
gelombang sinus, maka bila
Posisi
VAC
Colok
meter
positip
Colok
meter
negatip
digunakan pada bentuk
gelombang AC lainnya
mungkin terjadi kesalahan.
Gambar 2-49. Rangkaian pengukuran tegangan AC jala-jala PLN
Gambar 2-50. Penunjukan pengukuran tegangan AC
5. Baca hasil pengukuran dibaca pada skala AC V
2.4.7.4. Kalibrasi Voltmeter
Kalibrasi diperlukan untuk melihat
tingkat ketelitian meter
dibandingkan dengan meter
standar jika dimungkinkan atau
meter yang mempunyai tingkat
ketelitian tinggi yang sudah
diketahui. Karena kalibrasi dengan
meter standar mahal maka
mengkalibrasikan meter tidak perlu
semua meter dikalbrasikan pada
lembaga yang berkompeten.
Kalibrasi dapat dilakukan sendiri
dengan membandingkan tingkat
ketelitiannya dengan meter yang
telah dikalibrasi. Prosedur kalibrasi
dilakukan dengan langkah-langkah
di bawah ini.
1. Pilih meter standar dengan
tingkat ketelitian 0,1 % sampai
0,5 %.
2. Rangkaian kalibrasi tegangan
disusun seperti gambar di
bawah ini.
3. Batas ukur meter ditetapkan
misal pada batas ukur 10 Volt
4. Sumber tegangan diatur pada
10 Volt.
5. Membuat tabel pengamatan
6. Tegangan sumber divariasi
sepanjang harga dari 0 sampai
10 Volt misal dengan jangkah
pengaturan 2 Volt.
2.4.7.4.1. Kalibrasi Uji Kelayakan Meter
Meter dikatakan layak digunakan
jika mempunyai kelas kesalahan
yang diijinkan tergantung tempat
meter digunakan. Meskipun meter
pabrikasi mempunyai kelas
kesalahan kecil sejalan dengan
umur pemakaian akan
mempengaruhi ketelitian meter.
Tuntutan ketelitian meter
laboratorium tentu berbeda
dengan meter yang digunakan di
bengkel. Meter hasil rakitan
sebelum digunakan juga perlu diuji
kelayakannya untuk dilihat tingkat
kesalahannya. Misal hasil
pengujian dalam tabel di bawah
ini.
Gambar 2-51. Rangkaian kalibrasi tegangan
Meter standar
dengan kelas
kesalahan +
0,5%
Meter yang
dikalibrasi
Tegang
an
dapat
di
atur
Keterangan :
V1 = hasil pengukuran ke-1 V3 = hasil pengukuran ke-2
V2 = hasil pengukuran ke-2 V rerata = (V1+V2+V3)/3
Perhitungan persen kesalahan :
Persen kesalahan dihitung dengan persamaan
= {(Rerata meter dikalibrasi – Meter standar ) / Batas Ukur} X 100%
Kesalahan 2.5 % artinya harga penunjukkan meter yang dikalibrasi pada
batas ukur 10 Volt mempunyai kesalahan rata-rata 2.5 % terhadap meter
standar.
2.4.7.4.2. Harga koreksi relatif dan kesalahan relatif
Kesalahan dinyatakan dalam =
V - Vs merupakan selisih dari
harga penunjukkan meter yang
dikalibrasi dikurangi penunjukkan
meter standar. Kesalahan relatif
merupakan perbandingan antara
kesalahan terhadap harga
penunjukkan meter standar.
Harga koreksi dinyatakan k = Vs -
V merupakan selisih antara
harga standar dan penunjukkan
meter yang dikalibrasi.
No
Meter
standar
(V)
Meter dikalibrasi (V) Selisih
(V) Mutlak
Kelas
Kes
V1 V2 V3 V
rerata
2.50%
1 10 9.8 9.9 9.7 9.8 -0.2 0.2
2 8 7.8 7.9 8.0 7.9 -0.1 0.1
3 6 5.95 5.90 6.0 5.95 -0.05 0.05
4 4 4.0 3.9 3.8 3.9 -0.1 0.1
5 2 2.0 1.8 1.9 1.9 -0.1 0.1
6 0 0 0.2 0.4 0.2 0.2 0.2
Jumlah -0.35 0.75
Rerata 0.25
Tabel 2-6. Kalibrasi voltmeter
2.4.7.5. Pengukuran Arus DC
1. Pemasangan meter seri terhadap beban yang akan di ukur arusnya.
Gambar 2-52. Gambar rangkaian pengukuran arus DC
2. Atur knob pemilih cakupan mendekati cakupan yang tepat atau di
atas cakupan yang diprediksi berdasarkan perhitungan arus secara
teori.
No Meter
standar
Meter dikalibrasi Kesala
han
Kesalahan
relatif (%) Koreksi Koreksi
relatip (%)
V1 V2 V3 Vrerata
1 10 9.9 9.8 9.7 9.8 -0.2 -2.00 0.2 2.04
2 8 8,0 7.9 7.8 7.9 -0.1 -1.25 0.1 1.27
3 6 5.95 6.0 5.90 5.95 -0.05 -0.83 0.05 0.84
4 4 4.0 3.8 3.9 3.9 -0.1 -2.50 0.1 2.56
5 2 1.8 2.0 1.9 1.9 -0.1 -5.00 0.1 5.26
6 0 0 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 -0.2 -100
Rerata -1.93 -14.67
Tabel 2-7. Kesalahan dan koreksi relatip
Gambar 2-53. Knob pemilih range
3. Bila yakin rangkaian telah benar, hidupkan sumber tegangan dan
baca gerakan jarum penunjuk pada skala V dan A. Hasil pembacaan
baik bila posisi jarum lebih besar dari 60% skala penuh meter.
Gambar 2-54. Skala penunjukan arus DC
4. Bila simpangan terlalu kecil, lakukan pengecekan apakah cakupan
sudah benar dan pembacaan masih dibawah cakupan pengukuran di
bawahnya bila ya, matikan power supply pindahkan knob pada
cakupan yang lebih kecil.
Posisi
selektor
Gambar 2-55. Knob pemilih range
5. Nyalakan kembali sumber tegangan baca jarum penunjuk hingga
pada posisi yang mudah dibaca.
6. Hindari kesalahan pemasangan polaritas sumber tegangan, karena
akan menyebabkan arah simpangan jarum berlawanan dengan
seharusnya. Bila arus terlalu besar dapat merusakkan jarum
penunjuk.
Gambar 2-56. Rangkaian pengukuran arus DC yang salah
2.4.7.1.1. Kalibrasi Arus
Kalibrasi diperlukan untuk melihat
tingkat ketelitian meter
dibandingkan dengan meter
standar jika dimungkinkan atau
meter yang mempunyai tingkat
ketelitian tinggi yang sudah
diketahui. Karena kalibrasi dengan
meter standar mahal maka
mengkalibrasikan meter tidak
perlu semua meter dikalibrasikan
Diputar pada
nilai lebih kecil
pada lembaga yang berkompeten.
Kalibrasi dapat dilakukan sendiri
dengan membandingkan tingkat
ketelitiannya dengan meter yang
telah dikalibrasi. Prosedur kalibrasi
dilakukan dengan langkah-langkah
di bawah ini.
1. Pilih meter standar dengan
tingkat ketelitian 0,1 % sampai
0,5 %. Misal meter standar
yang digunakanmempunyai
kelas kesalahan 0,5%.
2. Rangkaian kalibrasi arus
disusun seperti gambar di
bawah ini
Gambar 2-57 Rangkaian kalibrasi arus
3. Batas ukur meter ditetapkan
misal pada batas ukur 250 mA
untuk yang dikalibrasi dan 250
mA meter standar.
4. Sumber tegangan diatur pada
arus maks 250 mA.
5. Membuat tabel pengamatan
6. Tegangan sumber divariasi
sepanjang harga dari 0 sampai
250 mA misal dengan jangkah
pengaturan 25 mA.
Pindahkan batas
ukur 250 mA
Yang dikalibrasi
Pilih batas
ukur 0.25 A
Meter
standar
7. Melakukan pengaturan
tegangan sumber dan
mencatat penunjukkan pada
kedua meter hasil pengamatan
misal dalam tabel di bawah ini.
Tabel 2-8. Kalibrasi arus
No
Meter
standar
(mA)
Meter dikalibrasi (mA)
Selisih
(mA) Mutlak
Kelas
Kes
A1 A2 A3 rerata
1.01%
1 250 260 255 250 255 5 5
2 225 229 227 228 228 3 3
3 200 202 204 203 203 3 3
4 175 178 179 177 178 3 3
5 150 152 152 154 153 3 3
6 125 127 128 126 127 2 2
7 100 98 99 97 98 -2 2
8 75 71 73 72 72 -3 3
9 50 50 48 49 49 -1 1
10 25 25 27 29 27 2 2
11 0 0.5 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7
Jumlah 15.7 27.7
Rerata 2.52
Keterangan :
A1 = hasil pengukuran ke -1 A3= hasil pengukuan ke -3
A2 = hasil pengukuran ke 2 rerata + (A1 + A2 + A3 )/3
Perhitungan persentase kesalahan :
Persen kesalahan dihitung dengan persamaan
= {(Rerata meter dikalibrasi – Meter standar ) / Batas Ukur} X 100%
Kesalahan 1 % artinya harga penunjukkan meter yang dikalibrasi pada
batas ukur 250 mAmempunyai kesalahan rata-rata 1 % terhadap meter
standar yang mempunyai kelas kesalahan 0,5%.
2.4.7.1.2. Harga koreksi relatif
dan kesalahan relatif
Kesalahan dinyatakan dalam =
IA - Is merupakan selisih dari
harga penunjukkan meter yang
dikalibrasi dikurangi penunjukkan
meter standar. Kesalahan relatif
merupakan perbandingan antara
kesalahan terhadap harga
penunjukkan meter standar.
Harga koreksi dinyatakan k =
Is - IA merupakan selisih
antara harga standar dan
penunjukkan meter yang
dikalibrasi.
2.4.8. Pengukuran Tahanan
1. Jangan mengukur resistansi rangkaian yang ada tegangannya.
2. Putar knob pemilih cakupan pada cakupan ? yang tepat.
No
Meter
standar
(mA)
Meter dikalibrasi
(mA)
Kesalahan Kesalahan
Relatif (%) Koreksi
Koreksi
relatif
(%)
A1 A2 A3 rerata
1 250 250 255 260 255 5 2.00 -5 -1.96
2 225 229 228 227 228 3 1.33 -3 -1.32
3 200 200 203 206 203 3 1.50 -3 -1.48
4 175 177 178 179 178 3 1.71 -3 -1.69
5 150 152 153 154 153 3 2.00 -3 -1.96
6 125 126 127 128 127 2 1.60 -2 -1.57
7 100 99 98 97 98 -2 -2.00 2 2.04
8 75 72 73 74 72 -3 -4.00 3 4.17
9 50 50 49 48 49 -1 -2.00 1 2.04
10 25 28 27 26 27 2 8.00 -2 -7.41
11 0 0.6 0.8 0.8 0.7 0.7 0.00 -0.7 -100.00
Jumlah
15.7 10.15 0 -109.13
Rerata 0.92 -9.92
Tabel 2-9. Kesalahan dan koreksi relatip
Gambar 2-58. Cara pemasangan ohmmeter
Secara rangkaian pemilihan
cakupan skala pengukuran atau
pengali sebenarnya adalah
memilih resistansi shunt
sebagaimana pada penambahan
batas ukur ampermeter.
Pemindahan tersebut ditunjukkan
gambar di bawah ini.
Gambar 2-59. Posisi pemindahan cakupan ohmmeter
3. Hubung singkat kaki meter
merah dan hitam dan putar
pengatur nol ohm, sehingga
penunjuk lurus pada 0 ?. ( jika
penunjuk gagal berayun ke nol
? meskipun pengatur penunjuk
nol ohm sudah diputar penuh
searah jarum jam, gantilah
baterai yang berada di dalam
meter dengan baterai yang
baru).
Gambar 2-60. Kalibrasi ohmmeter
4. Tempatkan kaki meter pada resistansi yang diukur.
Gambar 2-61. Penempatan resistor pada pengukuran ohm
5. Baca jarum penunjuk pada skala
Gambar 2-62. Penunjukan hasil pengukuran ohm
6. Jika akan menganti posisi
cakupan x10, maka sebelum
mengukur hambatan harus
mengkalibrasi ulang dengan
menghubung singkat colok
meter, baru dilakukan
pengukuran yang dikehendaki .
Gambar 2-63. Rangkaian pengukuran resistansi
Catatan untuk diperhatikan
1. Polaritas + dan – baterai berlawanan dengan polaritas colok meter
pada saat pengukuran resistansi.
2. Cara mengganti baterai
Lepaskan sekrup pengunci di belakang.
Gambar 2-64 Membuka sekrup pengunci
Keluarkan baterai kering UM-3
Ganti dengan baterai yang baru
Letakkan kembali case belakang seperti semula dan kencangkan
sekrupnya.
Gambar 2 - 65. Bagian belakang meter
2.4.9. Pengukuran Keluaran Penguat Audio Frekuensi (dB)
Desibel (dB) diukur caranya sama
seperti pengukuran tegangan AC
dibaca pada skala dB (decebell).
Pada pengukuran cakupan 10
Volt dibaca langsung pada skala
dB (-10dB - +22dB) tetapi pada
saat pengukuran cakupan 50
Volt ditambah 14 dB, pada
cakupan 250V ditambah 28 dB
dan pada cakupan 1000V
penambahnya 40dB. Jadi dB
maksimum yang terbaca
22+40=62 dB diukur pada
cakupan 1000V.
Gambar 2 - 66. Posisi skala dB meter
2.4.10. Pengukuran Arus Bocor (ICEO) transistor
1. Pertama lakukan kalibrasi
ohmeter dengan menghubung
kedua colok meter dan
mengatur posisi jarum ke 0 ?
dengan menset knob pemilih
cakupan pada cakupan yang
tepat dari 1X sampai dengan
X1k.
Gambar 2-67. Pengenolan sebelum mengukur hambatan
2. Untuk transistor NPN tempatkan colok berwarna hitam pada kolektor
dan colok meter merah pada kaki emitor untuk transistor PNP
sebaliknya.
Skala
penunjukan
pengukuran dB
Gambar 2-68. Pengukuan arus bocor transistor NPN
3. Arus bocor dibaca pada skala ICEO yang diindikasikan skala (dalam
satuan A, mA)
Gambar 2-69. Posisi skala pembacaan ICEO
2.4.11. Pengukuran Dioda ( termasuk LED)
1. Atur 0 ? dengan mengatur knob pemilih range, pada cakupan
yang tepat dari x1 sampai dengan x 100 K (1,5 A).
2. Tempatkan colok meter hitam pada kaki Anoda dan colok meter
merah ke katoda pada saat pengukuran IF (arus bias maju).
Skala
pembacaan
arus ICEO
Posisi
Arus DC
emitor
basis
Pasangkan colok hitam meter ke kaki katoda dan colok merah
meter ke kaki-kaki anoda pada mengukur IR (arus reverse).
Gambar 2-71. Pengukuran arus IF dioda bias maju
Posisi
selektor
Gambar 2-70.
Rangkaian
pengetesan LED
dengan ohmmeter
Katoda
Anoda
4. Baca harga nilai penunjukan meter dengan skala L1 (gerakan jarum
penunjuk cukup besar untuk IF dan kecil untuk IR).
Gambar 2-72. Pengukuran arus IR dioda bias mundur
5. Nilai yang ditunjukkan pada skala LV selama pengukuran dioda bias
tegangan maju.
Gambar 2-73. Posisi skala pembacaan LV
2.4.12. Pengukuran Kapasitor
Pengukuran kapasitor dengan
multimeter dilakukan dengan
prosedur sebagai di bawah ini.
1 Atur knob pemilih cakupan
pada C(F).
2 Kapasitansi diukur dengan
menyentuhkan colok meter
pada kaki kapasitor yang diukur
setelah pengaturan nol ? ,
selanjutnya dilakukan seperti
pada pengukuran resistansi.
3 Jarum akan bergerak ke skala
penuh karena mendapatkan
muatan dari arus meter. Oleh
karena itu jarum akan bergerak
naik (arah panah hijau),
Skala
pembacaan
LV
Posisi
jarum
kemudian kembali menuju nol
(arah panah biru). Nilai
kapasitor dibaca pada saat
jarum menunjuk harga
maksimum pada skala C(F).
Gambar 2-74. Gerakan jarum pengukuran kapasitor
Gambar 2-75. Posisi skala kapasitor
2.4.13. Pengetesan Komponen
Meter elektronik yang diproduksi
dengan skala Ohmmeter daya
tinggi dapat digunakan untuk
pengetesan dioda, transistor dan
SCR daya rendah.
2.4.13.1. Pengetesan Dioda
Pengetesan dioda dilakukan untuk
melihat konisi baik tidaknya dan
atau untuk menentukan kaki
elektroda dioda dengan benar.
Pengetesan dioda dilakukan
dengan prosedur sebagai berikut.
1. Tandai kutub positip baterai
meter adakalanya polaritas
baterai tidak sama dengan
polaritas colok meter. Termasuk
di dlamnya meter dalam
pembahasan ini.
2. Melakukan kalibrasi ohmmeter
dengan menghubung singkat
kedua colok meter, jarum
penunjuk ditepatkan pada nol
melalui knob pengenolan jarum
meter.
Skala C
(F)
Gambar 2-76. Pengenolan jarum ohmmeter
3. Setelah mengetahui baterai
positip pada colok hitam meter
dan polaritas negatip colok
merah meter, polaritas baterai
positip dihubungkan dengan
anoda sedangkan polaritas
negatip pada katoda dioda.
Dioda kondisi baik jika jarum
menyimpang menuju nol.
4. Jika semula tidak mengetahui
elektroda dioda maka pada saat
hubungan seperti tersebut di
atas maka elektroda anoda
adalah yang terhubung polaritas
positip baterai (colok meter
hitam) dan elektroda katoda
yang terhubung colok meter
merah.
5. Hubungan dibalik untuk
menguji bias balik dioda anoda
yang semula mendapat positip
baterai dihubungkan dengan
polaritas negatip katoda
sebaliknya. Dioda dikatakan
baik jika jarum meter tidak
menyimpang.
Diatur supaya jarum
nol
Gambar 2-77. Pengetesan dioda bias maju
Gambar 2-78. Pengetesan dioda bias balik
Katoda
Anoda
2.4.13.2. Pengetesan Transistor
Pengetesan transistor dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut.
1. Knob pemilh cakupan pengukuran pada posisi ohm X1 atau X100
Gambar 2-79. Knob selektor posisi ohmmeter
2. Kalibrasi ohmmeter dengan menghubungsingkat kedua colok meter,
knob pengenolan meter diatur untuk mendapatkan pembacaan tepat
nol.
Gambar 2-80. Gambar kalibrasi ohmmeter
Pososi
Ohmmeter
Diatur
supaya
jarum nol
3. Pengetesan transistor NPN
basis dihubungkan dengan
colok hitam (+ baterai) dan
emitor colok meter merah (-
baterai).
4. Transistor dalam kondisi baik
jika jarum meter menyimpang
menuju nol.
Gambar 2-81. Pengetesan transistor NPNemitor negatip meter nunjuk nol
5. Colok meter merah dipindahkan
dari emitor ke kolektor,
transistor dalam kondisi baik
jika jarum meter bergerak
menuju nol.
Gambar 2-82. Pengetesan transistor NPN kolektor negatip meter nunjuk nol
6. Colok meter hitam dipindahkan
dari basis diganti dengan colok
meter merah, colok meter hitam
dihubungkan dengan emitor.
Transistor dalam kondisi baik
jika jarum penunjuk tidak
bergerak.
Gambar 2-83. Pengetesan basis emitor reverse
7. Colok meter hitam dipindahkan
dari emitor ke kolektor, transistor
dalam kondisi baik jika meter
tidak bergerak.
Gambar 2-84. Pengetesan basis kolektor reverse
2.4.13.3. Pengetesan SCR
Silicon Controlled Rectifier atau
lebih dikenal dengan SCR daya
rendah dapat diukur dengan
menggunakan ohmmeter daya
tinggi. Pengetesan dilakukan
dengan prosedur di bawah ini.
