kelas10_alat ukur dan Teknik Pengukuran Jilid 1_sri

keduanya adalah bahanyang terbuat dari bahan Silikon (Si) ataudigunakan. Dioda PN junction atau Germanium (Ge), aliran arusnyayang biasa disebut dioda saja dapat melalui traping level yangbiasa dinamakan tingkat Fermi. Sedangkan LED terbuat dari bahanGaAs, GaP atau GaAsP yang mempunyai sifat direct gap. Artinya untukdapat mengalirkan arus, elektron harus berpindah dari tingkat jalurkonduksi langsung ke jalur valensi (perhatikan gambar jalur energi tandapanah biru). Keistimewaan bahan ini adalah energi ionisasi yaitu energiyang dibutuhkan elektron untuk lepas dari ikatan valensi, atau berpindahdari jalur konduksi ke jalur valensi, dilepaskankembali dalam bentuk cahaya. Warna cahaya yang dihasilkan tergantungdari selisih energi jalur konduksi dan valensi. Daerah sambungan antarabahan tipe P dan N dibuat dari bahan bersifat reflektif dan diberi jendelatembus cahaya sehingga cahaya yang dihasilkan dapat dilihat. Energiuntuk berpindah dari jalur konduksi ke valensi diperoleh dari teganganbias. Tipe p Tipe n hole elektroncahaya Jalur konduksi Tingkat Fermi Jalur terlarang Jalur valensi Gambar 1 – 25 Rekombinasi elektron Anoda katodaGambar 1 – 26 Polaritas dan simbol LED

Dioda Silikon mempunyai dan hijau untuk ketiga warna ini seringkali digunakan bahan galliumgelombang maksimum 900 mm phospide. Karakteristik fungsi arus dan tegangan serupa denganmendekati cahaya infra merah. diode bias maju kecuali bahwa arus tidak mengalir sampaiLED yang paling popular adalah tercapai tegangan threshold sekitar 1,4 sampai 1,8 volt. Dalamgallium arsenide (GaAsP) implementasi rangkaian LED dihubung seri dengan resistor yangmempunyai emisi cahaya merah. berfungsi sebagai pembatas arus, agar arus yang mengalir dalamSpektrum emisi merupakan fungsi LED dalam batas yang aman.intensitas relative (%) terhadapfungsi panjang gelombang (—m)dalam range 0,62 sampai 0,76 —mdengan puncak (100%) padapanjang gelombang 0,66 —m. Jugatersedia LED warna oranye, kuning R1 E LEDGambar 1 – 27. LED Gambar 1 – 28. Rangkaian LED1.6.2. LED Seven SegmenPeraga tujuh segmen digunakan diperagakan dari 0 sampai dengan 9 sedangkan dp menunjukkan titiksebagai penunjuk angka pada desimal. Ada dua jenis seven segmenkebanyakan peralatan uji. Seven komon katoda dan komon anoda. Seven segmen dinyatakan sebagaisegmen disusun terdiri dari LED komon anoda jika semua anoda dari LED seven segmen anoda diyang diaktifkan secara individual, komen menjadi satu. Segmen yang aktif adalah segmen yangkebanyakan yang digunakan LED katodanya terhubung dengan sumber tegangan nol atau sevenwarna merah. LED disusun dan segemen aktif rendah. Sebaliknya untuk komon katoda semua katodediberi label seperti gambardiagram di bawah. Jika semuasegmen diaktifkan akanmenunjukkan angka 8, sedangkanbila yang diaktifkan hanya segmena, b, g, c dan d memperagakanangka 3. Angka yang dapat

dari LED seven segmen terhubung dengan masing-masing diodemenjadi satu mendapat tegangan untuk pengaman terhadap arusbias nol. Segmen yang aktif adalah lebih.segmen yang mendapat teganganpositip pada anoda atau aktif tinggi.Sebuah resistor ditempatkan seriGambar 1 – 29. Skematik seven Gambar 1 – 30. Peraga seven segmen 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.

Vcc A B CD E FG Resistor pembatas RB0 A’ B’ C’ D’ E’ F’ G’ A RB1 Dekoder / Driver F GB EC D Vcc a b c d Masukan BCD Tes Gnd l Gambar 1-31. Rangkaian dekoder dan seven segmen (Deboo Borrous :1982)Dengan memvariasi masukan diantaranya seperti gambar diuntuk memilih segmen yang aktif bawah ini.peragaan seven segmen dapatmemperagakan huruf dan angka 0 1 2 3 4 5 6 7 89 Gambar 1-32. Macam-macam peragaan seven segmenPengaturan pilihan segmen aktif Karakteristik tersebut ditunjukkandilakukan dengan mengenali dalam tabel kebenaran tabel dikarakteristik hubungan keluaran bawah ini.decoder dan seven segmen.