1 Tempelkan colok meter hitam
(+baterai) dengan gate dan
anoda sekaligus, sedangkan
colok meter ,merah dihubungkan
dengan katoda. SCR dalam
kondisi baik jika jarum meter
bergerak menuju nol. Jika tidak
maka sebaliknya.
Gambar 2-85. SCR Anoda gate dikopel katoda tegangan
negatip
2 Lepaskan gate dari colok meter
hitam sedang hubungan
dengan anoda dipertahankan,
SCR kondisi baik jika jarum
tetap pada posisi menunjuk di
angka nol. Jika tidak maka
sebaliknya.
3 Jika semula tidak mengetahui
elektroda SCR, dapat
ditemukan dengan menandai
kaki yang dilepas jarum tetap
posisi menunjuk nol adalah
elektroda gate. Sedangkan
elektroda yang mendapatkan
colok meter hitam (+baterai)
anoda dan yang mendapat
colok merah (- baterai) adalah
katoda.
4 Berdasarkan pengetesan
tersebut dperoleh kesimpulan
untuk SCR type FIR 3D
mempunyai urutan elektroda
katoda (K), anoda (A) dan gate
Gambar 2-86. Gate dilepaskan (G).
posisi jarum tetap nol
G
K A
Gambar 2 – 87. Elektroda SCR FIR 3D
2.4.14. Perawatan
2.4.14.1. Mengganti Sekering
Jika beban lebih di atas tegangan
penyalaan (kira-kira 100 V)
diberikan pada DC A dan range,
sekering tidak berfungsi sebagai
pelindung rangkaian.
1. Lepaskan sekrup pengunci di
belakang case dan pindahkan
2. Posisi sekering di papan
rangkain tercetak bagian dalam
meter.
Gambar 2 - 88. Pelepasan skrup pengunci sekring
Gambar 2 - 89.b. Sekering
Gambar 2-89.a Posisi sekering dalam PCB
2.4.14.2. Perawatan Penyimpanan Meter
1. Penyimpanan mencegah kejutan berturut-turut pada multimeter dari
getaran oleh pembebanan pada sepeda motor atau sejenisnya.
2. Jaga multimeter dari debu kelembaban
3. Jangan meninggalkan multimeter untuk waktu yang lama di tempat
temperatur tinggi (lebih tinggi dari 55 o C) kelembaban tinggi (lebih
tinggi daripada 80 %) dan mengandung embun.
2.4.15. Perbaikan
Jika meter gagal digunakan lakukan pengecekan berikut sebelum dikirim
untuk di perbaiki
1. Apakah sekering tidak
putus? . Untuk meyakinkan
sekering tidak putus,
sekering dikeluarkan dari
tempatnya di papan
rangkaian dan dilakukan
pengetesan dengan
ohmmeter. Sekering tidak
putus jika jarum menyimpang
menuju nol.
Sekering
Gambar 2-90. Pengetesan sekering
Gambar 2-91 Pengukuran baterai
Gambar 2-an Baterai
Gambar 2-92. Pengecekan colok meter
2. Apakah baterai tidak habis ?.
Pengecekan dilakukan dengan
membuka meter dan mengukur
tegangan baterai. Baterai baik
jika jarum menyimpang dengan
harga penunjukkan mendekati
9Volt. Dalam pengetesan ini
baterai kondisi baik.
3. Apakah colok meter tidak
putus?
Pengecekan dilakukan dengan
mengetes konduksi colok meter
dengan ohmmeter. Pengetesan
meter ini kondisi colok baik tidak
putus.
2.5. Multimeter Elektronik Digital
Multimeter digital (Digital Multi
Meter) tipikal ditunjukkan dalam
gambar di bawah ini,
memperagakan hasil pengukuran
berupa angka diskrit ini lebih baik
dari pada penunjukan simpangan
jarum pada skala sebagaimana
yang digunakan pada instrument
analog. DMM bertambah popular
karena harga instrument menjadi
kompetitif. Keunggulan dibanding
meter analog hasil pengukuran
terbaca langsung mengurangi
kesalahan manusia, kesalahan
paralaks dan pengukuran lebih
cepat. Pengembangan
selanjutnya adanya otomasi
cakupan pengukuran dan
polaritas sehingga dapat
mengurangi kesalahan
pengukuran dan lebih jauh lagi
tidak ada kemungkinan kerusakan
meter yang disebabkan oleh
adanya beban lebih atau terbalik
polaritasnya. Dalam beberapa
kasus disediakan hard copy hasil
pengukuran dalam bentuk kartu
atau pita berlubang. Digital
multimeter sampai sekarang
masih terbatas dalam parameter
non linier tidak dapat diukur.Lebih
jauh lagi keakuratan sekarang ini
tidak sebanding dengan harganya.
2.5.1. Bagian-bagian Multimeter Digital
Pencacah / Peraga
Bagian ini terdiri pencacah 3 ½
digit, memory, decoder dan
piranti peraga. Bagian ini
memiliki input, count, transfer
dan reset. Dari bagian pencacah
juga memberikan keluaran untuk
mengontrol fungsi pengukuran
analog.
Control Logic
Bagian ini berfungsi
membangkitkan pulse yang
diperlukan oleh rangkaian untuk
perputaran masukan, dihitung
dan mengontrol fungsi
pencacah.
Master Clock
Rangkaian ini terdiri kristal
osilator, pembagi frekuensi
untuk pewaktuan semua
pengukuran.
Pembentuk gelombang
masukan (Input Wave Shaper)
Rangkaian ini difungsikan
selama pengukuran frekuensi,
perioda mengubah sinyal
masukan ke dalam bentuk yang
tepat untuk dihubungkan ke
rangkaian logic.
Time Control
Fungsi bagian ini digunakan
untuk memulai dan
menghentikan pencacah pada
saat pengukuran.
Voltmeter dan Pengubah
Analog ke Digital
Bagian ini berisi rangkaian
impedansi masukan yang tinggi,
penyearah, pengubah tegangan
ke waktu dual-ramp digunakan
untuk pengukuran tegangan dan
resistansi. Prinsip perubahan
tegangan analog ke digital
dijelaskan di bawah ini.
Pengubah Analog ke digital
Karena prinsip kerja dari
rangkaian digital adalah 0 dan 1
atau ada dan tidak ada tegangan
maka untu sinyal analog yang
bersifat kontinyu harus diubah
kedalam bentuk diskrit. Alat ini
dinamakan pengubah analog ke
digital atau ADC (Analog to digital
converter).
Satu dari metode pengubah
analog ke digital yang paling
sederhana menggunakan tiga
elemen utama yaitu pencacah ,
pengubah digital ke analog dan
komparator dirangkai seperti
gambar 2-93. . Untuk
kesederhanaan kontrol logika
dihilangkan dari diagram.
Pada siklus awal counter direset
sehingga memberikan keluaran
nol. Demkian juga keluaran
pengubah digital ke analog Vb = 0
volt, ini diaplikasikan pada salah
satu masukan komparator.
Tegangan analog masukan
diberikan melalui rangkaian
sampel hold keluarannya Va
diumpankan pada masukan lain
dari komparator. Sepanjang
tegangan analog Va masih lebih
besar dari Vb keluaran komparator
akan berlogika 1 dan gerbang
AND enable mengikuti pulsa-pulsa
clock yang masuk pencacah.
Pencacah menghitung diawali dari
nol. Setiap menghitung keluaran
tegangan pengubah digital ke
analog Vb bertambah satu tangga
(Gambar 2-94). Ini akan berlanjut
sampai tangga bentuk gelombang
melampuai nilai tegangan sinyal
analog Va, pada saat inilah
keluaran komparator nol gerbang
disable dan menghentikan
perhitungan pencacah.
Counter 4 bit
8 4 2 1
Pengubah Digital
ke Analog (DAC)
Sampel
& hold
Keluaran digital
A3
A2
A1
Ao
-
+
Keluaran komparator
=1 bila Va= Vb
Vb
Va
Masukan
analog
Reset
clock
Gambar 2-93 Pengubah analog ke digital
Unit resistansi dan kapasitansi
Terdiri dari sumber arus
digunakan untuk pengukuran
resistansi dan kapasitansi, juga
rangkaian yang diperlukan untuk
mengubah kapasitansi ke dalam
fungsi waktu.
Hubungan pengawatan antar blok
tergantung fungsi yang akan
dibangun.Pengawatan tergantung
fungsi yang diinginkan.
Gambar 2-95. Meter digital
control
logic Pencacah
Master
clock
Input
wave
shaper
Attenuattor
Memory
Display
0 1 2 3 4 5 6 7
Gambar 2-94 Bentuk gelombang pencacah pengubah analog ke digital
6
5
4
3
2
1
0
Keluaran
pencacah 0101
2.5.2. Spesifikasi Digital Multimeter
Ada beberapa paremeter
multimeter digital yang dapat
dijadikan sebagai dasar penilaian
kualitas meter. Parameter tersebut
antara lain :
1. ResolusiMeter Digital
Banyaknya posisi digital yang
dipakai pada suatu meter digital
menentukan nilai resolusi. Jadi
display 3 digit pada volt meter
digital (DVM) untuk cakupan 0 –
1 V, akan mudah menunjukkan
nilai dari 0 sampai 999 mV,
dengan kenaikan atau resolusi
terkecil sebesar 1 mV.
Dalam praktek digit ke 4
biasanya tepat menunjuk hanya
0 atau 1, yang ditempatkan pada
kiri atau digit aktif. Ini
mengijinkan kira-kira 999 sampai
1999 overlap secara bebas. Dan
ini disebut ‘over ranging’. Type
display demikian disebut
sebagai display 3½ digit.
Resolusi suatu meter digital,
bagaimanapun ditentukan oleh
banyaknya digit yang aktif
penuh.
Jika n = banyaknya digit penuh (perubahan 0-9) resolusinya sebesar
n
10
1
Maka suatu display 4 digit mempunyai sebuah resolusi sebesar
4
10
1
atau 0,0001 atau 0,01 persen. Resolusi ini juga dianggap
sebagai satu bagian dalam 10.000.
2. Sensitivitas Meter Digital
Sensitivitas adalah perubahan
terkecil dari suatu input meter
digital yang mudah dilihat.
Dengan demikian sensitivitas
merupakan tegangan terendah
dari skala penuh dikalikan oleh
resolusi alat ukur (meter).
Sensitivitas s = (f.s)min x R.
Dimana (f.s)min = nilai terendah
dari skala penuh alat ukur dan
R = Resolusi yang ditulis
sebagai desimal.
3. Spesifikasi Akurasi Meter
Digital
Akurasi biasanya dinyatakan
sebagai persentase dari
pembacaan ditambah
persentase dari skala penuh,
bagian persentase dari skala
penuh sering diberikan dalam
bentuk digit. Apabila bekerja
digit ditunjukkan pada
signifikasi digit terkecil (LSD).
Penyelesaian :
Angka digit penuh pada 3½ digit = 3 jadi % resolusi = 10n
1
= 103
1
=
0,001 (0,1%).
Jadi meter (alat ukur) tidak dapat membedakan antara nilai yang
dibedakan dari yang lain bila kurang dari 0,001 skala penuh.
a. Pembacaan skala penuh 1.000 resulusi pada cakupan 1V = 1x0,001
= 0,001 V
jadi dalam cakupan 1V, ini tidak akan dapat membedakan antara
pembacaan yang berbeda kurang dari 0,001 V.
b. Pembacaan skala penuh 10V ini akan terjadi kesalahan baca kurang
dari 0,01 V (tidak dapat membedakan perbedaan kurang dari 0,01V).
Contoh kasus 2
Sebuah voltmeter 4½ digit digunakan untuk mengukur tegangan.
a. Berapa resulusinya ?
b. Berapa penunjukan untuk mengukur 12’98 pada cakupan 10V ?
c. Berapa pula jika 0,6973 didisplaykan pada cakupan 1V ?
d. Berapa akan didisplay 0,6973 pada cakupan 10V ?
Penyelesaian :
a. Pada digit penuh, 4½ digit terbaca 4 angka
Jadi resulusi = 104
1
= 0,0001 atau 0,01 %
b. Bila ada 5 digit ditempatkan dalam 4½ digit didisplay, maka 12,98 V
akan didisplay sebagaimana 12,980 pada skala 10 V
c. Resulusikan lagi pada cakupan 1 V = 1 x 0,0001= 0.0001 V.
Maka cakupan 1V akan terbaca pada desimal ke 4, disini 0,6973 V
akan didisplay pada 0,6973 dalam cakupan 1 V.
d. Resulusikan lagi pada cakupan 10 V =10 x 0,0001=0.1 mV.
Maka pada cakupan 10V akan terbaca hanya desimal ke 3.
Digit 3 dalam desimal yang ke 4 akan hilang. Digunakan cakupan
pendekatan, yaitu 1 V,digit 3 dapat diterima dalam pembacan.
Contoh kasus 1
a. Berapa resolusi dari display 3½ digit ?
b. Cari resolusi alat ukur 3½ digit pada cakupan 1
V (berapa pabrik dapat menentukan cakupan
seperti 2V dari 3½ digit dapat mencacah
sampai 1999 mV.
c. Cari resolusi alat ukur untuk cakupan 10V ?
Contoh kasus 3
Spesifikasi ketepatan 3½ digit DVM adalah ± 5% pada pembacaan ± 1
digit.
a. Kemungkinan apa yang terjadi pada kesalahan Volt, apabila pada
instrumen terbaca 5,00 V pada cakupan 10 V?
b. Apa yang mungkin terjadi kesalahan pada Volt, apabila terbaca
0.10 V pada cakupan 10 ?
c. Berapa persenkah pembacaan kesalahan ini yang diperbolehkan ?
Penyelesaian :
a. 0,5% terbaca = 0,005 x 5,00 = 0,025
didisplay untuk pembacaan 5,00 V Pada skala 10 V pada treter 3½
digit adalah 05,00 dengan kedudukan 4 digit. Digit pada LSD bernilai
0.01.Jadi kemungkinan kesalahan total adalah 0,025+0,01 = 0,035 V.
b. Jika pembacaan 0,10 V pada cakupan 10 V kita peroleh ± 5%,
pembacaannya = 0,005 x 0,10 = ± 0,0005 V ± 1 digit = 0,01 V
Kemungkinan kesalahan seluruhnya = ± 0,0105
c. Persen kesalahan adalah =
0,100
00105 10,5 %
Ini adalah suatu kesalahan besar dan mendemostrasikan bahaya
yang terpadu dalam pembacaan skala yang rendah.
Tabel 2-10. Spesifikasi multimeter digital
Pengukuran tegangan DC indikasi polaritas otomatis
Resistansi input 11,1 M?
Cakupan pengukuran 199,9 mV sampai 199 Volt akurasi ± 0,1 %
Deviasi skala penuh (fsd) ± 0,2 % dari pembacaan
Pengukuran tegangan AC
Impedansi input 10 M ? paralel dengan kapasitor 25 pF
Cakupan pengukuran 199,9 mV sampai 199, Volt akurasi ± 0,1 %
pengukuran harga rata -rata dikalibrasi rms
Deviasi skala penuh ± 0,5 % dari pembacaan
Pengukuran frekuensi
Cakupan frekuensi 50 Hz sampai 10kHz ± 1 %
50 sampai 50 kHz ± 5 %
Pengukuran resistansi
Cakupan pengukuran 1,999 K ? sampai 1,999 M? akurasi ± 0,1 % fsd
dan
± 0,5 % dari harga pembacaan
Pengukuran kapasitansi
Cakupan pengukuran 1999 pF sampai 1,999 F akurasi ± 0,1 % fsd dan
± 0,5 % dari harga pembacaan
Penghitung waktu
Cakupan frekuensi 0 sampai 5 MHz
Interval perioda min 20 s
2.5.3. Prinsip Dasar Pengukuran
2.5.3.1. Voltmeter
Digital voltmeter (DVM)
menggunakan sebuah pengubah
tegangan analog ke digital (ADC)
kemudian tegangan masukan DC
diolah menjadi bentuk biner yang
dikodekan dalam decimal (BCD).
Kebanyakan voltmeter digital atau
digital multimeter menerapkan
integrator dual-slope sebagai
rangkaian ADC, karena DVM dualslope
atau DMM relative lebih
tahan terhadap nois tegangan
masukan, juga kesalahan kecil.
Dalam sistem DMM dengan
pengubah analog ke digital dual
ramp (atau dual slope) yang
banyak digunakan ditunjukkan
pada gambar 2-94. Penguat Op
Amp A1, R1 dan C1 merupakan
kombinasi rangkaian integrator.
Pada saat siklus pengukuran
dimulai kapasitor C1 melakukan
pengosongan muatan. Tegangan
masukan integrator dihubungkan
ke masukan tegangan negatip (-
V1), sehingga kapasitor C1 mulai
mengisi dengan arus – (V1/R1).
Sementara itu keluaran integrator
V01 mulai naik meninggalkan nol
dan pencacah mulai menghitung
pulsa clock dari pembangkit sinyal
clock 100 KHz. Pengisian muatan
C1 berlangsung sampai
perhitungan pencacah mencapai
2000 ( misal untuk 2K/100K atau
20ms). Pada akhir perioda ini
beda tegangan kapasitor C1 akan
menjadi sama dengan
Vc = (Vi T1) / (R1C1) ……………………………….. (2 - 19 )
Jadi V1T1 = Vref T2 atau Vi = (T1/T2) Vref
Ref pos
V+
saklar
Ein VPeraga
Store
Pembacaan
Control
logic
Penghitung
Pembangkit
clock
Decoder
Intgtr
A1
Com p
A2
Pembagi
:2
2
1
3
A
E
D
B
R1
C1 a. Sistem Pengukuran tegangan
b. Bentuk bentuk tegangan
Gambar 2-96. Sistem pengukuran tegangan (Hai Hung Chiang : 1976)
Kondisi nol volt diindera oleh
komparator, hingga menyebabkan
control logic mensaklar masukan
kapasitor ke tegangan nol
(ground) hal ini dimaksudkan
untuk mencegah terjadinya
perubahan muatan pada
kapasitor.
Pada saat yang sama control
logic memberi komando pada
pencacah untuk menyimpan hasil
perhitungan. Tegangan referensi
dapat dipilih untuk mendapatkan
cakupan pengukuran yang tepat.
Misalnya tegangan referensi 2 V,
cakupan pengukuran 2 V
meskipun hanya memungkinkan
untuk memperagakan nilai dari 0
sampai 1,999 V. Pencacah akan
selalu menghitung sampai
mencapai keadaan semua nol,
kemudian siklus pengukuran
diulang.
Istilah 3 ½ digit atau 4 ½ digit
untuk produk DVM atau DMM,
didasarkan pada fakta bahwa nilai
digit tertinggi hanya 0 atau 1,
sementara untuk semua digit yang
lain dapat berada antara 0 dan 9.
Terminologi demikian
menunjukkan bahwa meter dapat
membaca 100% cakupan
pengukuran dari cakupan dasar.
Misal voltmeter 3 ½ digit membaca
0 – 1,999 mV, sementara cakupan
dasar hanya 0 – 999 mV. Jika
cakupan ini dilampaui digit 1
(overflow) akan menyala,
sebaliknya tetap gelap. Digital
voltmeter biasanya memiliki
resistansi masukan lebih dari 10
MO dengan ketelitian lebih baik
dari ± 0,2% dari harga
pembacaan.
pewaktuan
20 ms
0 T1 t1
Keluaran
Integrator
Vy
t2
T2
B
Keluaran D
Komparator
E
Store
A
2.5.3.2. Ohmmeter
Sistem pengukuran resistansi
ditunjukkan pada gambar 2-97.
Metode yang digunakan dengan
melewatkan arus pada R yang
tidak diketahui besarnya,
kemudian diukur besarnya
tegangan drop pada R tersebut.
Oleh karena itu sistem ini hanya
dapat digunakan untuk mengukur
R dalam cakupan 100? sampai
100K? dengan tingkat ketelitian
yang cukup.
I tetap
R tak
diketahui
Gambar 2-97. Pengukuran resistansi dengan voltmeter digital
2.5.3.3. Pengukuran Frekuensi
Sinyal yang akan diukur
frekuensinya kita hubungkan ke
rangkaian input wave shaper ,
dalam bagian ini sinyal diperkuat
atau dibatasi tergantung besarnya
amplitude sinyal masukan.
Kemudian sinyal diubah ke dalam
bentuk (A) gelombang kotak
dengan tegangan 5 Vp-p.
Frekuensi mater clock (B)
mempunyai perioda yang sama
dengan durasi perhitungan yang
dipilih. Misalnya jika durasi
penguuran dipilih 10 ms, dipilih
frekuensi 100Hz. Gerbang
penghitung akan terbuka untuk
waktu benar, frekuensi clock
dibagi dua (C) sebelum diterapkan
ke gerbang penghitung dan juga
untuk mengontrol rangkaian
pembangkit pulsa untuk
membangkitkan komando store
atau reset. Asumsikan bahwa
pencacah telah diatur nol, urutan
operasinya sebagai berikut.
Gerbang pencacah dilumpuhkan
untuk satu perioda clock dengan
keluaran dibagi dua. Shaped input
waveform dihubungkan ke
pencacah sehingga menghitung
junlah siklus selama satu perioda
clock. Pada akhir perioda sinyal
pewaktu berada pada ujung
menuju negatip ( C) menyebabkan
generator pulsa membangkitkan
dua pulsa berturut turut. Pulsa
pertama mengkomando (E)
pencacah untuk menyimpan dan
memperagaan keadaan bagian
penghitung. Pulsa kedua (F)
Voltmeter
mereset bagian penghitung
sehingga keadaan nol untuk
operasi pada siklus berikutnya.
Proses ini akan restart bila sinyal
pewaktu ( C) kembali berayun ke
positip. Dengan demikian maka
peraga hasil hitungan akan selalu
diupdate sengan frekuensi
masukan yang konstan dihasilkan
pembacaan yang stabil.
Peraga
Vin
Gambar 2-98. Sistem dan bentuk gelombang pengukuran frekuensi
A
B
C
D
E
Sinus
kotak
Gerban
g
AND
Clock
generator
Pembagi
frekuen
Pembangkit
pulsa
Pencacah
Decoder /
BCD
Store F Reset
Masukan
A
B
C
D
E
F
2.5.3.4. Pengukuran Perioda dan Interval Waktu
Perbedaan besar antara
pengukuran perioda dan frekuensi
adalah penempatan clock
generator dan input wave shaper
berlawanan seperti ditunjukkan
pada gambar. Sebagai pengganti
jumlah siklus selama satu perioda
clock, jumlah pulsa clock selama
satu siklus masukan yang
diberikan. Sebagaimana
pengukuran frekuensi , bentuk
gelombang masukan diubah
dalam bentuk gelombang kotak
(A) oleh input wave shaper.
Deretan gelombang kotak ini
dibagi dua ( B) dan diumpankan
pada gerbang penghitung dan ke
pulse generator. Keluaran clock
generator juga diberikan ke
gerbang penghitung sehingga
pada saat terhalangi masukan,
pulsa clock (C) diumpankan ke
pencacah. Fungsi store, display
dan reset sama seperti pada
pengukuran frekuensi. Perioda
pengukuran difasilitasi untuk
frekuensi rendah dimana
penghitungan menjadi tidak
akurat. Misal frekuensi 5Hz diukur
dengan perioda perhitungan 1 s
hanya dapat diukur dengan
ketelitian ± 1 siklus atau ± 20%.
Dengan mengukur perioda 200 ms
ketelitian dapat ditingkatkan.
Dalam kenyataannya keakuratan
dapat diberikan lebih baik dari
pada ± 0,1% tanpa noise pada
bentuk gelombang yang diukur.
Perbedaan antara fungsi
pengukuran perioda dan waktu
adalah perioda diukur secara
kontinyu pada sepanjang siklus,
sedangkan waktu diukur sebagai
interval antara dua impulse yang
diberikan secara terpisah.
Peraga
C
A
Gambar 2-99. Sistem dan bentuk gelombang
pengukuran perioda (Hai Hung Chiang : 1976)
B D E
Sinus
kotak
Gerbang
Pencacah
Clock
generator
Pembagi
frekuensi
Pembangkit
pulsa
Pencacah
Decoder /
BCD
save reset
Masukan
2.5.3.5. Kapasitansimeter
Jika arus I dan tegangan V
konstan mempunyai hubungan C
= (I t /V), juga kapasitansi C = kt, k
adalah konstanta dan t waktu.
Hubungan sederhana ini
memberikan gambaran
kemungkinan mengukur
kapasitansi dengan membuat
katerkaitan antara waktu drop
tegangan pada kapasitor, diberi
muatan dengan sumber arus
konstan, mencapai level tegangan
yang telah ditentukan.
Implementasi metode ini
diilustrasikan pada gambar.
Masukan
A
B
C
D
E
Gambar 2-100. Sistem pengukuran
interval waktu
Prime
run
stop
Timer control
Gerbang
AND
Pencacah
Pembangkit
clock
Pembangkit
pulsa
Pencacah
Decoder /
BCD
store reset
I
A
B
C
komparator
Pewaktuan
d/dt
Pembangkit
Clock
Pembagi
frekuensi
Pencacah
Decoder /
BCD
Tegangan
acuan
Gambar 2-101. Sistem dan bentuk gelombang
pengukuran kapasitansi (Hai Hung Chiang : 1976)
Pewaktuan
20 ms
Tegangan
acuan
Keluaran
komparator
store
A
B
C
Gambar 2-102. Macam-macam meter digital
1. Pengukuran Tegangan DC
Selektor ditempatkan pada posisi tegangan DC
Colok colok merah pada meter positip dan colok hitam pada polaritas
negatip.
Cakupan batas ukur dipilih tertinggi bila pembatas cakupan tidak
otomatis.
Setelah yakin semua benar power meter di onkan.
2.5.4. Petunjuk Pengoperasian
2. Pengukuran Tegangan AC
* Selektor di tempatkan pada posisi
tegangan AC.
* Cakupan batas ukur dipilih pada
posisi terbesar jika pembatas
cakupan tidak otomatis.
* Colok merah ditempatkan pada
polaritas positip dan hitam pada
negatip.
* Bila sudah yakin benar, baru power
di onkan.
* Satuan diperhatikan agar tidak salah
dalam membuat data pengukuran.
3. Pengukuran Ohmmeter
* Selektor di tempatkan pada posisi Ohmmeter.
* Colok merah ditempatkan pada polaritas positip dan hitam pada
negatip.
* Bila sudah yakin benar, baru power di onkan.
* Satuan diperhatikan agar tidak salah dalam membuat data
pengukuran.
4. Fungsi Lain-lain
Selain sebagai AVO meter tiap multimeter mempunyai variasi
pengukuran yangberbeda-beda. Secara umum penggunaan
multimeter digital dengan langkah sebagai berikut :
Sisipkan probe ke dalam hubungan yang benar sesuai
fungsinya. Langkah ini diperlukan karena kemungkinan ada
sejumlah hubungan berbeda yang dapat digunakan.
Atur saklar pada jenis pengukuran dan cakupan pengukuran
yang benar. Pada saat memilih cakupan yakinkan bahwa telah
diantisipasi pada cakupan maksimum. Cakupan pada multimeter
digital dapat direduksi bilamana diperlukan. Oleh karena itu
dengan pemilihan cakupan yang terlalu tinggi dapat mencegah
pembebanan meter.
2.5.5. Mengatasi Gangguan Kerusakan
1. Peraga Mati
Dilakukan pengecekan polaritas
baterai kemungkinan salah
dalam pemasangan.
Pengawatan hubungan peraga
dan periksa meter.
Dilakukan pengecekan baterai
apakah masih dalam kondisi
baik.
Dilakukan pengecekan peraga,
diuji secara tersendiri.
2. Peraga Secara Permanen Over
range
Kemungkinan titik acuan open
Kemungkinan polaritas
tegangan 9V salah pasang
Tegangan masukan melebihi
cakupan pengukuran
Tegangan common mode
melampaui
Meter mungkin jatuh, terpukul
lakukan pengetesan tersendiri.
3. Peraga secara intermitten over
range
Titik acuan kemungkinan open
kemungkinan sinyal masukan
mengambang
masukan tegangan bukan dc
4. Hasil pembacaansemua logik
rendah
Kaki common mungkin
terground
Tegangan acuan tidak
terhubung dengan baik
potensiometer pengatur
penguatan tidak baik
Mengoptimumkan cakupan pengukuran untuk mendapatkan
pembacaan yang baik.
Pada pembacaan yang lengkap lebih bijaksana diperhatikan
tempat probe dalam soket pengukuran tegangan dan atur cakupan
tegangan maksimum. Cara ini aman jika meter dihubungkan tanpa
memikirkan cakupan yang digunakan sepanjang harga maksimum
besaran yang diukur dibawah cakupan maksimum meter.
Perkembangan Multimeter Digital
Gambar 2-103. Multimeter digital dengen selektor dan otomatis
DMM dengan selektor DMM cakupan otomatis
5. Peraga tidak dapat dibaca 000
* masukan tidak mungkin 0.0 V
* kemungkinan loop pengawatan
sinyal input terhubung grond
6. Tidak siap pembacaan
* sistem pengawatan loop power
terhubung griund
* sumber daya regulasi jelek
sinyal input berlebihan
Terdapat medan magnit yang
kuat disekitar meter
Gambar 2-104. Macam-macam multimeter digital di pasaran
Multimeter Digital Otomotif
Meliputi :
Sensor tes, pengetesan ground, baterai,
alternator,
tes sistem pengisian, Pengukuran RPM
Multimeter Otomotif
Akurat untuk mengukur RPM 2- dan 4-
stroke
Mesin otomotif 1 – 8 silinder
dengan menggunakan pick up induktif
Digital multimeter cakupan otomatis
41 tes cakupan oto power off
Pengukuran frekuensi, duty cycle
Digital multimeter cakupan otomatis
15 fungsi dan 32 otorange
295A
3.1. Prinsip Dasar Pengukuran Komponen LCR
3.1.1. Prinsip pengukuran Resistansi
Prinsip dasar pengukuran resistor
dengan LCR-740 Bridge adalah
Jembatan WHEATSTONE.
Jempatan wheatstone mempunyai
empat lengan tahanan, sebuah
sumber ggl dan sebuah detector
nol yang biasanya berupa
galvanometer. Jempatan
wheatstone dikatakan setimbang
apabila beda tegangan pada
galvanometer adalah nol volt,
berarti disini tidak ada arus yang
mengalir melalui galvanometer.
Gambar 3 – I Jembatan Wheatsone
lni terjadi apabila tegangan C ke
A sama dengan tegangan dari D
ke A, atau jika tegangan dari C
ke B sama dengan tegangan dari
D ke B. Dalam hal ini dapat
dituliskan:
I1 R1 = I 2 R 2............................................................... ( 3 – 1 )
Jika arus galvanometer menunjuk nol, maka :
Tujuan
1. Memahami prinsip dasar
pengukuran RCL metode jembatan
keseimbangan.
2. Memahami tindak keselamatan
pemanfaatan LCR meter
3. Melakukan pembacaan hasil
pengukuran komponen R,C,L
dengan meter LCR meter
Pokok Bahasan :
1. Prinsip dasar pengkuran LCR
2. Meter jembatan seimbang
Cara Penggunaan dan Perawatan
LCR meter
BAB 3 LCR METER
I1
I3
G
I2
I4
C D
A
B
E
R2
R4
R1
R3
E
I 1 = I 3 = --------------------------------------- ( 3 – 2 )
R 1 + R 3
E
I 2 = I 4 = --------------------------------------- ( 3 – 3 )
R 2 + R 4
Dengan mensubstitusikan persamaan ( 3 – 2 ) , ( 3 – 3 ) dan (3 – 1 ),
maka didapatkan :
I1 E /(R1+R3)
=
I2 E / (R2+R4)
I1 R2 + R4
=
I2 R1 + R3
I1 ( R 1 + R 3 ) = I 2 ( R 2 + R 4 )
Jika I2 dari persamaan (3 -1) dimasukam, didapatkan :
I1 R1
I1 ( R 1 + R 3) = . R2 + R4
R2
I1R1R4
I1 R1 + I1 R3 = I1 R1 +
R2
I1R2R3 = I1R1R4
R2 R3 = R1R4 ...................... ( 3 – 4)
Persamaan 3 – 4 merupakan
bentuk kesetimbangan jembatan
Weatstone. Apabila ketiga
tahanan tersebut diketahui dan
salah satu dari tahanannya tidak
diketahui dan salah satu
tahanannya tidak diketahui misal
R4 = Rx , maka :
.......(3 – 5)
R3 disebut lengan standar jembatan
R1 dan R2 disebut lengan – lengan pembanding
R2R3
Rx = --------
R1
3.1.1.2. Jembatan Kelvin
Jembatan wheatstone
mempunyai keterbatasan bila
digunakan untuk mengukur
tahanan rendah, dengan
demikian maka jembatan
wheatstone dimodifikasi menjadi
jembatan kelvin. Hal tersebut
dilakukan dengan harapan agar
menghasilkan ketelitian yang
lebih tinggi bila digunakan untuk
mengukur tahanan-tahanan
rendah, biasanya dibawah 1
Ohm.
m p n
Gambar 3 – 2 Jembatan Kelvin
Gambar 3-2 Ry menyatakan
tahanan kawat penghubung dari
R3 ke Rx. Jika galvanometer
dihubungkan ke titik m, tahanan
Ry dari kawat penghubung
dijumlahkan ke tahanan Rx yang
tidak diketahui dan menghasilkan
Rx yang lebih besar. Jika
dihubungkan ke titik n, Ry
dijumlahkan dengan lengan
jembatan R3 dan hasil
pengukuran Rx akan lebih kecil
dari yang sebenarnya. Apabila
galvanometer dihubungkan ke
titik p (diantara titik m dan n)
sehingga perbandingan tahanan
dari n ke p dan dari m ke p sama
dengan perbandingan
tahanan-tahanan R1 dan R2 atau
jika ditulis :
Rnp R1
---------- = ------- …………………… (3 – 6)
Rmp R2
maka persamaan setimbang untuk jembatan :
( R3 Rmp ) .................. (3 - 7)
R2
R1
Rx Rnp
E
G
R1
R2
RX
R3
Ry
Keterangan :
R1 : tahanan lengan 1
R2 : tahanan lengan 2
R3 : tahanan lengan 3
Rx : Tahanan yang diukur
Ry : tahanan variable dari
seutuas kawat yang
terminalkan pada titik m,
p dan n
R2 R1
R1 Ry
Rnp
1 R1/R2
1
.
R2
R1 Ry
Rnp
R2
R1 R4
)
R2
R1
Rnp ( 1
Ry
R2
R1
Rnp
R2
R1
Rnp
Rnp
R2
R1
Ry
R2
R1
(Ry Rnp)
R2
R1
Rmp
R2
R1
Rnp
Rnp Rmp Ry
sedangkan Rmp bila dihitung dengan cara yang sama akan didapatkan :
R1 R2
R1 Ry
Rmp
Jika harga Rnp dan Rmp dimasukkan dalam persamaan (3 – 7), maka
didapatkan :
)...............................(3-8)
R1 R2
R2Ry
( R3
R2
R1
R1 R2
R1Ry
Rx
Apabila persamaan ( 3 - 8 ) disederhanakan, maka didapatkan
R1 2 2R2
R1 R2Ry
R2
R1 R3
R1 R2
R1 R y
Rx
R R
Keterangan :
Rnp ; Tahanan antara titik m dan p
Rmp : tahanan antara titik m dan p
Ry : Rmp + Rnp
................................................................(3 -9)
R 2
R1 R3
R x
R1 R 2
R1 R y
-
R1 R 2
R1 R 2R y
R 2
R1 R3
R x
3.1.1.3. Jembatan Ganda Kelvin
Jembatan ganda kelvin digunakan
secara khusus untuk
pengukuran-pengukuran tahanan
rendah. Rangkaian tersebut
dinamakan jembatan ganda,
karena rangkaian mempunyai
pembanding lengan ke dua (dalam
Gambar adalah lengan a dan b).
Perlu diketahui bahwa
perbandingan tahanan a dan b
sama dengan perbandingan R1,
dan R2.
Gambar 3 – 3 Jembatan ganda Kelvin
Galvanometer akan menunjuk nol bila potensial di titik k sama
dengan potensial di titik p atau Ekl = Elmp.
G
R1 R2
R
R3
Ry
E
o
l
p
m n
b a
k
}]
(a b Ry )
(a b) Ry
{
a b
b
Elmp I [ R3
(a b Ry )
(a b) Ry
I R3 Rx
R1 R2
R2
Ekl
E
R1 R2
R2
Ekl
Ekl = Elmp, maka Rx dapat ditentukan :
(a b Ry )
(a b) Ry
.
a b
b
I R3
(a b Ry )
(a b) R y
I R3 Rx
R1 R2
R2
Bila R2 /(R1 + R2 ) dipindah ruas, maka :
)..........................(3 10)
b
- a
R 2
R1
(
(a b R y )
b R y
R 2
R1R 3
R x
b
b
(a b R y )
- a R y
.
(a b R y )
b R y
.
R 2
R1
R 2
R1R 3
R x
(a b R y )
- aRy - b R y
(a b R y )
b R y
(a b R y )
b R y
.
R 2
R1
R 2
R1R 3
R x
(a b R y )
(a b) R y
-
(a b R y )
b R y
(a b R y )
b R y
.
R 2
R1
R 2
R1R 3
R x
(a b R y )
b R y
.
R 2
R1 R 2
R3
R 2
R1R3
(a b R y )
(a b) R y
R 3 R x
(a b R y )
b R y
R 3
R 2
R1 R 2
(a b R y )
(a b) R y
R 3 R x
Sesuai dengan syarat awal yang sudah ditetapkan :
a/b = R1/R2, maka persamaan (VII - 10) dapat ditulis :
.............................................................(3 -11)
R 2
R1 R 3
R x
3.1.2. Prinsip Dasar Pengukuran L
3.1.2.1. Jembatan Pembanding Induktansi
Secara prinsip jembatan arus bolak-balik dapat digunakan untuk
mengukur induktansi yang tidak diketahui dengan membandingkan
terhadap sebuah induktor standar yang diketahui. Gambar 8-2
menggambarkan jembatan pembanding induktansi; R1 dan R2 adalah
lengan-lengan pembanding, sedang lengan standar adalah LS seri
dengan RS, yang mana LS adalah induktor standar kualitas tinggi dan
RS adalah tahanan variabel. Lx adalah induktansi yang belum
diketahui dan Rx adalah tahanannya.
Gambar 3 – 4 Jembatan pembanding induktansi
Apabila lengan-lengan dari
jembatan pembanding induktansi
dinyatakan dalam bentuk
kompleks, maka :
Z1 = R1 Z3 = RS + j? LS
Z2 = R2 Z4 = Rx + j? Lx
Dalam setimbang, maka :
Z1 . Z4 = Z2 . Z3
R1 ( Rx + j? Lx ) = R2 ( RS + j? Ls )
R1Rx + R1j? Lx = R2Rs + R2 j? Ls …………… (3 – 12)
Lx
Detekt ~
R1 R2
RX
LS
Rs
E
Keterangan :
Ls : Induktansi
standar
Lx : Induktansi yang
diukur
Dua bilangan kompleks adalah
sama, apabila bagian-bagian nyata
dan bagian-bagian khayalnya
adalah sama. Dengan
menyamakan bagian-bagian nyata
dari persamaan (3 – 12), maka :
R1 Rx = R2 RS
Rx = S
1
2 R
R
R
……. …………………… (3 – 13)
Sedangkan bagian–bagian khayalnya :
R1 j? Lx = R2 j? Ls
Lx = S
1
2 L
R
R
…….………….……………(3 – 14)
3.1.2.2. Jembatan Maxwell
Jembatan Maxwell digunakan
untuk mengukur induktansi yang
belum diketahui dengan
membandingkan terhadap
kapasitansi yang diketahui.
Gambar 3 – 5 menggambarkan
rangkaian jembatan Maxwell.
Gambar 3 – 5 Jembatan Maxwell
Apabila lengan-lengan dari jempatan Maxwell dinyatakan dalam
bentuk kompleks, maka :
1
Z1= Z3 = R3
1/ R1 + jwC1
LX
C1
~ Detektor
R2
R1
RX
Rs
E Keterangan :
Lx induktansi yang
diukur
Rx adalah tahanan
kumparan Lx
Z2 = R 2 Z4 = RX + jwl x
Dalam keadaan seimbang, maka
Z1Z4 = Z2Z3
Z2Z3
Z4 =
Z1
RX + jwL x = R2R3 ( 1/R1 + jwC 1 )
R2R3
RX + jwLx= + R2R3jwC1…… (3 – 15)
R1
Jika bagian nyata dan bagian khayalnya dipisahkan, maka didapatkan
R2R3
RX = …………………………… (3 - 16)
R1
J w Lx = R2R3 jwC1
………… (3 – 17)
3.1.2.3. Jembatan Hay
Jembatan Hay digunakan untuk
mengukur induktansi yang belum
diketahui dengan membandingkan
terhadap kapasitansi yang
diketahui. Jadi pada prinsipnya
sama dengan jembatan maxwell,
bedanya pada jembatan maxwell
lengan pertama C1 paralel dengan
R1, sedang pada jembatan hay C1
seri dengan R1. Pada jembatan
maxwell terbatas pada pengukuran
kumparan dengan Q menengah (
1 < Q < 10 ).ini dapat ditunjukkan
dengan memperhatikan syarat
setimbang dari jembatan arus
bolak-balik bahwa jumlah sudut
fasa satu pasang lengan yang
berhadapan harus sama dengan
jumlah sudut fasa pasangan
lainnya. Sedang jembatan hay
dapat digunakan untuk pengukuran
kumparan-kumparan dengan Q
yang tinggi.
Lx = R2R3C1
Gambar 3 – 6 Jembatan Hay
Apabila lengan-lengan dari jembatan hay dinyatakan dalam bentuk
kompleks, maka :
Z2 R2 Z4 Rx j Lx
Z1 R1 - j/ C1 Z3 R3
ω
ω
Dalam keadaan setimbang, maka :
R2R3.................(3 18)
C1
Lx
C1
j Rx
R1 Rx R1j Lx -
(R1 - j C1 )( Rx j Lx ) R2R3
Z1 Z4 Z2 Z3
ω
ω
ω
ω ω
Jika bagian nyata dan bagian khayal dipisahkan, maka didapatkan :
LxR1 ........................................................(3 20)
C1
Rx
R2R3 .............................................(3 19)
C1
Lx
R1Rx
ω
ω
Dari persamaan (3 – 19) dan (3 – 20) keduanya mengandung Lx dan
Rx. jika diselesaikan secara simultan, maka didapatkan
Rx
Lx
Rs
C1
R1
R2
E
Detektor
~
R2R3
C1
Lx
R1Rx
C1R1 2
Rx
LxR1 - - - - - - - - - - - - - -- Lx
C1
Rx
ω
ω
ω
Jika harga Lx dimasukkan didapatkan :
2C1R1)
Rx
Lx
........................................(3 - 21 )
2 1
R1 2
C1 2
2
C1 2
R1R2R3
Rx
C1R1 2
2R1) 1
C1 ( 2 R1
R2R3
Rx
2R1)
C1 1/ 2 (R1
R2R3
Rx
) R2R3
C12R1 2
( R1 1 Rx
R3R 2
C12R1 2
Rx
R1Rx
ω
ω
ω
ω
ω
ω
ω
ω
Catatan : ? = 2 p f
Bila harga Rx dimasukkan maka didapatkan :
........................................(3- 22)
2 1
R1 2
C1 2
R2R3C1
Lx
C1R1 2
. 1
2 1
R1 2
C1 2
2
C1 2
R1R2R3
Lx
ω
ω ω
ω
3.1.2.4. Prinsip Pengukuran Kapasitansi
Prinsip yang digunakan dalam
pengukuran kapasitansi adalah
JEMBATAN PEMBANDING
KAPASITANSI. Pada dasarnya
jembatan pembanding
kapasitansi juga hampir sama
dengan jempatan pembanding
induktansi. Gambar VIII-3
menggambarkan jembatan
pembanding kapasitansi. R1 dan
R2 sebagai lengan – lengan
pembanding, sedang lengan
standar adalah Cs ( kapasitor
kualitas tinggi ) yang diseri
dengan Rs ( tahanan variable ).
Cx adalah kapasitansi yang
belum diketahui harganya dan
Rx adalah tahanan kebocoran
kapasitor.
Gambar 3 – 7 Jembatan pembanding kapasitansi
Apabila lengan-lengan dari jembatan pembanding kapasitansi
dinyatakan dalam bentuk kompleks, maka dapat ditulis :
Z1 = R1 Z3 = RS – j /? Cs
Z2 = R2Z4= RX – j /? Cx
Dalam keadaan setimbang, maka :
Z1Z4 = Z2Z3
j j
R1 ( RX - ) = R2 ( Rs - )
? Cx ? Cs
j j
R1 RX– R1 = R2 Rs – R2 ….. (3 - 23)
? Cx ? Cs
R2
Cx
Rx
Rs
C1
R1
E
Detektor
~
Sama dengan jembatan
pembanding induktansi, dua
bilang kompleks adalah sama
bila bagian-bagian nyata dan
bagian-bagian khayalnya adalah
sama. Dengan menyamakan
bagian-bagian nyata dari
persamaan seperti di atas,
maka didapatkan
R1 Rx = R2 Rs
Rx = (R2/R1) Rs ……………………………………… (3 -24)
Bagian-bagian khayalnya
(jR1/?Cx) = (JR2/? Cs) sehingga diperoleh hubungan :
…..(3 - 25)
3.1.2.5. Jembatan Schering
Jembatan schering digunakan
untuk mengukur kapasitansi yang
belum diketahui dengan
membandingkan terhadap
kapasitansi yang diketahui
(standard). Gambar 3 - 8
menggambarkan jembatan
schering, yang mana lengan 1
adalah R1 paralel dengan C1 ( C1
dapat diatur); lengan 2 adalah
resistor yang dapat diatur ; lengan
3 adalah lengan standard yaitu C3
(kapasitor bermutu tinggi) dan
lengan 4 adalah terdiri dari Cx
yaitu kapasitor yang belum
diketahui harganya dan Rx yaitu
tahanan kebocoran kapasitor.
Gambar 3 – 8 Jembatan Schering
Apabila lengan-lengan dari jembatan schering dinyatakan dalam
bentuk kompleks, maka :
Cx = (R1/R2) Cs
Cx
R2
Rx
C3
C1
R1
E
~ Detektor
Z2 R2 Z4 Rx - j/ Cx
C3 Z3
( 1/R1 j C1)
1
Z1
ω
ω ω
j
Dalam keadaan setimbang :
j C1)
R1
1
) (
C3
R2 (
Cx
R x - ω
ω ω
j j
............................(3- 26)
C3R1
jR2
-
C3
R2C1
Cx
Rx -
C3
R2 C1
C3R1
R2
Cx
Rx -
j C1)
R1
( 1
C3
R2
Cx
Rx -
ω ω
ω
ω
ω ω
ω
ω ω
j
j j
j j
Jika bagian-bagian nyata dan bagian-bagian khayalnya dipisahkan,
maka didapatkan :
.............................................................(3- 28)
R2
3R1
Cx
C3R1
R2
Cx
..............................................................(3 - 27)
C3
R2C1
Rx
C
j j
ω ω
Z1
Z2 Z3
Z4
Z1 Z4 Z2 Z3
3.2. LCR meter model 740
LCR meter model 740 sistem
jembatan dirancang untuk
mengukur resistansi (R),
kapasitansi (C) dan induktansi (L)
dalam rangkaian pengukuran yang
luas. Meter dilengkapi baterai
didalamnya sebagai sumber
tegangan DC untuk pengukuran R,
sedangkan untuk pengukuran C
dan L menggunakan osilator
frekuensi 1 KHz dan system
pendeteksi nol. Peraga hasil
pengukuran menggunakan tiga
digit. Koneksi masukan
menggunakan sumber tegangan
DC eksternal dan AC (950 Hz–40
KHz) dan adaptor AC.
3.2.1 Spesifikasi LCR meter
Dalam pemilihan meter spesifikasi
menjadi pertimbangan yang
penting. Keputusan pilihan
tergantung pada karakter mana
yang lebih diperlukan, disesuaikan
dengan tujuan pengukuran. Misal
pemilihan meter untuk penelitian
laboratorium tentu saja
menggunakan pertimbangan yang
berbeda dengan meter yang
digunakan dibengkel. Meter
dilaboratorium harus memenuhi
kriteria peralatan laboratorium
dimana akurasi sangat diperlukan
harga mahal sedangkan untuk
meter bengkel hanya sebagai
indikasi sehingga akurasi bukan hal
yang penting, harga murah.
Pengukuran Resistansi
Range 0,001 O sampai 11 MOterbagi dalam 8 range
dengan kesalahan + 10% untuk setiap range
Resoluai minimum 1 mO – 100 kO
Akurasi
Pada (20o sampai ± 5o C)
1O sampai 100 kO ± (0,5% +0,1 % f.s.)
1 MO ± (0,1% +0,1 % f.s.)
0,1 O ± (2 % +0,1 % f.s.)
Resistansi terminal residu Mendekati 3mO
Pengukuran Kapasitansi
Range 1 pF sampai 11000F dalam delapan range
sampai dengan kesalahan + 10% untuk
setiap range
Resoluai minimum 1 pF
Akurasi
Pada (20o sampai ± 5o C)
Range 1000pF – 100 F ± (0,5% +0,1 % f.s.)
100 pF ± (1% +0,1 % f.s.)
1000 F ± (3 % +0,1 % f.s.)
Resistansi terminal residu Mendekati 3pF
Pengukuran Induktasi
Range 0,1 F sampai 1100 H dalam delapan range
sampai dengan kesalahan + 10% untuk
setiap range
Resoluai minimum 0,1 H
Akurasi Range 100 H sampai 10H ± (0,5% +0,1 %
Pada (20o sampai ± 5o C) f.s.)
100 H ± (1% +0,1 % f.s.)
10 H ± (3 % +0,1 % f.s.)
Resistansi terminal residu Mendekati 0,3 H
Pengukuran Faktor Disipasi dan Kualitas
Range 0,01 sampai 30 pada frekuensi 1KHz terbagi
dalam 2 range
Akurasi ± 10% + 3 skala divisi
Sumber pengukuran DC internal dan eksternal untuk pengukuran
resstansi.
AC internal 1kHz atau eksternal 50Hz sampai 40
kHz untuk pengukuran resistansi dan kapasitansi.
Kontrol Panel LCR -740 dan Koneksi
Gambar 3 – 9 Panel-panel LCR meter
1. Saklar POWER dan control
SENSITIVITY : putar saklar
POWER on atau off dan atur
sensitivitas detector untuk
pengaturan AC.
2. Indikator R,C,L peraga 3
digit yang dikontrol oleh
putaran knob, harga L
sebenarnya tergantung pada
saklar RANGE MULTIPLIER.
3. Knob pengunci L untuk
penguncian indikator R,C,L 2
pada pengaturan
sebelumnya bila pengujian
5
4
2
3
1
11
14
13
12
9
10
8
6
7
toleransi komponen, atur
normally pada kanan atau
posisi bebas.
4. Saklar NORMAL +1,00 L
pengaturan normal pada
umumnya untuk pengukuran
pembacaan langsung dari
indikasi R,C,L +1 :
pengaturan digunakan bila
pengukuran di atas batas
yang diukur.
5. Saklar RANGE MULTIPLIER
untuk memilih range
komponen yang diukur.
6. Saklar SELECTOR diatur
pada R,C, L tergantung
komponen yang akan diukur.
7. Indikator NULL dengan
skala 10 – 0 – 10 digunakan
pada saat pengukuran
resistansi DC dan skala 0 -
10 (pada sisi kanan adalah
0) untuk pengukuran
kapasitansi dan induktansi.
8. Pengaturan mekanis nol
untuk indikator NULL.
9. Dial D Q : menggunakan dua
skala, skala diluar untuk
factor disipasi, D, dan skala
di dalam untuk RE(ekuivalen
resistansi seri) yang
dikalibrasi pada frekuensi 1
kHz. Harga ekuivalen
resistansi seri yang
sebenarnya harus dihitung
Rs = RE/(CF)
= (REX106)/(CpF) yang
mana RE adalah pembacaan
dial.
10. Saklar X1 – X10 untuk
memilih pengali untuk
pembacaan D dan RE pada
dial D,Q .
11. Saklar SOURCE untuk
memilih sumber internal
rangkaian jembatan, DC
untuk pengukuran resistansi
DC dan AC pada frekuensi
1kHz untuk pengukuran
resistansi, kapasitansi dan
induktansi.
12. RED HI
13. BLUE EXT + DC untuk
dihubungkan dengan
komponen yang akan diukur
keduanya merupakan
terminal mengambang
terhadap ground.
14. Terminal BLACK untuk
grounding case.
Gambar 3 – 10 Sisi atas case
16 15
15. Penutup baterai.
16. Pegangan untuk membawa meter.
Gambar 3 – 11 Panel belakang LCR meter
17. Jack EXT, SIG, IN : untuk
sumber AC eksternal dalam
range 50 Hz sampai 40kHz,
disisipkan dengan plug mini
secara otomatis meng-offkan
osilator 1kHz di dalam.
18. Jack telepon : untuk
menyisipkan earphone plug
bila menggunakan sinyal
yang dapat didengar
bersama-sama dengan
meter penunjuk kondisi null,
memungkinkan dihubungkan
ke scope untuk tujuan yang
sama.
19. Jack EXT, PWR, IN : Untuk
dihubungkan ke LPS-169
adapter AC, bila disisipkan
baterai internal di-offkan
secara otomatis.
3.2.2 Pengoperasian
3.2.2.1. Tindakan Pencegahan Kerusakan
1. Saklar power posisikan off selama perioda standby atau bila
jembatan tidak digunakan. Ini akan memberi dampak baterai lebih
tahan lama.
17
18
19
Gambar 3 – 12 Posisi saklar off
2. Cek pengaturan 0 dari null meter, untuk mencegah kesalahan
pengukuran resistansi DC . Jika off atur saklar power pada posisi
OFF dan atur skrup pengenolan meter jika diperlukan sehingga
posisi jarum seperti berikut :
Gambar 3 – 13 Posisi nol meter
3. Hubungkan komponen yang
akan diukur pada terminal
pengukuran merah dan biru
sependek mungkin. Ini
diperlukan terutama untuk
pengukuran komponen yang
mempunyai nilai rendah.
4. Ketika knob indikator RCL
dikunci dengan knob
pengunci jangan putar
paksa.
5. Gunakan adapter AC khusus
LPS -169 jangan
menggunakan tipe lain.
Tepat nol
Gambar 3 -14 Panel depan LCR meter
3.3. Pembacaan Nilai Pengukuran
Bila jembatan telah diseimbangkan
dengan indikator R,C, L dan
pengaturan RANGE MULTIPLIER
pembacaan dengan cara sebagai
berikut :
Tabel 3 -1 Pembacaan nilai pengukuran
Range Pengali Indikasi RCL Harga yang diukur
R
100O 6,85 685O (=100 X 6,85)
10k 6,85 68,5kO (=10 X 6,85)
100kO 6,85 685kO (=100 X 6,85)
C
100pF 6,8 68pF (=100X0,68)
0,1 F 6,85 0,685F (=0,1X6,85)
10F 6,85 68,5F (=10X6,85)
L
10H 0,68 6,8H (=10X0,68)
10mH 6,85 68,5mH (=10X6,85)
10H 6,85 68,5 H (=10X6,85)
Penggunaan pengaturan saklar normal dari +1,00
Pada umumnya pengukuran saklar
ini diatur pada posisi NORMAL.
Oleh karena tu bila pengukuran
yang lebih tinggi dari indikasi 9,99
diberikan range pengali, ini
memungkinkan untuk memperluas
range 10%. Ini dikerjakan dengan
memutar knob indikator sampai
9,00 dan mengatur saklar pada
+1,00. Pembacaan akan dimulai
dari 9,00 sampai 0,00 meskipun
harganya akan fari 10,00 keatas
sampai 11,00 (dengan
menambahkan 1 pada
pembacaan). Untuk lebih jelasnya
dapat diperhatikan pada tabel di
bawah ini.
Tabel 3 – 2 Pengaturan saklar NORMAL pada +1,00
Pembacaan Nilai yang diukur
9,00 10,00 (=9,00 + 1,00)
9,01 10,01
9,5 10,5 dan seterusnya
Setelah pengaturan +1,00 saklar
direset NORMAL. Ini untuk
mencegah terjadinya kesalahan
akibat penambahan pengukuran
1,00 pada signifikan pertama,
sehingga meter menunjuk 5,5 pada
harga sebenarnya 6,5.
3.3.1. Pengukuran Resistansi
1. Hubungkan komponen yang akan diukur pada terminal merah dan
biru.
Gambar 3 – 15 Cara mengukur resistansi
2. Atur saklar pemilih pada posisi R perhatikan gambar
Gambar 3 – 16 Posisi selector
Sumber tegangan DC dipilih pada DC/R
Gambar 3 – 17 Posisi DC R
NORMAL +1,00 PADA NORMAL
Gambar 3 – 18 Posisi normal
Saklar power pada posisi ON
Gambar 3 – 19 Posisi on
RANGE MULTIPLIER digunakan sesuai komponen yang akan
diukur, bila belum diketahui atur pada range yang lebih tinggi agar
memberi keleluasaan ayunan penunjuk kekanan dan kekiri.
Gambar 3 -20 Range multiplier
Posisi
On
3. Putar knob RCL sampai indikator meter NULL berada ditengah. Jika
diperlukan atur RANGE MULTIPLIER.
Gambar 3 – 21 Pengaturan indikator meter nol
4. Baca indikasi RCL dan terapkan range multiplier dalam menentukan
harga resistansi.
Gambar 3 – 22 Pembacaan indikator RCL
Diputar
sampai
indikator
meter nol
Catatan :
a. Jika menggunakan range 1MO penunjuk null
mungkin tidak terdefinisikan dengan baik, dalam
kasus demikian dapat digunakan tegangan DC
eksternal. Alternatifnya jika resistor atau
komponen yang diukur non induktif, dapat
digunakan tegangan internal AC pada frekuensi 1
kHz. Yang berubah hanya saklar SELECTOR
pasa R dan SOURCE pada AC /RCL
b. Pada pengukuran range 0,1 O, resistansi residu
terminal harus diperhitungkan.
3.3.2. Pengukuran Kapasitansi
1. Atur saklar SELECTOR pada C perhatikan gambar :
Gambar 3 – 23 Selector pada posisi C
Saklar SOURCE pada AC/RL
Gambar 3 – 24 Saklar source pada AC/RL
Dial D Q pada 0
Gambar 3 – 25 Dial D Q pada 0
Saklar D Q pada posisi X1
Posisi
nol
Gambar 3 – 26 Saklar D Q pada posisi x 1
Saklar NORMAL +1,00 pada posisi NORMAL
Gambar 3 – 27 Saklar normal +1,00 pada posisi normal
Saklar POWER pada posisi ON
Gambar 3 – 28 Saklar power pada posisi on
Kontrol SENSITIVITY diatur untuk NULL pembacaan meter pada
“5”.
Gambar 3 – 29 Kontrol sensitivity
2. Hubungkan komponen yang akan diukur pada terminal merah dan
biru.
On
Putar ke
kanan
Gambar 3 – 30 Posisi kapasitor yang diukur
3. Atur saklar RANGE MULTIPLIER dan knob RCL untuk mendapatkan
ayunan minimum atau mengarah 0.
Gambar 3 -31 Mengatur saklar range multiplier
4. Atur dial D, Q dan catat kondisi pengenolan, atur control SENSITIVITY
jika diperlukan.
Gambar 3 – 32 Mengatur dial D Q
5. Atur kembali knob RCL dan dial D, Q untuk mendapatkan kondisi
pengenolan paling baik.
Kapasitor
yang
diukur
Dipilih
Atur
dial DQ
Control
Sensitivitas
Gambar 3 – 33 Mengatur knob RCL dan dial D Q
6. Jika pengaturan dial sampai mendekati 3 atur saklar D,Q pada posisi
X10.
Gambar 3 – 34 Mengatur Saklar D Q pada Posisi x 10
7. Pembacaan hasil pengukuran
Gambar 3 – 35 Pembacaan hasil pengukuran
Pindahkan
ke posisi
X10
Atur Knob RCL
kembali
Dial DQ
Kapasitansi = Range multiplier X indikasi RCL.
Faktor disipasi D pasa 1 kHz langsung dari hasil pembacaan
dikalikan dengan 10 jika saklar A, Q pada posisi X10.
Ekuivalen resistansi seri Rs, nilainya dihitung melalui hubungan
Rs = (RE) /(CF)= (RE X 106)/(CpF) dimana RE adalah pembacaan
dial.
3.3.3. Pengukuran Induktansi
1. Pengaturan control saklar power pada posisi OFF dan saklar pemilih
pada posisi L.
Gambar 3 – 36 Saklar pemilih pada posisi L
Saklar sumber tegangan AC
Gambar 3 – 37 Saklar sumber tegangan AC
Saklar DQ X1 - X10 dipilih pada posisi X1
Catatan :
1. Kapasitor yang baik mempunyai nilai D yang
sangat rendah dan sebaliknya.
2. Pada pengukuran C diatas 1000pF kapasitansi
residu terminal harus diperhitungkan.
3. Untuk pengukuran kapasitansi yang
besar(elektrolitik, mempunyai polar diukur
menggunakan frekuensi yang rendah misalnya 120
Hz menggunakan sumber AC eksternal).
Gambar 3 – 38 Saklar DQ x 1 – x 10 dipilih posisi x1
Saklar normal -+1,00 dipilih pada posisi normal
Gambar 3 – 39 Saklar normal pada posisi normal
Saklar range pengali pada posisi 1 mH
Gambar 3 – 40 Saklar range pengali pada posisi 1 mH
Dial DQ mendekati titik tengah (Q sekitar 0,3)
Dial RCL digital mendekati 2,5
1. Hubungkan komponen yang akan diukur pada terminal merah dan
terminal biru (sumber tegangan eksternal DC).
2. Putar tombol SENSITIVIFY searah jarum jam secara perlahan –
lahan. Nyalakan, dan atur sampai jarum berpindah kesisi kanan titik
NULL dan berada di posisi antara 2 dan 3.
Posisi
1mH
Diatur
2,5
Posisi
0,3
Gambar 3 – 41 Posisi induktor yang Diukur
Gambar 3 – 42 Penunjukan jarum
3. Pilih range pengukuran dengan
mengikuti prosedur terutama
pada saat mengukur L belum di
ketahui. Bagaimanapun, jika
komponen yang diukur
diketahui nilai perkiraannya pilih
range multiplier dan dial R,C, L
pada harga yang sesuai.
Putar dial DQ, dan
tempatkan disuatu titik
dimana dip jelas terlihat.
(Saat dial DQ diputar dalam
arah yang sama, jarum
meter bergerak kearah
NULL, kemuadian
begoyang kembali ke
kanan. Di waktu yang
sama, titik dimana jarum
muncul bergerak mendekat
menuju titik NULL ini
disebut sebagai Dip points).
Meskipun jarum indikator
bergerak menuju NULL,
tombol DQ sampai akhirnya
menjadi nol ( rotasi searah
jarum jam menuju titik
ekstrim ini) tanpa
memperlihatkan dip point.
Dalam kasusu demikian
pilih range lain dengan
menekan tombol range, dan
mencoba meletak kan dip
point dengan cara yang
sama.
Seandainya dip point tidak
bisa diletakkan meskipun
tombol DQ berputar penuh
searah jarum jam , atur
Putar ke
kanan
jarum diantara 2
dan 3
tombol X1- X10 pada X10
dan coba untuk
menempatkan sebuah titik.
Saat dip point tetap tidak
didapat, pilih range lain
dengan menekan tombol
range, dan coba untuk
meletakkan dip point.
Dalam waktu yang sama,
coba untuk mencari sebuah
titik sambil menyetel knob
SENSITIVITY untuk
mendapatkan jarum
indikator point terletak dititik
antara 2 dan 3 pada
pegangan sisi kanan.
(Apabila titik tidak dapat
ditemukan, periksa bagian
bagian nya apabila
kabelnya patah karena
pengukuran resisten DC
pada range R ).
5. Jika dip point sudah diperoleh,
lakukan langkah-langkah berikut
ini. Atur dial DQ pada titik
dimana terjadi dip terbesar.
Kemudian atur dial digital LCR
untuk mendapatkan titik dip
terbesar. (pada saat yang sama
untuk mendapatkan dip point
atur knob SENSITIVITY hingga
jarum indikator menunjuk antara
2 dan 3).
6. Dengan cara yang sama
lokasikan dip point dengan
mengatur dial DQ dan RCL
secara berturut-turut.
3.4. Pengukuran Resistansi DC Dengan Sumber Luar
Pada saat pengukuran resistansi
DC dari komponen yang tidak
diketahui pada nilai resistansi
yang tinggi dengan sumber
baterai dalam mungkin
pengenolan indikasi tidak dapat
terjangkau. Dalam kasus
demikian diperlukan sumber
tegangan DC luar.
Perhatian
Pengenolan nilai induktansi dengan memutar dial DQ
minimum pada arah berlawanan jarum jam . Bila
resistansi dc komponen induktansi yang diuji sangat
besar, atau Q kumparan kurang dari 0,1 pengukuran
dilakukan dengan frekuensi pengukuran (1kHz).
Sebaliknya nilai maksimum dial Q diputar maksimum
searah jarum jam 1X – 10X. Jika saklar sudah diatur pada
posisi X10 ternyata Q lebih besar dari 30 diluar range
pengukuran, maka tambahkan resistor seri beberapa ohm
sampai beberapa ratus ohm ke inductor sehingga
mengurangi Q sampai kurang dari 30.
Penting untuk diperhatikan :
1. Atur tegangan tinggi masukan, pada saat dihubungkan dengan
colok meter dalam keadaan Off.
Gambar 3 – 43 Hubungan ke sumber tegangan luar
2. Hati-hati jangan sampai
menyentuh tegangan tinggi.
3. Pelindung resistor harus
selalu digunakan pada
masukan rangkaian.
4. Bila akan merubah range
MULTIPLIER atur dahulu
masukan DC pada posisi
Off, pastikan bahwa
tegangan dan renge aman
digunakan, jika ini tidak
terpenuhi dapat merusak
komponen rangkaian dalam.
3.4.2.Langkah-langkah
Pengukuran :
1. Atur saklar POWER (knob
control SENSITIVITY) pada
posisi off.
2. Atur supply DC eksternal
pada posisi off.
3. Hubungkan colok negatip
meter ke terminal hitam dan
colok positip meter ke biru
(Ext +DC) perhatikan
gambar.
4. Hubungkan komponen yang
akan diukur pada terminal
merah dan biru.
5. Putar knob RCL dan baca
penunjukkan, pembacaan
dengan multiplier sama
seperti pengukuran dengan
sumber tegangan dalam.
ke
sumber
tegangan
Off
Gambar 3- 44 Pengukuran R dengan sumber dari luar
Catatan :
Besarnya tegangan DC yang digunakan tergantung pada pengaturan
RANGE MULTIPLIER dengan table di bawah ini.
Tabel 3 – 3 Range multiplier
Pengaturan RANGE MULTIPLIER 1 kO 10 kO 100 kO 1 MO
Tegangan Masukan Maks 30V 70V 220V 500V
Resistor seri pelindung >180O >2,2 kO > 27kO > 56kO
3.5. Prosedur Pengukuran C
1. Menghubungkan masukan
Keluaran generator menggunakan cord asesori yaitu dihubungkan ke
jack EXT, SIGN, IN pada casis bagian depan seperti ditunjukkan pada
gambar. Sebuah kapasitor 1 F dihubungkan seri dengan colok “hot”.
Gambar 3 - 45 Pengukuran C, L dengan sumber dari luar
EXT, SIG, IN
Audio Osilator
1-5Vrms
Keluaran
1F
R pelindung
Resistor
HI EXT +DC
Sumber
Tegangan
DC Luar
a. Saklar SELECTOR dipilih pada C atau L sesuai dengan komponen
yang akan diukur.
b. Saklar SOURCE pada AC/RCL (Jika masukan esksternal dihubungkan
ke sumber internal 1 kHz dan rangkaian kondisi off).
c. C atau L diukur dengan cara yang sama seperti pada pengukuran
sumber internal. Dial control SENSITIVITY diatur, D, Q dan indikator
dan saklar RANGE MULTIPLIER untuk mencapai kondisi null.
d. Nilai C atau L ditentukan oleh pengaturan RANGE MULTIPLIER dan
indikator RCL.
DAFTAR PUSTAKA
Agilent.2007. Agilent Automotive Electronics 10 Aplication Note on
Design Debug and Function. Agilent Test. USA. © Agilent
Technologies,Inc. www.agilent.com
Basic oscilloscope operationCreative Commons Attribution License,
version 1.0. To view a copy of this license, visit
http://creativecommons.org/licenses
Bernard Grob. 1984. Basic Television And Video Sistem. Singpore. Mc
Graw Hill International Edition Singapore
Carson Kennedy.1999. Introduction to GPS (Global Position System).
Leica Geosystem AG. Switzerland. www.leica-geosystems.com
Cooper, William D, 1999. Instrumentasi Elektronik dan Teknik
Pengukuran. (Terjemahan Sahat Pakpahan). Jakarta : Penerbit
Erlangga.(Buku asli diterbitkan tahun 1978)
Creative Commons 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305,
USA
David Matzke dkk. USE OF THE OSCILLOSCOPE. Science Learning
Center. Data University Of Michigan-Dearbon.
Deboo and Burrous.1977. Integreted Circuit And Semiconductor Devices
: theory and application. Tokyo Japan : Kogakusha.Ltd
Fluke. Principles testing methods and applications.
http://www.newarkinone.thinkhost.com/brands/p
romos/ Earth_Ground_Resistance.pdf
Garmin.(2000). GPS Guide for beginner. Garmin Corporation. USA.
www.garmin.com
Gekco. 2002. A Video Tutorial. Copyright Gekco.
http://www.gekco.com/vidprmr.htm tanggal 1 Oktober
Hai Hung Chiang. (1984). Electrical And Electronic Instrumentation. A
wiley Interscience New York. Publication Jhn Wiley And Son.
LAMPIRAN. A
Healthline Network,Inc. 2007. Equipment Information. 2007 Healthline
Networks, Inc. All rights reserved.
http://www.healthline.com\CTscan\ Ctimaging equipment Information
http://www.diagnostic medical IS\Medical ultrasonography -
Wikipedia,the free encyclopedia.mht
Jean-Marie Zogg.2002. GPS Basics Introduction to the system Aplication
overview. Thalwil Switzerland. www.u-blox.com
Kamran Khan. (2007). XYZ of Oscilloscopes. Posted by bailarina on 29
May 2007. www.sribd.com
Knopp Intercorporated. http://www.knoppinc.com/phase_seq.htm
Leader Electronics. Instruction Manual LCR Bridge Model LCR-740.
Leader electronics.Corp.
Le Magicien. 2000. 3 PHASE - 3 Wires Sequence Indikator. Tersedia
dalam
http://www.geocities.com/lemagicien_2000/elecpage/3phase/3pha
se.html diakses tanggal 19 Juni 2008
Magellan. Magellan Maestro TM 4050 User Manual. San Dimas CA
91773. Magellan Navigation Inc.
Manual stargass :
http://images.mycdmm.de/file/353bb62d149fcebb6f5537f0c8f152
203b41f7c9
Muslimim ,M. 1984. Alat-alat Ukur Listrik dan Pengukuran Listrik.
Bandung : CV.Armico.
Phase Squence Indoicator . tesco dua kawat . http://www.tescoadvent.
com/tesco-phase-sequence.html
R.S. Panti Rapih. MRI ( Magnetik Resonance Imaging ) Instalasi
Radiologi.R.S. Panti Rapih .
http://health.howstuffworks.com/mri1.htm
Soedjana, S., Nishino, O. 1976. Pengukuran dan Alat-alat Ukur Listrik.
Jakarta : PT. Pradnya Paramita.
Sanwa Electric. Instructional Manual YX-360 TRD Multitester. Sanwa
Electric
Sri M. Shanmukha Chary. 2005. Intermediate Vocational Course, 2nd
Year TV servicing Lab-II Manual. Andra Pradesh. Director of
Intermediate Education Govt.
Stanford. Basic oscilloscope operationCreative Commons Attribution
License,version 1.0. To view a copy of this license, visit
http://creativecommons.org/licenses Creative Commons 559
Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA Instrument
Co.Ltd.
Textronix. 2005. Fundamentals Of Real-Time Spectrum Analysis. USA.
Textronics. Inc. www.tektronix.com
Wikipedia.2007. Global Positioning System.
http://wikipedia.org/wiki/GPS
http://computer.howstuffworks.com/monitor1.htm
"http://en.wikipedia.org/wiki/CRO/Cathode_ray_tube"
www.tektronix.com/signal_generators 9
(www.interq or japan/se-inoue/e-oscilo0.htm)
http://www.doctronics.co.uk/scope.htm
http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/37W_18400/eng/37W_184
00_0.pdf
http://productsearch.machinedesign.com/featuredproducts/Industrial_Co
mputers_Embedded_Computer_Components/Data_Acquisition/Spe
ktrum_Analyzers_Signal_Analyzers
http://www.aboutnuclear.org/view.cgi?fC=The_Atomhttp://www.radiologyi
nfo.org/en/info.cfm?PG=PET&bhcp=1
http://rst.gsfc.nasa.gov/Intro/Part2_26d.htm
http://www.medicalim
http://www.nmr-services.com /Process%20NMR
http://www.duncaninstr.com/images
http://www.humminbird.com/images/ PDF/737.pdf
http://www.eaglesonar.com/Downloads/Manuals/Files/IntelliMap640c_01
43-881_121305.pdf tanggal 20 Desember 07
http://www2.tek.com/cmswpt/tidownload.lotr?ct=TI&cs=wpp&ci=3696&lc=
EN&wt=480&wtwi=3696&wtla=EN&wtty=TI&wtsty=White+Paper&wt
pt=DOWNLOAD&wtbu=Instrumens+Business&wtpl=Real+Time+Sp
ektrum+Analyzers&wtlit=37W-19285-
0&wtsize=27+KB&wtver=1.0&wtcat=tektronix&wtnbrp=0&wtmd=RS
A2203A%2CRSA2208A%2CRSA3303A%2CRSA3308A%2CRSA3
408A&wtti=EMI+Measurements+Using+Tektronix+Real-
Time+Spektrum+Analyzers
http://www.radiologyinfo.org/en/info.cfm?PG=PET&bhcp=1
http://rst.gsfc.nasa.gov/Intro/Part2_26d.htm
http://www.medicalim
http://www.nmr-services.com /Process%20NMR
http://www.tek.com/Measurement/App_Notes/37W_18400/eng/37W_184
00_0.pdf
http://productsearch.machinedesign.com/featuredproducts/Industrial_Co
mputers_Embedded_Computer_Components/Data_Acquisition/Spe
ktrum_Analyzers_Signal_Analyzers
http://www2.tek.com/cmswpt/tidownload.lotr?ct=TI&cs=wpp&ci=3696&lc=
EN&wt=480&wtwi=3696&wtla=EN&wtty=TI&wtsty=White+Paper&wt
pt=DOWNLOAD&wtbu=Instrumens+Business&wtpl=Real+Time+Sp
ektrum+Analyzers&wtlit=37W-19285-
0&wtsize=27+KB&wtver=1.0&wtcat=tektronix&wtnbrp=0&wtmd=RS
A2203A%2CRSA2208A%2CRSA3303A%2CRSA3308A%2CRSA3
408A&wtti=EMI+Measurements+Using+Tektronix+Real-
Time+Spektrum+Analyzers
http://images.mycdmm.de/file/353bb62d149fcebb6f5537f0c8f152203b41f
7c9 Manual stargass
(www.wikimediafoundation.org/ Oktober 2007)
http://www.aboutniclear.org/view
http://www.radiologyinfo.org/en/info.cfm?PG=PET&bhcp=1
http://rst.gsfc.nasa.gov/Intro/Part2_26d.htm
http://www.medicalim
http://www.nmr-services.com /Process%20NMR
http://www.healthline.com\CTscan\ Ctimaging equipment Information
http://health.howstuffworks.com/mri1.htm
http://www.radiologyinfo.org/en/info.cfm?PG=PET&bhcp=1
http://rst.gsfc.nasa.gov/Intro/Part2_26b.html CT ijo
http://rst.gsfc.nasa.gov/Intro/Part2_26c.html sumber CAT
http://www.radiologyinfo.org/en/info.cfm?PG=PET&bhcp=1
http://rst.gsfc.nasa.gov/Intro/Part2_26d.html
http://en.wikilipedia.org/wiki/Functional_magnetik_resonance_imaging
http://en.wikipedia.org/wiki/Medical_imaging
http://www.aboutnuclear.org/view.cgi?fC=The_Atomhttp://www.radiologyi
nfo.org/en/info.cfm?PG=PET&bhcp=1http://rst.gsfc.nasa.gov/Intro/P
art2_26d.htm
http://www.medicalim
http://www.nmr-services.com /Process%20NMR
http://www.healthline.com\CTscan\ Ctimaging equipment Information
http://health.howstuffworks.com/mri1.htm
http://www.DiagnostikMedicalIS/Medicalultrasonography-Wikipedia,the
freeencyclopedia.mht.
http://www.humminbird.com/images/PDF/737.pdf
DAFTAR TABEL
No. Tabel Nama Tabel Halaman
Tabel 1-1 Besaran-besaran satuan dasar SI 3
Tabel 1-2 Beberapa contoh satuan yang diturunkan 4
Tabel 1-3 Perkalian desimal 5
Tabel 1-4 Satuan bukan SI yang dapat dipakai bersama
dengan satuan
5
Tabel 1-5 Konversi Satuan Inggris ke SI 6
Tabel 1-6 Letak alat ukur waktu digunakan 9
Tabel 1-7 Beberapa Contoh Alat Ukur Penunjuk Listrik 13
Tabel 1-8 Tabel kebenaran decoder BCD 33
Tabel 1-9 Karakteristik beberapa fosfor yang lazim
digunakan
39
Tabel 2-1 Kalibrasi Arus 50
Tabel 2-2 Harga Rx dan D 64
Tabel 2-3 Spesifikasi Umum Meter Elektronik Analog 72
Tabel 2-4 Probe Multimeter Pengukuran Tegangan Tinggi 72
Tabel 2-5 Range Pengukuran dan Akurasi 73
Tabel 2-6 Kalibrasi Voltmeter 84
Tabel 2-7 Kesalahan dan Koreksi Relatip 85
Tabel 2-8 Kalibrasi Arus 89
Tabel 2-9 Kesalahan dan Koreksi Relatip 90
Tabel 2-10 Spesifikasi Multimeter Digital 114
Tabel 3-1 Pembacaan nilai pengukuran 145
Tabel 3-2 Pengaturan saklar NORMAL pada +1,00 146
Tabel 3-3 Range multiplier 158
Tabel 4-1 Rating, Internal Impedance, and rated power loss 175
Tabel 4-2 Konstanta Pengali (Tegangan perkiraan
120/240V, arus perkiraan 1/5A
179
Tabel 4-3 Range Tegangan dan Arus 194
Tabel 5-1 Tahanan pentanahan 221
Tabel 5-2 Panduan Penetapan Penyelidikan 226
Tabel 5-3 Spesifikasi Field Meter Statik 239
Tabel 5-4 Data Teknik 243
Tabel 5-5 Spesifikasi Smart Field Meter 246
Tabel 6-1 Spesifikasi generator fungsi 250
Tabel 6-2 Crest faktor dan bentuk gelombang 272
Tabel 6-3 Konversi dBm 273
Tabel 9-1 Span dipilih, dihapus dan kecepatan sampel
efektif
388
Tabel 9-2 Perbandingan pengaruh perubahan pengaturan
span pada ranah frekuensi dan waktu
389
Tabel 9-3 Beberapa model penganalisa spectrum waktu riil 414
Tabel 9-4 Data Spesikasi 415
Tabel 9-5 Simbol-simbol keamanan 415
Tabel 9-6 Kebutuhan Alat Pelengkap 416
Tabel 10-1 Saklar pola gambar 456
Tabel 11-1 Spesifikasi 502
LAMPIRAN B
Tabel 11-2 Karakteristik Pengetesan Alat 503
Tabel 11-3 Cakupan Nilai Antara Kandungan Gas Aman 515
Tabel 12-1 Faktor-faktor kesalahan 538
DAFTAR GAMBAR
No. Gambar Nama gambar Halaman
Gambar 1-1 Alat ukur standar galvanometer 2
Gambar 1-2 Alat ukur sekunder 3
Gambar 1-3 Posisi pembacaan meter 7
Gambar 1-4a Pembacaan yang salah 7
Gambar 1-4b Pembacaan yang benar 7
Gambar 1-5 Pengenolan meter tidak tepat 7
Gambar 1-6 Posisi pegas 8
Gambar 1-7 Kalibrasi sederhana ampermeter 10
Gambar 1-8 Kalibrasi sederhana voltmeter 11
Gambar 1-9 Hukum tangan kiri Fleming 14
Gambar 1-10 Prinsip kerja alat ukur 15
Gambar 1-11 Momen penyimpang 16
Gambar 1-12 Penentuan dari penunjukkan alat ukur kumparan
putar
17
Gambar 1-13 Skala alat ukur kumparan putar 17
Gambar 1-14 Peredaman alat ukur kumparan putar 18
Gambar 1-15 Gerakan jarum penunjuk dari suatu alat ukur 19
Gambar 1-16 Prinsip kerja instrumen tipe tarikan 20
Gambar 1-17 Beberapa bagian instrumen tipe tarikan 21
Gambar 1-18 Besarnya momen gerak 21
Gambar 1-19 Beberapa bagian penampang jenis repulsion 23
Gambar 1-20 Dua buah lembaran besi yang berbentuk seperti
lidah
23
Gambar 1-21 Prinsip alat ukur elektrodinamis 25
Gambar 1-22 Rangkaian ampermeter elektrodinamis 26
Gambar 1-23 Rangkaian voltmeter elektrodinanmis 26
Gambar 1-24 Skema voltmeter elektrostatis 27
Gambar 1-25 Rekombinasi elektron 29
Gambar 1-26 Polaritas dan simbol LED 29
Gambar 1-27 LED 30
Gambar 1-28 Rangkaian LED 30
Gambar 1-29 Skematik seven segmen 31
Gambar 1-30 Peraga seven segmen 31
Gambar 1-31 Rangkaian dekoder dan seven segmen 32
Gambar 1-32 Macam-macam peragaan seven segmen 32
Gambar 1-33 Konstruksi LCD 33
Gambar 1-34 Contoh peraga LCD pada multimeter 34
Gambar 1-35 Perkembangan LCD pada implementasi monitor
TV
35
Gambar 1-36 Skema CRT 36
Gambar 1-37 Cutaway rendering of a color CRT 36
Gambar 1-38 Senapan elektron 37
Gambar 1-39 Tanda skala gratikul 40
Gambar 2-1 Basic meter unit 42
Gambar 2-2a Ampermeter shunt 43
Gambar 2-2b Ampermeter dengan basic meter unit 43
Gambar 2-3 Contoh soal ampermeter shunt 44
LAMPIRAN C
Gambar 2-4 Ampermeter dengan ring yang berbeda 45
Gambar 2-5 Ayrton shunt 46
Gambar 2-6 Rangkaian penyearah pada Ampermeter AC 47
Gambar 2-7 Contoh dasar ampermeter AC 48
Gambar 2-8 Hasil posisi pembacaan meter 49
Gambar 2-9 Kalibrasi arus 49
Gambar 2-10a Rangkaian tanpa meter 50
Gambar 2-10b Rangkaian dengan meter 51
Gambar 2-11 Rangkaian ekivalen thevenin 51
Gambar 2-12 Contoh soal thevenin 52
Gambar 2-13 Contoh soal 52
Gambar 2-14 Contoh soal 54
Gambar 2-15 Voltmeter DC sederhana 54
Gambar 2-16 Voltmeter dengan basic meter unit dan multiplier 55
Gambar 2-17 Contoh soal voltmeter 56
Gambar 2-18 Contoh Implementasi 57
Gambar 2-19a Tegangan tanpa meter 60
Gambar 2-19b Tegangan dengan meter 60
Gambar 2-20a Rangkaian tanpa meter 60
Gambar 2-20b Rangkaian dengan meter 60
Gambar 2-21 Rangkaian penyelesaian aplikasi 1 61
Gambar 2-22 Rangkaian penyelesaian aplikasi 2 62
Gambar 2-23 Dasar ohmmeter seri 63
Gambar 2-24 Pembuatan tanda/skala ohmmeter 65
Gambar 2-25 Skala logaritmis pada ohmmeter seri 65
Gambar 2-26 Aplikasi ohmmeter seri 66
Gambar 2-27 Dasar ohmmeter parallel 67
Gambar 2-28 Skala ohmmeter parallel 67
Gambar 2-29 Jenis-jenis multimeter elektronik di pasaran 68
Gambar 2-30 Mulmeter elektronik 69
Gambar 2-31 Rangkaian voltmeter DC elektronik 69
Gambar 2-32 penyearah 70
Gambar 2-33 Rangkaian ohmmeter elektronik 71
Gambar 2-34 Gambar saklar jarum nol 74
Gambar 2-35 Gambar pemilih fungsi 74
Gambar 2-36 Panel depan 75
Gambar 2-37 Fungsi jarum penunjuk 75
Gambar 2-38 Fungsi skala 75
Gambar 2-39 Fungsi zero adjust secrew 76
Gambar 2-40 Fungsi ohm adjust knob 76
Gambar 2-41 Fungsi selector switch 77
Gambar 2-42 Fungsi lubang kutub (VAO terminal) 77
Gambar 2-43 Fungsi lubang kutub + (common terminal) 78
Gambar 2-44 Knob pemilih range 78
Gambar 2-45 Rangkaian pengukur tegangan DC 79
Gambar 2-46 Penunjukan pengukuran tegangan DC 79
Gambar 2-47 Pengawatan pengukuran tegangan DC salah 80
Gambar 2-48 Knob pemilih range 80
Gambar 2-49 Rangkaian pengukuran tegangan AC jala-jala
PLN
81
Gambar 2-50 Penunjukan pengukuran tegangan AC 81
Gambar 2-51 Rangkaian Kalibrasi Tegangan 83
Gambar 2-52 Rangkaian Pengukuran Arus DC 85
Gambar 2-53 Knob Pemilih Range 86
Gambar 2-54 Skala Penunjukkan Arus DC 86
Gambar 2-55 Knob Pemilih Range 87
Gambar 2-56 Rangkaian Pengukuran Arus DC yang Salah 87
Gambar 2-57 Rangkaian Kalibrasi Arus 88
Gambar 2-58 Cara Pemasangan Ohmmeter 91
Gambar 2-59 Posisi Pemindahan Range Ohmmeter 91
Gambar 2-60 Kalibrasi Ohmmeter 92
Gambar 2-61 Penempatan Resistor pada Pengukuran OHM 92
Gambar 2-62 Penunjukkan Hasil Pengukuran Ohm 93
Gambar 2-63 Rangkaian Pengukuran Resistansi 93
Gambar 2-64 Membuka Sekrup Pengunci 94
Gambar 2-65 Bagian Belakang Meter 94
Gambar 2-66 Posisi Skala dB Meter 95
Gambar 2-67 Pengenolan Sebelum Mengukur Hambatan 95
Gambar 2-68 Pengukuran Arus Bocor Transistor NPN 96
Gambar 2-69 Posisi Saklar Pembacaan ICEO 96
Gambar 2-70 Rangkaian Pengetesan LED dengan Ohmmeter 97
Gambar 2-71 Pengukuran Arus IF Dioda Bias Maju 97
Gambar 2-72 Pengukuran Arus IR Dioda Bias Mundur 98
Gambar 2-73 Posisi Skala Pembacaan LV 98
Gambar 2-74 Gerakan Jarum Pengukuran Kapasitor 99
Gambar 2-75 Posisi Skala Kapasitor 99
Gambar 2-76 Pengenolan jarum Ohmmeter 100
Gambar 2-77 Pengetesan Dioda Bias Maju 101
Gambar 2-78 Pengetesan Dioda Bias Balik 101
Gambar 2-79 Knob Selektor Posisi Ohmmeter 102
Gambar 2-80 Gambar Kalibrasi Ohmmeter 102
Gambar 2-81 Pengetesan Transistor NPN Emitor Negatip
Meter Nunjuk Nol
103
Gambar 2-82 Pengetesan Transistor NPN Kolektor Negatip
Meter Nunjuk Nol
103
Gambar 2-83 Pengetesan Base Emitor Reverse 104
Gambar 2-84 Pengetesan Basis Kolektor Reverse 104
Gambar 2-85 SCR Anoda Gate dikopel Katoda Tegangan
Negatip
105
Gambar 2-86 Gate Dilepaskan Posisi Jarum Tetap Nol 105
Gambar 2-87 Elektroda SCR FIR 3D 106
Gambar 2-88 Pelepasan Skrup Pengunci Sekring 106
Gambar 2-89a Posisi Sekering dalam PCB 107
Gambar 2-89b Sekering 107
Gambar 2-90 Pengetesan sekering 107
Gambar 2-91 Pengukuran Baterai 108
Gambar 2-92 Pengecekan Colok Meter 108
Gambar 2-93 Pengubah analog ke digital 110
Gambar 2-94 Bentuk gelombang pencacah pengubah analog
ke digital
111
Gambar 2-95 Meter Digital 111
Gambar 2-96a Sistem Pengukuran Tegangan 115
Gambar 2-96b Bentuk Gelombang Tegangan 116
Gambar 2-97 Pengukuran Resistansi dengan Voltmeter Digital 117
Gambar 2-98 Sistem dan Bentuk Gelombang Pengukuran
Frekuensi
118
Gambar 2-99 Sistem dan Bentuk Gelombang Pengukuran
Perioda
119
Gambar 2-100 Sistem Pengukuran Interval Waktu 120
Gambar 2-101 Sistem dan Bentuk Gelombang pengukuran
kapasitansi
121
Gambar 2-102 Macam-macam Meter Digital 122
Gambar 2-103 Multimeter Digital dengan Selektor dan Otomatis 124
Gambar 2-104 Macam-macam Multimeter Digital di Pasaran 125
Gambar 3-1 Jembatan Wheatstone 126
Gambar 3-2 Jembatan Kelvin 128
Gambar 3-3 Jembatan Ganda Kelvin 130
Gambar 3-4 Jembatan Pembanding Induktansi 132
Gambar 3-5 Jembatan Maxwell 133
Gambar 3-6 Jembatan Hay 135
Gambar 3-7 Jembatan Pembanding Kapasitansi 137
Gambar 3-8 Jembatan Schering 138
Gambar 3-9 Panel-panel LCR Meter 141
Gambar 3-10 Sisi Atas Case 142
Gambar 3-11 Panel Belakang LCR Meter 143
Gambar 3-12 Posisi Saklar Off 144
Gambar 3-13 Posisi Nol Meter 144
Gambar 3-14 Panel Depan LCR Meter 145
Gambar 3-15 Cara Mengukur Resistansi 146
Gambar 3-16 Posisi Selector 146
Gambar 3-17 Posisi DC R 147
Gambar 3-18 Posisi Normal 147
Gambar 3-19 Posisi On 147
Gambar 3-20 Range Multiplier 147
Gambar 3-21 Pengaturan Indikator Meter Nol 148
Gambar 3-22 Pembacaan Indikator RCL 148
Gambar 3-23 Selector pada Posisi C 149
Gambar 3-24 Saklar Source pada AC/RL 149
Gambar 3-25 Dial D Q pada 0 149
Gambar 3-26 Saklar D Q pada posisi x 1 150
Gambar 3-27 Saklar Normal +1,00 pada posisi Normal 150
Gambar 3-28 Saklar Power pada posisi On 150
Gambar 3-29 Kontrol Sensitivity 150
Gambar 3-30 Posisi Kapasitor yang diukur 151
Gambar 3-31 Mengatur Saklar Range Multiplier 151
Gambar 3-32 Mengatur Dial D Q 151
Gambar 3-33 Mengatur Knob RCL dan Dial D Q 152
Gambar 3-34 Mengatur Saklar D Q pada Posisi x 10 152
Gambar 3-35 Pembacaan Hasil Pengukuran 152
Gambar 3-36 Saklar Pemilih pada Posisi L 153
Gambar 3-37 Saklar Sumber Tegangan AC 153
Gambar 3-38 Saklar DQ x 1 – x 10 dipilih Posisi x1 154
Gambar 3-39 Saklar Normal pada Posisi Normal 154
Gambar 3-40 Saklar Range Pengali pada Posisi 1 mH 154
Gambar 3-41 Posisi Induktor yang Diukur 155
Gambar 3-42 Penunjukan Jarum 155
Gambar 3-43 Hubungan ke Sumber Tegangan Luar 157
Gambar 3-44 Pengukuran R dengan Sumber dari Luar 158
Gambar 3-45 Pengukuran C, L dengan Sumber dari Luar 158
Gambar 4-1 Pengukuran Daya dengan Memakai Voltmeter
dan Ampermeter
160
Gambar 4-2 Pengukuran Daya Metoda Tiga Voltmeter dan
Tiga Ampermeter
163
Gambar 4-3 Wattmeter Satu Fasa 165
Gambar 4-4 Metode ARON 167
Gambar 4-5 Diagram Fasor Tegangan Tiga Fasa Vac, Vcb,
Vba dan Arus Tiga Fasa Iac, Icb, dan Iba
168
Gambar 4-6 Konstruksi Wattmeter Elektrodinamometer 169
Gambar 4-7 Diagram Vektor Wattmeter Jenis
Elektrodinamometer
170
Gambar 4-8 Diagram Vektor Wattmeter Jenis Induksi 170
Gambar 4-9 Prinsip Wattmeter Jenis Thermokopel 171
Gambar 4-10 Rangkaian Wattmeter Jenis Elektrodinamometer 172
Gambar 4-11 Variasi Penyambungan Wattmeter 173
Gambar 4-12 Konstruksi Wattmeter Tipe Portable Single
Phase
174
Gambar 4-13 Hubungan Internal Wattmeter Tipe Portable
Single Phase
174
Gambar 4-14 Hubungan Kumparan Arus Seri terhadap Beban 176
Gambar 4-15 Pengukuran Daya Satu Fasa jika Arus Melebihi
Nilai Perkiraan
176
Gambar 4-16 Pengukuran Daya Satu Fasa jika Tegangan
Melebihi Nilai Perkiraan
177
Gambar 4-17 Pengukuran Daya Satu Fasa jika Arus dan
Tegangan Melebihi Nilai Perkiraan
177
Gambar 4-18 Pengukuran Daya Tiga Fasa (Metode Dua
Wattmeter)
178
Gambar 4-19 Pengukuran Daya Tiga Fasa jika Arus dan
Tegangan Melebihi Nilai Perkiraan
178
Gambar 4-20 Rangkaian Wattmeter AC Satu Fasa 180
Gambar 4-21 Rangkaian Kumparan tegangan 181
Gambar 4-22 Konstruksi Wattjam Meter 184
Gambar 4-23 Mekanik Meter Induksi Elektromekanik 185
Gambar 4-24 Meter Induksi Elektromekanik, 100A 230/400 V
Cakram Baling-baling Aluminium Horizontal
Merupakan Pusat Meter
186
Gambar 4-25 Meter Listrik Solid State 187
Gambar 4-26 Rangkaian Alat Ukur Faktor Daya Satu Fasa 191
Gambar 4-27 Konstruksi Alat Ukur Faktor Daya 192
Gambar 4-28 Rangkaian Alat Ukur Faktor Daya Tiga Fasa 193
Gambar 4-29 Alat Ukur Faktor Daya Tipe Daun Terpolarisasi 193
Gambar 4-30 Konstruksi Faktor Daya (Cos Q meter) 194
Gambar 4-31 Segitiga Daya 196
Gambar 4-32 Daya Bersifat Induktif 196
Gambar 4-33 Daya Bersifat Kapasitif 196
Gambar 4-34 Pengukuran Faktor Daya Satu Fasa 199
Gambar 4-35 Pengukuran Faktor Daya Tiga Fasa 200
Gambar 4-36 Metode Menentukan Urutan Fasa dengan R dan
C
200
Gambar 4-37 Fasor Diagram saat Urutan Fasa Benar 201
Gambar 4-38 Fasor Diagram saat Urutan Fasa Salah 201
Gambar 4-39 Metode Menentukan Urutan Fasa dengan
Lampu
202
Gambar 4-40 Konstruksi Indikator Tes Urutan Fasa 202
Gambar 4-41 Prinsip Indikator Tes Urutan Fasa 203
Gambar 4-42 Contoh Indikator Tes Urutan Fasa yang Lain 205
Gambar 4-43 Pengoperasian Indikator Urutan Fasa dengan R
dan C pada Urutan Benar
206
Gambar 4-44 Pengoperasian Indikator Urutan Fasa dengan R
dan C pada Urutan Salah
207
Gambar 4-45 Pengoperasian Indikator Urutan Fasa dengan
Lampu pada Urutan Benar
208
Gambar 4-46 Pengoperasian Indikator Urutan Fasa dengan
Lampu pada Urutan Salah
209
Gambar 5-1 Penguji Tahanan Isolasi 211
Gambar 5-2 Penguji tahanan Isolasi Menggunakan Baterai 212
Gambar 5-3 Pengecekan Kondisi Baterai 213
Gambar 5-4 Baterai dalam Kondisi Baik 213
Gambar 5-5 Meter Siap Digunakan 214
Gambar 5-6 Pengukuran Tahanan isolasi 214
Gambar 5-7 Pengukuran Tahanan Isolasi antara Fasa
dengan Nol N
214
Gambar 5-8 Pengukuran tahanan isolasi antara Fasa dengan
Tanah G
215
Gambar 5-9 Pengukuran tahanan isolasi antara nol N dengan
Tanah G
Gambar 5-10 Pengukuran Tahanan Isolasi antara Instalasi
dengan Tanah G
215
Gambar 5-11 Elektroda yang Mempunyai Pengaruh Lapisan 216
Gambar 5-12 Tanah yang korosif 217
Gambar 5-13 Sambaran petir 218
Gambar 5-14 Nilai Tahanan Pentanahan yang Ideal 218
Gambar 5-15 Hubungan antara Penghantar Tanah dan
Elektroda Tanah
219
Gambar 5-16 Elektroda yang mempunyai pengaruh lapisan 221
Gambar 5-17 Elektroda Pentanahan 222
Gambar 5-18 Hubungan Beberapa Elektroda Pentanahan 222
Gambar 5-19 Jaringan Bertautan 222
Gambar 5-20 Pelat Tanah 222
Gambar 5-21 Cara Mengukur Tahanan Tanah 224
Gambar 5-22 Uji drop tegangan 225
Gambar 5-23 Uji Selektif 227
Gambar 5-24 Pengetesan alur arus metoda tanpa pancang 228
Gambar 5-25 Susunan Metoda tanpa Pancang 229
Gambar 5-26 Mengukur Tahanan Tanah dengan Dua Kutub 230
Gambar 5-27 MGB Mentanahkan Tanah 230
Gambar 5-28 Pengetesan kantor pusat tanpa pancang 231
Gambar 5-29 Pelaksanaan Pengujian Jatuh Tegangan pada
Sistem Pentanahan Secara Keseluruhan
232
Gambar 5-30 Pengukuran Tahanan Tanah Masing-masing
pada Sistem Pentanahan Menggunakan
Pengujian Terpilih
232
Gambar 5-31 Susunan Khas Sistem Pentanahan pada Suatu
Instalasi Menara Seluler
233
Gambar 5-32 Susunan Khas Sistem Pentanahan pada Gardu
Induk
235
Gambar 5-33 Penggunaan Pengetesan tanpa Pancang pada
Instalasi Switching Jarak Jauh
235
Gambar 5-34 Penggunaan Pengetesen Tahanan Tanah
Terpilih pada Sistem Penangkal Petir
235
Gambar 5-35 Mekanik field meter 235
Gambar 5-36 Rangkaian Elektronik Field Meter Statik 236
Gambar 5-37 Hasil pengukuran tegangan 237
Gambar 5-38 Field Meter Statik 237
Gambar 5-39a Rotating Shutters pada Permukaan Belakang
Field Meter
238
Gambar 5-39b Field Meter Digunakan Diluar Ruangan 238
Gambar 5-40 Ukuran field meter statik 239
Gambar 5-41 Letrak Pin Field Meter Statik 240
Gambar 5-42 Aluminium-Clamp dengan Ulir 240
Gambar 5-43 Instrumen Field Meter Digital 241
Gambar 5-44 Display Field Meter Digital 242
Gambar 5-45 Smart field meter 244
Gambar 5-46 Aplikasi smart field meter 245
Gambar 5-47 Frekuensi respon 245
Gambar 6-1 Contoh Generator Fungsi 247
Gambar 6-2 Blok Diagram Generator Fungsi 249
Gambar 6-3 Gambar Troubel Shooting Menggunakan Teknik
Signal Tracing
251
Gambar 6-4 Penggunaan Generator Fungsi Sebagai
Kombinasi Bias dan Sumber Sinyal
252
Gambar 6-5 Karakteristik Amplifier pada Overload 253
Gambar 6-6 Setting Peralatan dan Pengukuran Respon
Frekuensi
255
Gambar 6-7 Peragaan Respon Frekuensi Audio Amplifier 255
Gambar 6-8 Pengaruh Variasi Tone Kontrol 256
Gambar 6-9a Pengetesan Sistem Speaker 257
Gambar 6-9b Karakteristik Pengetesan Sistem Speaker dan
Rangkaian Impedansi
257
Gambar 6-10 Pengoperasian Generator RF 259
Gambar 6-11 Rangkaian Direct Digital Synthesis 260
Gambar 6-12 Presentasi Gelombang Sinus dalam Memori
Gelombang
261
Gambar 6-13 Phase Accumulator Circuitry 262
Gambar 6-14 Bentuk gelombang arbitrary dengan
diskontinyuitas
264
Gambar 6-15 Spektrum bentuk gelombang di atas pada 100
kHz
264
Gambar 6-16 Rangkaian pembangkit bentuk gelombang kotak 265
Gambar 6 -17 Rangkaian pembangkit bentuk gelombang pulsa 266
Gambar 6-18 Parameter bentuk gelombang pulsa 266
Gambar 6-19 Rangkaian kendali amplitudo output 269
Gambar 6-20 Impedansi keluaran generator fungsi 269
Gambar 6-21 Pengaruh rangkaian tertutup ground 271
Gambar 6-22 Nilai tegangan yang penting pada gelombang
sinus
272
Gambar 6-23 Modulasi amplitudo 274
Gambar 6-24 Modulasi frekuensi 275
Gambar 6-25 Frequensi shift keying 275
Gambar 6-26 Fekuensi sapuan 276
Gambar 6-27 Sweep with marker at DUT resonance 277
Gambar 6-28 Bentuk gelombang keluaran syn dan tiga siklus
bentuk gelombang burst
278
Gambar 6-29 Konfigurasi dua instrumen 278
Gambar 6-30 Pengukuran lebar band dari filter bandpass dan
penguat IF
280
Gambar 6-31 Bentuk gelombang keluaran generator fungsi 281
Gambar 6-32 Pelacakan Penganalisa spektrum 281
Gambar 6-33 Alignment penerima AM 283
Gambar 6-34 Alignment dari penerima IF komunikasi FM dan
diskriminator
284
Gambar 7-1 Pengambilan Data dengan CRO 288
Gambar 7-2 Peraga Bentuk Gelombang Komponen X, Y, Z 289
Gambar 7-3 Bentuk Gelombang pada Umumnya 290
Gambar 7-4 Sumber-sumber Bentuk Gelombang pada
Umumnya
290
Gambar 7-5 Gelombang Sinus 291
Gambar 7-6 Bentuk Gelombang Kotak dan Segiempat 291
Gambar 7-7 Bentuk Gelombang Gigi Gergaji dan Segitiga 291
Gambar 7-8 Step, Pulsa dan Rentetan Pulsa 292
Gambar 7-9 Bentuk Gelombang Komplek Video Komposit 293
Gambar 7-10 Frekuensi dan Perioda Gelombang Sinus 293
Gambar 7-11 Amplitudo dan Derajat Gelombang Sinus 294
Gambar 7-12 Pergeseran Pasa 295
Gambar 7-13 Operasi Dasar CRO 296
Gambar 7-14 Hubungan Basis Waktu Masukan dan Tampilan 298
Gambar 7-15 Struktur Tabung Gambar 298
Gambar 7-16 Sistem Pembelokan Berkas Elektron 299
Gambar 7-17 Blok Diagram CRO Analog 301
Gambar 7-18 Blok Diagram CRO Free Running 303
Gambar 7-19 Blok Diagram Osiloskop Terpicu 305
Gambar 7-20 Peraga Osiloskop Free Running 055
Gambar 7-21 Peraga Osiloskop Terpicu 305
Gambar 7-22 Blok Diagram CRO Jejak Rangkap 306
Gambar 7-23 Diagram Blok Osiloskop Berkas Rangkap yang
Disederhanakan
308
Gambar 7-24 Tabung Penyimpan dengan Sasaran Ganda dan
Senapan Elektron
310
Gambar 7-25 CRT Menyimpan dengan Sasaran Ganda dan
Dua Senapan Elektron
310
Gambar 7-26 Blok Diagram Osiloskop Digital 314
Gambar 7-27 Pengambilan Sampel Real Time 315
Gambar 7-28 Interpolasi Sinus dan Linier 315
Gambar 7-29 Akusisi Pembentukan Gelombang 316
Gambar 7-30 CRO Function Generator 316
Gambar 7-31 Fungsi Tombol Panel Depan CRO 320
Gambar 7-32 Pengawatan Kalibrasi 322
Gambar 7-33 Bentuk Gelombang Kalibrasi 322
Gambar 7-34 Berkas Elektron Senter Tengah 323
Gambar 7-35 Loncatan Pengukuran Tegangan DC 323
Gambar 7-36 Pengawatan Pengukuran dengan Function
Generator
324
Gambar 7-37 Pengaturan Function Generator Panel Depan 324
Gambar 7-38 Pengaturan Frekuensi Sinyal 324
Gambar 7-39 Bentuk Gelombang V/div Kurang Besar 325
Gambar 7-40 Bentuk Gelombang Intensitas terlalu Besar 325
Gambar 7-41 Bentuk Gelombang Sinus 326
Gambar 7-42 Bentuk Gelombang Mode XY 326
Gambar 7-43 Pengukuran Frekuensi Langsung 327
Gambar 7-44 Pengawatan Pengukuran Frekuensi Langsung 328
Gambar 7-45 Pengukuran Frekuensi Model Lissayous 329
Gambar 7-46 Pengukuran Beda Pasa Langsung 329
Gambar 7-47 Perbandingan Frekuensi 1 : 3 Beda Pasa 90o 330
Gambar 7-48 Beda Pasa dan Beda Frekuensi Model
Lissayous
330
Gambar 7-49 Mixed Storage Osciloscope (MSO) 331
Gambar 7-50 Arsitektur Pemrosesan Parallel dari Osiloskop
Digital Pospor
332
Gambar 7-51 Peragaan Sinyal DPO 333
Gambar 7-52 Paket Pilihan Software 334
Gambar 7-53 Aplikasi Modul 334
Gambar 7-54 Modul Video 334
Gambar 7-55 Pengembangan Analisis 334
Gambar 7-56 Tombol Pengendali Tradisional 335
Gambar 7-57 Peraga Sensitif Tekanan 335
Gambar 7-58 Menggunakan Pengendali Grafik 335
Gambar 7-59 Osiloskop Portable 335
Gambar 7-60 Probe Pasip Tipikal beserta Asesorisnya 337
Gambar 7-61 Probe Performansi Tinggi 337
Gambar 7-62 Probe Sinyal Terintegrasi 338
Gambar 7-63 Probe Reliabel Khusus Pin IC 338
Gambar 7-64 Hasil dengan Probe Dikompensasi dengan
benar
340
Gambar 7-65 Hasil dengan Probe Tidak Dikompensasi 340
Gambar 7-66 Hasil dengan Probe Dikompensasi dengan
kompensasi berlebihan
340
Gambar 7-67 Tegangan Puncak ke Puncak 341
Gambar 7-68 Pengukuran Tegangan Senter Horizontal 341
Gambar 7-69 Pengukuran Tegangan Senter Vertikal 341
Gambar 7-70 Pengukuran rise time dan lebar pulsa 343
Gambar 8-1 Kerja frekuensi meter jenis batang getar 345
Gambar 8-2 Prinsip frekuensi meter jenis batang getar 346
Gambar 8-3 Bentuk frekuensi meter batang getar 346
Gambar 8-4 Prinsip frekuensi meter jenis meter pembagi 347
Gambar 8-5 Prinsip alat ukur frekuensi besi putar 348
Gambar 8-6 Bentuk frekuensi meter analog 348
Gambar 8-7 Rangkaian dasar meter frekuensi digital 349
Gambar 8-8 Blok Diagram Pembentukan Time Base 350
Gambar 8-9 Pernyataan simbolik dari rangkaian flip-flop 351
Gambar 8-10 Rangkaian flip-flop (multivibrator bistable) 351
Gambar 8-11 Rangkaian AND 351
Gambar 8-12 Tabel kebenaran dari suatu rangkaian AND 352
Gambar 8-13 Rangkaian untuk mengukur frekuensi 352
Gambar 8-14 Rangkaian digital frekuensi meter 353
Gambar 8-15 Blok diagram dari counter elektronik yang
bekerja sebagai pengukur frekuensi
355
Gambar 8-16 Konversi Frekuensi Hiterodin 356
Gambar 8-17 Gambar putaran drum menghasilkan 10 pulsa
perputaran untuk digunakan dengan counter
357
Gambar 8-18 Diagram blok counter pada mode kerja perioda
tungal dan perioda ganda rata-rata
358
Gambar 8-19 Blok diagram counter yang bekerja sebagai
perbandingan dan perbandingan ganda
359
Gambar 8-20 Blok diagram counter sebagai pengukur interval
waktu
360
Gambar 8-21 Trigger level control 361
Gambar 8-22 Slope triggering 361
Gambar 8-23 Pengukuran waktu delay suatu relay 362
Gambar 8-24 Gating error 365
Gambar 8-25 Kalibrasi sumber frekuensi lokal 367
Gambar 8-26 Perubahan frekuensi vs waktu untuk ”oven
controlled crystal”
368
Gambar 9-1 Langkah sapuan penganalisa spektrum pada
serangkaian unsur frekuensi seringkali terjadi
kesalahan transien diluar arus sapuan jalur yang
digaris kuning
372
Gambar 9-2 Arsitektur tipikal penganalisa spektrum sapuan 374
Gambar 9-3 Blok diagram VSA sederhana 375
Gambar 9-4 Arsitektur tipikal penganalisa spektrum waktu riil 376
Gambar 9-5 Sampel, bingkai dan blok hirarki memori dari 377
RSA
Gambar 9-6 Penganalisa spektrum waktu riil blok akuisisi dan
pemrosesan
378
Gambar 9-7 Penggunaan topeng frekuensi pada pemicuan
ranah frekuensi waktu riil
379
Gambar 9-8 Topeng frekuensi pada level burst rendah 380
Gambar 9-9 Penggunaan topeng frekuensi untuk memicu
sinyal berada pada sinyal besar sinyal tertentu
dalam lingkungan spectrum kacau
380
Gambar 9-10 Peraga spektogram 381
Gambar 9-11 Pandangan waktu dikorelasikan, peraga daya
terhadap frekuensi (kiri) dan spektogram (kanan)
381
Gambar 9-12 Ilustrasi dari beberapa waktu dikorelasikan
disediakan untuk pengukuran pada RTSA
382
Gambar 9-13 Pandangan multi ranah menunjukan daya
terhadap waktu, daya terhadap frekuensi dan
demodulasi FM
383
Gambar 9-14 Pandangan multi ranah menunjukan spektogram
daya terhadap frekuensi, daya terhadap waktu
383
Gambar 9-15 Blok diagram pemrosesan sinyal digital pada
penganalisa spektrum waktu riil
385
Gambar 9-16 Diagram pengubah digital turun 386
Gambar 9-17 Informasi passband dipertahankan dalam I dan
Q terjadi pada setengah kecepatan sampel
387
Gambar 9-18 Contoh lebar band pengambilan lebar 388
Gambar 9-19 Contoh lebar band pengambilan sempit 388
Gambar 9-20 Pemicuan waktu riil 390
Gambar 9-21 Pemicuan sistem akuisisi digital 391
Gambar 9-22 Proses pemicuan penganalisa spektrum waktu
riil
393
Gambar 9-23 Definisi topeng frekuensi 395
Gambar 9-24 Spectrogram menunjukkan sinyal transien diatur
pada pembawa. Kursor diatur pada titik picu
sehingga data sebelum picu ditampilkan, diatas
garis kursor dan data setelah picu diperagakan
dibawah garis kursor. Garis sempit putih pada
sisi kiri daerah biru dinotasikan data setelah
picu.
395
Gambar 9-25 Satu bingkai spektogram yang menunjukkan
kejadian picu dimana sinyal transien terjadi
disekitar topeng frekuensi
398
Gambar 9-26 Tiga bingkai sampel Sinyal Ranah Waktu 398
Gambar 9-27 Diskontinuitas yang disebabkan oleh ekstensi
periodic dari sampel dan bingkai tunggal
398
Gambar 9-28 Profil jendela Blackman-Harris 4B (BH4B) 399
Gambar 9-29 Sinyal akuisisi, pemrosesan dan peraga
menggunakan bingkai overlap
400
Gambar 9-30 Vektor besaran dan Pasa 401
Gambar 9-31 Typical Sistem Telekomunikasi digital 402
Gambar 9-32 Blok diagram analisa modulasi RSA 403
Gambar 9-33 Spektogram frekuensi sinyal hopping mode SA
waktu riil
405
Gambar 9-34 Beberapa blok yang diperoleh dengan
menggunakan picu frekuensi untuk
mengukur topeng pengulangan frekuensi
transien pensaklaran
405
Gambar 9-35 Mode SA standar menunjukkan pengukuran
frekuensi diatas 1GHZ menggunakan span
maxhold
406
Gambar 9-36 Perbandingan spektogram frekuensi terhadap
waktu
406
Gambar 9-37 Spektogram pengesetan frekuensi di atas 5 MHz
of dan waktu 35 ms
408
Gambar 9-38 Frekuensi terhadap waktu pengesetan di atas 5
MHz of dan waktu 25 ms
408
Gambar 9-39 Pengesetan frekuensi di atas 50 Hz dari
frekuensi dan waktu 1 ms yang diperbesar
408
Gambar 9-40 Peraga daya terhadap waktu 409
Gambar 9-41 Pengukuran CCDF 409
Gambar 9-42 Pengukuranpengaturan transien I/Q terhadap
waktu untuk data
410
Gambar 9-43 Analisa demodulasi AM sinyal pulsa
dengan menggunakan pengunci pergeseran
amplitudo
410
Gambar 9-44 Analisa demodulasi FM sinyal yang
dimodulasi dengan sinus
410
Gambar 9-45 Analisa demodulasi PM pasa tak stabil melebihi
panjang burst.
410
Gambar 9-46 Analisa EVM dari waktu ke waktu sinyal 16 QAM
mengungkapkan distorsi amplitudo
411
Gambar 9-47 Peraga konstelasi menunjukkan pasa 411
Gambar 9-48 Peraga diagram mata menunjukkan kesalahan
besaran rendah dalam sinyal PDC
412
Gambar 9-49 Analisa modulasi W-CDMA handset dibuka loop
penendali daya. Peragaan konstelasi (rendah
kanan) menunjukkan kesalahan berkaitan
dengan glitch besaryang terjad selama level
transisi yang dapat dilihat dalam hubungan daya
terhadap waktu (atas kiri)
412
Gambar 9-50 Spektogram, konstelasi, EVM dan kesalahan
pasa terhadap waktu dari frekuensi hopping
sinyal
412
Gambar 9-51 Ilustrasi peraga codogram 413
Gambar 9-52 Pengukuran kodogram dari mode W-CDMA
diringkas kesalahan pasa terhadap waktu dari
frekuensi hopping sinyal
413
Gambar 9-53 Macam-macam model penganalisa spectrum di
pasaran
414
Gambar 9-54 Penempatan Marker pada sinyal 10 MHz 417
Gambar 9-55 Penggunaan Marker Fungsi Delta 418
Gambar 9-56 Pengaturan Pencapaian Dua Sinyal 419
Gambar 9-57 Sinyal Amplitudo Sama Belum Terpecahkan 420
Gambar 9-58 Resolusi Sinyal Amplitudo Sama Sebelum Lebar
band Video Dikurangi
420
Gambar 9-59 Pencacah Menggunakan Penanda 422
Gambar 9-60 Pengukuran Sinyal Terhadap Noise 423
Gambar 9-61 Sinyal AM 425
Gambar 9-62 Pengukuran Modulasi Dalam Span Nol 425
Gambar 9-63 Pengukuran Modulasi Dalam Span Nol 426
Gambar 9-64 Pengukuran Modulasi Dalam Span Nol 426
Gambar 9-65 Pengukuran Parameter Waktu 426
Gambar 9-66 Sinyal AM Demodulasi Kontinyu 427
Gambar 9-67 Menetapkan titik Offset 429
Gambar 9-68 Menentukan Offset 429
Gambar 9-69 Demodulasi Sinyal Broadcast 430
Gambar 10-1 Penjejakan bingkai gambar 432
Gambar 10-2 Pola standar EIA 435
Gambar 10-3 Tanda panah pengetesan bingkai 436
Gambar 10-4 Pengujian pemusatan dan sumbu horisontal 437
Gambar 10-5 Pengetesan linieritas vertikal horisontal 438
Gambar 10-6 Pengetesan aspek perbandingan dan kontras 439
Gambar 10-7 Pengetesan interfacing 440
Gambar 10-8 Pengetesan resolusi horisontal 441
Gambar 10-9 Pengetesan ringing 443
Gambar 10-10 Chart bola pengecekan linieritas 445
Gambar 10-11 Pola bola untuk pengetesan linieritas kamera 446
Gambar 10-12 Sinyal batang warna standar 447
Gambar 10-13 Pola putih, I dan Q 447
Gambar 10-14 Bentuk gelombang tangga 448
Gambar 10-15 Level sinkronisasi 449
Gambar 10-16 Pengetesan bidang putih penuh 449
Gambar 10-17 Pengetesan bidang warna putih 75% 450
Gambar 10-18 Pola jendela pengecekan frekuensi rendah 451
Gambar 10-19 Pengetesan puritas 451
Gambar 10-20 Pengetesan linieritas sistem 452
Gambar 10-21 Pengetesan ramp termodulasi 453
Gambar 10-22 Pengaturan konvergensi 454
Gambar 10-23 Pengetesan area gambar aman 454
Gambar 10-24 Blok diagram pembangkit pola 457
Gambar 10-25 Tombol panel depan pembagkit pola 458
Gambar 10-26 Pengawatan penggunan pola non video
komposit
460
Gambar 10-27 Pengawatan pengujian lebar penalaan tuner 461
Gambar 10-28 Pattern generator dengan TV pengetesan fungsi 464
Gambar 10-29 Model-model pembagkit pola di pasaran 465
Gambar 10-30 Blok Diagram Penerima Televisi BW 466
Gambar 10-31 Pola pengetesan sinyal video 467
Gambar 11-1 Bagan Serial Buses Mesin Tester 468
Gambar 11-2 Mesin tester 469
Gambar 11-3 Mixer Signal Osciloscope (MSO) 470
Gambar 11-4 Pengambilan Gambar Ganda SPI dan CAN
dengan Menggunakan MSO
471
Gambar 11-5 Kesalahan acak yang teramati dalam dekode
CAN pada bingkai data 1D:07F HEX
473
Gambar 11-6 Pemicuan pada CAN bingkai error mengisolasi
perbedaan akuisisi CAN pada bingkai transmisi
pengulangan bentuk gelombang glitch
475
Gambar 11-7 Perbesaran bentuk gelombang glitch pada CAN 476
Gambar 11-8 Lebar pulsa pemicu pengulangan sumber acak
dan glitch
477
Gambar 11-9 Masukan dan keluaran ECU 478
Gambar 11-10 Rak PC Mountable 480
Gambar 11-11 Serial communications 481
Gambar 11-12 Modul variasi protocol serial 482
Gambar 11-13 Rangkaian Card breadboard 483
Gambar 11-14 Saklar beban tipikal 484
Gambar 11-15 Pengawatan "m" instruments x 4 2-wire busses x
"n" DUT pins "m" instruments x 4 2-wire busses
x "n" DUT pins
485
Gambar 11-16 Perancangan system fungsi tes elektronik
otomotif
486
Gambar 11-17 Bentuk gelombang sapuan untuk keempat
sensor roda
487
Gambar 11-18 Respon ABS/TC ECM terhadap masukan VRS 488
Gambar 11-19 Pengarah solenoid sisi bawah 488
Gambar 11-20 Profil tegangan deaktivasi solenoid 489
Gambar 11-21 Penerapan pulsa pengetesan untuk menetukan
system integritas
490
Gambar 11-22 Profil arus solenoid 491
Gambar 11-23 Modul bodi kontrol 492
Gambar 11-24 Pemancar 492
Gambar 11-25 Aliran fungsi aksi immobilizer 494
Gambar 11-26 Immobilizer 495
Gambar 11-27 Pohon keputusan yang digunakan respon ECM 496
Gambar 11-28 Aliran aksi fungsionalitas TPMS 497
Gambar 11-29 Deviasi frekuensi ESA4402B 498
Gambar 11-30 Data bit pada ESA4402B 499
Gambar 11-31 Pengaturan kalibrasi pada umumnya 500
Gambar 11-32 Mesin Tester 501
Gambar 11-33 Piranti Scan 504
Gambar 11-34 Macam-macam peralatan diagnosa mesin 505
Gambar 11-35 Pemasangan alat uji 505
Gambar 11-36 Tombol 24-56 penganalisa gas 507
Gambar 11-37 Halaman manajer aplikasi 507
Gambar 11-38 Halaman pilihan bahasa 507
Gambar 11-39 Halaman fole manajer 508
Gambar 11-40 Halaman inisialisasi 509
Gambar 11-41 Pilihan icon 510
Gambar 11-42 Tampilan hasil tes standar 511
Gambar 11-43 Halaman tes standar 512
Gambar 11-44 Pilihan bahan bakar 513
Gambar 11-45 Peraga jumlah kendaraan yang diuji 513
Gambar 11-46 Kurva kandungan gas 514
Gambar 11-47 Hitogram gas kendaraan 515
Gambar 11-48 Gambar posisi sensor oksigen 516
Gambar 11-49 Precleaner transparan eksternal 517
Gambar 12-1 Macam-macam Tampilan GPS 519
Gambar 12-2 Peralatan system posisi global 520
Gambar 12-3 Fungsi dasar GPS 521
Gambar 12-4 Segmen ruang 521
Gambar 12-5 Posisi satelit 522
Gambar 12-6 Menunjukan cakupan efektif 522
Gambar 12-7 Posisi 28 satelit pada jam 12 UTC pada
tanggal 14 April 2001
523
Gambar 12-8 Konstruksi satelit 523
Gambar 12-9 Blok diagram system posisi global 524
Gambar 12-10 Pseudo Random Noise 526
Gambar 12-11 Posisi Lokasi Segmen Kontrol 527
Gambar 12-12 Bidang implemenasi GPS 527
Gambar 12-13 Sinyal system posisi global 528
Gambar 12-14 Pendeteksian kapal 528
Gambar 12-15 Pendeteksian posisi oran ditengah lautan 529
Gambar 12-16 Pemanfaatan GPS untuk pengukuran tanah 529
Gambar 12-17 GPS portable sederhana 530
Gambar 12-18 Penentuan posisi dengan 3 satelit 530
Gambar 12-19 Penentuan posisi dengan 4 satelit 531
Gambar 12-20 Hubungan pulsa satelit dengan penerima 531
Gambar 12-21 Penentuan posisi dengan 4 satelit 532
Gambar 12-22 Gambar perhitungan ?t 532
Gambar 12-23 Rambatan gelombang dari lapisan ionosper 534
Gambar 12-24 GPS dengan fekuensi ganda 535
Gambar 12-25 Antena cincin 536
Gambar 12-26 Terjadinya multipath 536
Gambar 12-27 Pengukuran DOP 536
Gambar 12-28 Satelit geometri PDOP 537
Gambar 12-29 Pengaruh Gugusan bintang pada nilai PDOP 538
Gambar 12-30 Koreksi perbedaan posisi 539
Gambar 12-31 Hubungan stasiun acuan dalam pengukuran 540
Gambar 12-32 Pengukuran nilai koreksi cakupan luas 540
Gambar 12-33 Pengkuran nilai koreksi cakupan semu 541
Gambar 12-34 GPS Maestro 4050 Berbagai Sudut Pandang 542
Gambar 12-35 Pemasangan GPS 543
Gambar 12-36 Pemasangan Piringan Perekat 544
Gambar 12-37 Pemasangan Baterai 544
Gambar 12-38 Pengaturan Volume 545
Gambar 12-39 Pengaturan Tingkat Kecerahan Gambar 545
Gambar 12-40 Menu Halaman 1 546
Gambar 12-41 Menu Halaman 2 547
Gambar 12-42 Keypad 548
Gambar 12-43 Layar Peta Mode Normal 549
Gambar 12-44 Layar Peta Mode Perjalanan 550
Gambar 12-45 Layar Peta Menunjukan Perjalanan 551
Gambar 12-46a Daftar Katagori 551
Gambar 12-46b Daftar Sub Katagori Belanja 551
Gambar 12-47 Perbelanjaan Terdekat dengan Posisi Saat itu 552
Gambar 12-48 Masukan Nama Perjalanan 552
Gambar 12-49 Tampilan Add 552
Gambar 12-50 Tampilan Save 553
Gambar 12-52 Pengaturan Tujuan 553
Gambar 12-53 Ketuk Sears Buka Menu 553
Gambar 13-1 Hasil scan otak MRI 555
Gambar 13-2 Mesin MRI 556
Gambar 13-3 MRI panjang terbuka tipikal 557
Gambar 13-4 Scaner MRI sebanding antara panjang dan
pendeknya
557
Gambar 13-5 Scaner MRI berdiri 557
Gambar 13-6 Scaner MRI terbuka 557
Gambar 13-7 Blok diagram rangkaian MRI 558
Gambar 13-8 Ruang pengendali pengoperasian MRI 559
Gambar 13-9 Scan MRI tangan patah 560
Gambar 13-10 Tampak dalam gambar dongkrak kasur jerami
terisi dihisap ke dalam sistem MRI
561
Gambar 13-11 Poto perbandingan gambar otak kiri laki-laki
atelitik muda (25t th), tengah (86 th) dan umur
(76 th) mempunyai penyakit Alzheimer's
semua digambar dalam tingkat yang sama
562
Gambar 13-12 menunjukkan pertumbuhan tumor dalam otak
wanita dilihat dari irisan lateral.
563
Gambar 13-13 Organ dalam digambar dengan MRI 564
Gambar 13-14 Perbandingan CAT scan, dan MRI cenderung
lebih detail dan kontras
565
Gambar 13-15 Scan MRI menunjukkan tubuh bagian atas
dilihat dari samping sehingga tulang tulang
belakang kelihatan jelas
565
Gambar 13-16 Irisan Axial, coronal dan sagitall 567
Gambar 13-17 MRI gambar kepala irisan tunggal 569
Gambar 13-18 Urutan temporal scan FMRI (irisan tunggal) 569
Gambar 13-19 aktivasi otak 3D 569
Gambar 13-20 Posisi CT scan 570
Gambar 13-21 Scan irisan otak 570
Gambar 13-22 Scan dada 571
Gambar 13-23 Gambar tabung dasar CT scan 572
Gambar 13-24 Emisi cahaya atom 572
Gambar 13-25 Hasil CT scan otak 573
Gambar 13-26 Mesin sinar x 573
Gambar 13-27 Pancaran poton 574
Gambar 13-28 Hasil CAT jantung dan torax 575
Gambar 13-29 Ide dasar penyinaran sinar x 576
Gambar 13-30 Prinsip dasar penyinaran sinar x pada CAT dan
hasil
576
Gambar 13-31 CT scan multi irisan 578
Gambar 13-32 Tabung dasar mesin CT scan 579
Gambar 13-33 Ruang kontrol dan pelaksanaan scanning 579
Gambar 13-34 Jaringan sistem manajemen gambar 580
Gambar 13-35 Hasil CT scan otak 582
Gambar 13-36 ultrasonik pertumbuhan janin (umur 12 minggu)
dalam kandungan ibu. Pandngan samping bayi
ditunjukkan (kanan ke kiri) kepala, leher, badan
dan kaki
583
Gambar 13-37 bayi dalam kandungan dilihat dengan sonogram 584
Gambar 13-38 perkembangan bayi 29 minggu ultrasonik 3D 594
Gambar 13-39 Pengujian Ultasonik Selama kehamilan 585
Gambar 13-40 Sonograph menunjukkan gambar kepala janin
dalam kandungan
585
Gambar 13-41 Medical sonographic scanner 587
Gambar 13-42 Sensor suara 588
Gambar 13-43 Spektrum Doppler Arteri 590
Gambar 13-44 Spektrum warna Arteri yang sama 590
Gambar 13-45 Ultrasonik Doppler untuk mengukur aliran darah
melalui jantung. Arah aliran darah ditunjukkan
pada layar dengan warna yangberbeda
590
Gambar 13-46 Bagian-bagian mesin ultrasonik 592
Gambar 13-47 Perkembangan janin dalam kandungan 594
Gambar 13-48 Peralatan Positron Emisi Tomography (PET) 599
Gambar 13-49 Gambar skeletal anomali 600
Gambar 13-50 Warna hijau kelenjar ludah, warna merah gonfok
adenomas
600
Gambar 13-51 Mesin PET 601
Gambar 13-52 Gambar Scanner PET lengkap 601
Gambar 13-53 Hasil Scan kepala dengan SPECT 602
Gambar 13-54 Refleksi sinar pada proses penggambaran 603
Gambar 13-55 Gambar otak normal yang digambarkan dalam 3
posisi yang berbeda
603
Gambar 13-56 Pengurangan alkohol 604
Gambar 13-57 Penambahan alkohol 604
Gambar 13-58 Hasil SPECT dan CT dari torso bagian atas
tubuh manusia ditunjukkan kedua tulang dan
organ dalam
604
Gambar 13-59 Cylodran bagian instrumen PET yang digunakan
untuk menghasilkan radioisoto umur pendek
Menunjukkan cyclotron bagian instrumen PET
605
Gambar 13-60 PET mengungkapkan kemajuan kanker dada
kiri pasien
605
Gambar 13-61 Rangkaian Irisan PET menunjukkan distribusi
kondisi anomalous otak
606
Gambar 13-62 Scan PET dapat menunjukan pola dalam otak
yang membantu dokter analisis parkinson
606
Gambar 13-63 Scan otak penderita Parkinson 606
Gambar 13-64 Perbandingan hasil MRI 607
Gambar 13-65 Hasil scan termal 608
LEMBAR PENGESAHAN
GLOSSARY
airbag deployment Airbag adalah suatu pengekangan pasif (tidak
memerlukan campur tangan manusia) di rancang
dalam bentuk tas memompa ketika terjadi benturan.
Terbuat dari bahan fleksibel yang dapat memompa bila
terjadi tabrakan mobil.
akuisisi Akuisisi data merupakan pencuplikan waktu riil untuk
membangkitkan data yang dapat dimanipulasi oleh
komputer.
amniocentesis Amniocentesis adalah prosedur yang digunakan
dalam mendiagnosa cacat janin pada awal
trimester kedua kehamilan.
anti-aliasing Dalam pemrosesan sinyal digital anti-aliasing
merupakan teknik meminimkan aliasing pada saat
merepresentasikan sinyal resolusi tinggi pada resolusi
yang lebih rendah.
anti-lock brake Anti-lock brakes dirancang untuk mencegah
peluncuran dan membantu pengendara
mempertahankan kendali kemudi selama situasi
pemberhentian darurat
attenuator Attenuator merupakan piranti elektronik yang
mengurangi amplitudo atau daya sinyal tanpa
membuat bentuk gelombang cacat. Attenuator
biasanya biasanya berupa piranti pasip terdiri dari
resistor.
Bandpass Filter Penyarring frekuensi yang hanya melewatkan
frekuensi menengah.
chip Serpihan kristal tunggal yang berisi rangkaian
terpadu.
claustrophobic Tidak nyaman di ruang sempit, gelap tertutup.
Common Mode
Rejection Ratio
Besaran yang dapat menunjukkan kualitas
penguat beda merupakan perbandingan antara
besarnya penguatan common dan penguatan
penguat beda.
cyclotron Unsur radiasi yang dihasikan oleh mesin scan
sebelum pengujian dimulai.
Debug Mengidentifikasi dan melokalisir letak kesalahan .
LAMPIRAN D
densifying Perbandingan harga atas beribu-ribu nama merek
produk untuk semua kebutuhan.
distorsi Cacat gelombang
ECU test
throughput
Piranti throughput misalnya perubahan RS 232
dengan CAN dan sebaliknya dapat membuat atau
memecahkan performansi sitem pengetesan.
efek piezolistrik Bila sumbu mekanik dari Kristal diberi tekanan maka
akan timbul beda tegangan pada sumbu listrik. Bila
pada sumbu listrik diberi tegangan maka akan terjadi
perubahan keadaan disepanjang sumbu mekanik.
Bila pada sumbu listrik diberi tegangan AC maka akan
terjadi getaran di sumbu mekanik dengan frekuensi
naturalnya. Semakin tipis Kristal frekuensi getar
semakin tinggi.
elektron gun Susunan elektroda yang menghasilkan berkas
elektron yang dapat dikendalikan difokuskan dan
dibelokkan sebagaimana dalam gambar tabung
televisi.
electrocardiogram Electrocardiogram, juga dinakaman EKG atau ECG,
merupakan pengetesan sederhana yang mendeteksi
dan merekam aktivitas kelistrikan jantung.
encrypte code Kode yang digunakan dalam program Java , anda
dapat menggunakan sistem manajemen menjaga
profil pemakai dengan menggunakan passwaord.
fisiologi Istilah dalam fisiologi yang berasal dari kata physics
yang berarti alami dan logos yang berarti kata.
Fisiologi merupakan bidang ilmu yang mempelajari
berbagai fungsi organisme hidup.
gastrointestinal Berkaitan dengan perut dan isi perut.
Glitch Dalam elektronika, glitch adalah suatu sinyal listrik
jangka waktu pendek yang pada umumnya hasil
suatu kesalahan atau kesalahan disain
High Pass Filter Penyaring frekuensi yang hanya melewatkan
frekuensi tinggi
Immoblizer Tidak ada definisi standar, merupakan keadaan yang
tidak sesuai dengan perancangan.
Interlace Dua bidang gambar yang tampak dalam satu layar
televise, namun setiap bidang gambar di scan secara
terpisah.
Interpolasi Interpolasi adalah menghubungkan titik. Interpolasi
linier sederhana menghubungkan titik sampel dengan
garis lurus.
Indomitabel Tidak mampu untuk diperdaya, ditundukkan; lunak,
atau ditaklukkan; tak tertundukkan .
interferensi Percampuan dua gelombang atau lebih dapat saling
memperkuat atau melemahkan tergantung dari
kedudukan pasa satu dengan yang lain.
intravascular Dalam pembuluh darah
Intermittent Selang waktu mulai dan berhenti berselang-seling
dengan sebentar-sebentar sinonim dengan periodik
Intuitif Tentang, berkenaan dengan, atau timbul dari intuisi
kompatibel Dapat digunakan secara bersama-sama dengan
tanpa merubah dan menambah peralatan lain dalam
sistem. Misal penerima TV warna dan hitam putih
untuk menerima siaran dari pemancar yang sama
Low Pass Filter Penyaring frekuensi yang hanya melewatkan
frekeunsi rendah.
luminansi Istilah yang digunakan untuk menandai kecerahan
atau hitam putihnya gambar televisi.
neonatal Berkaitan dengan bayi baru.
noise Sinyal yang tidak dikehendaki keberadaannya dalam
sistem.
noise figure Dalam telekomunikasi noise figure (NF) merupakan
suatu ukuran degradasi dari perbandingan sinyal
terhadap noise, yang disebabkan oleh komponen
dalam sinyal RF.
osteoporosis Pengapuran / pengkeroposan tulang
Partikel Suatu bagian yang sangat kecil
Patologi forensic Ilmu penyakit forensik adalah suatu cabang
kedokteran yang terkait dengan menentukan
penyebab kematian, pada umumnya untuk kasus
hukum pidana dan kasus hukum perdata dalam
beberapa yurisdiksi.
pacemaker Pacemaker berupa alat kecil yang membantu detak
jantung dengan simulasi listrik membantu
mengendalikan irama jantung.
Penomena Suatu kejadian, keadaan, atau fakta yang dapat
diterima oleh pikiran sehat.
peripheral Periperal merupakan piranti komputer seperti drive
CD-ROM atau printer yang bukan merupakan bagian
utama computer seperti memori, mikroprosesor.
Periperal eksternal seperti mouse, keyboard, monitor,
printer.
peripheral
neuropathy
Peripheral neuropathy merupakan masalah
dengan kegelisahan yang membawa informasi ke dan
dari otak dan tulang belakang. Sakit ini
mengakibatkan, hilangnya sensasi, dan ketidakmampuan
untuk mengendalikan otot.
portable Dapat dijinjing tidak ditempatkan secara permanen.
protocol Dalam teknologi informasi, protokol adalah
satuan aturan yang khusus dalam koneksi
telekomunikasi .
pseudo-range Cakupan pengukuran semu digunakan bersamasama
dengan estimasi posisi SV yang didasarkan
pada data empiris yang dikirim oleh masing-masing
SV. Data orbital (empiris) memungkinkan penerima
untuk menghitung posisi SV dalam tiga dimensi pada
saat pengiriman sinyal secara berunyun.
radio isotop Suatu versi elemen kimia yang memiliki inti tak sabil
dan mengemisikan radiasi selama decay untuk
membentuk kestabilan. Radio isotop penting
digunakan dalam diagnosa medis untuk pengobatan
dan penyelidikan.
radiactive decay Radioactive decay merupakan suatu proses
ketidakstabilan inti atom karena kehilangan energi
berupa emisi radiasi dalam bentuk partikel atau
gelombang elektromagnetik.
real time waktu yang sebenarnya pada saat terjadinya proses.
Resolution Kejelasan atau ketajaman gambar,
retrace Kembalinya berkas elektron dari sistem scanning
televisi sisi kanan layar ke sisi kiri layar monitor.
rise time Waktu yang diperlukan pulsa untuk naik dari 10%
amplitudo maksimum sampai 90%.
ringing Dengan hanya satu sinyal yang diberikan pada
terminal osiloskop dan yang lain tidak dihubungkan
dapat dilihat adanya beberapa sinyal yang tidak
berguna. Sinyal ringing tidak menambah amplitude
tegangan, yang bertambah adalah frekuensinya
karena factor ketiga.
scrambling CSS, Content Scrambling System, merupakan
system enkripsi lemah yang digunakan pada
kebanyakan DVD komersial.
shadow mask Lapisan logam berlubang di dalam monitor warna
untuk meyakinkan bahwa berkas elektron hanya
menumbuk titik pospor dengan warna yang benar dan
tidak mengiluminasi lebih dari satu titik.
S/N Ratio Perbandingn sinyal terhadap noise meruakan
perbandingan dari sinyal yang dikehendaki terhadap
sinyal yang tak diinginkan.
sweep vernier Sapuan dari atas ke bawah untuk mengukur posisi
terhadap skala.
tomography Berkaitan dengan scan medis.
Transduser Transduser merupakan suatu piranti yang dapat
mengubah besaran non listrik menjadi besaran listrik
dan sebaliknya.
transceiver Pemancar dan penerima sinyal yang ditempatkan
dalam satu kemasan.
transien Transien dapat didefinisikan sebagai lonjakan
kenaikkan arus yang mempunyai durasi 50 sampai
100 milidetik dan kembali normal pada tegangan
sumber 28 Volt membutuhkan waktu 50 mili detik atau
lebih.
troubleshooting Proses pencarian letak gangguan atau kerusakan.
Vasodilatation Pelebaran pembuluh darah.
Virtual Virtual sekarang ini secara filosofi distilahkan
sebagai sesuatu yang tidak nyata, namun
memungkinkan untuk diperagakan sepenuh kualitas
nyata.
0 komentar:
Posting Komentar