Tabel 1 – 8 Tabel kebenaran decoder BCD Komon KatodaMasukan BCD Keadaan Keluaran Peraga Gd c baA B C D E F 1 10 0 000 0 0 0 0 0 0 00 0 010 0 0 1 1 1 0 00 0 100 0 1 0 0 1 0 10 0 110 0 0 0 1 1 0 00 1 001 0 0 1 1 00 1 010 1 0 0 1 00 1 001 1 0 0 0 00 1 110 0 0 1 1 11 0 000 0 0 0 0 01 0 010 0 0 1 1 01.6.3. LCD: Polarisasi cahaya membuka atau menutup setiap kristal cair diatur melalui elektrode-LCD dalam bentuk sederhana elektrode.tedapat pada peraga kalkulator.Beberapa krital cair meneruskancahaya dan beberapa yang lainmenutup sehingga gelap. Status Gambar 1 - 33. Konstruksi LCDhttp://computer.howstuffworks.com/monitor1.htm

Gambar 1 – 34. Contoh peraga LCD pada multimeterJenis kristal cair yang digunakan Cahaya masuk melewati panel Fdalam pengembangan teknologiLCD adalah jenis nematik, yaitu sehingga terpolarisasi, pada saatmemiliki molekul dengan pola danarah tertentu. Jenis yang paling tidak ada arus listrik, dan cahayasederhana adalah twisted nematic(TN) memiliki struktur molekul diteruskan menembus semuaterpilin secara alamiah, mulaidikembangkan tahun 1967. lapisan, mengikuti arah pilinanStruktur TN terpilin secara alamiah90, dapat dilepas pilinannya molekul- molekul TN (90), sampai(untwist) dengan menggunakanarus listrik. memantul di cermin A dan keluarStruktur LCD meliputi kristal cairTN (D) diletakkan di antara dua kembali. Ketika elektroda C dan Eelektroda (C dan E) yangdibungkus lagi seperti sandwich yang berupa elektroda kecildengan dua panel gelas (B dan F)pada sisi luar dilumuri lapisan tipis berbentuk segi empat dipasang dipolarizing film. Lapisan A berupacermin yang dapat memantulkan lapisan gelas mendapatkan arus,cahaya yang berhasil menembuslapisan-lapisan sandwich LCD. kristal cair D yang sangat sensitifKedua elektroda dihubungkandengan baterai sebagai sumber terhadap arus listrik tidak lagiarus. Panel B memiliki polarisasiyang berbeda 90 dari panel F. 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 monitor computer maupun LCD.pengatur ON/OFF LCD. Namun,sistem tidak menghasilkan cahaya Polarisasi, membelokan cahayasebagaimana LED melainkanmengambil sumber cahaya dari dengan warna tertentu. Padaluar. Dengan alasan seperti itulahmengapa LCD mempunyai sifat posisi tertentu meneruskan warnakonsumsi daya rendah Dalamperkembanganya LCD banyak kuning, posisi lain warna merah,digunakan sebagai monitor TV, 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.htmSeven segmen LCD mempunyai 1.6.4.1. Susunan Elektrode CRTbeberapa keuntungan yaitu hanyamemerlukan daya yang rendah dan Prinsip Kerjadalam orde microwatt karena LCDtidak mengemisikan atau Tabung sinar katoda ( cathode raymembangkitkan cahaya melainkanhanya memendarkan cahaya tube atau CRT), ditemukan olehmasukan, harga murah tidaktergantung ukuran sebagaimana Ferdinand K. Brain ahli fisikayang lain, mempunyai contrastyang baik. Kelemahan LCD German pada tahun 1879, strukturreliabilitas rendah, range bagian dalam sebuah tabung sinartemperature terbatas, visibility katoda ditunjukkan gambar didalam penerangan lingkungan bawah. Komponen utama CRTrendah, kecepatan rendah dan untuk pemakaian pada umumnyamemerlukan tegangan ac pengaktif berisi:kristal. (a) Senapan elektron yang terdiri1.6.4. Tabung Sinar Katoda dari katoda, filamen, kisi(Cathode Ray Tube /CRT) pengatur, anoda pemercepat (b) Perlengkapan pelat defleksi horisontal dan vertikal (c) Layar flouresensi (d) Tabung gelas dan dasar tabung.

Senapan elektron berkas menghasilkan suatu bintik cahaya kecil pada layar CRT.menghasilkan suatu berkas Dalam perjalanannya menuju layar, berkas elektron melaluielektron sempit dan terfokus diantara dua pelat defleksi elektrostatik sehingga berkassecara tajam pada saat akan dibelokkan ke arah resultante defleksi horisontal danmeninggalkan senapan pada vertikal sehingga membentuk jejak gambar pada layar sesuaikecepatan yang sangat tinggi dan dengan tegangan masukan.bergerak menuju layarflourescent. Pada saat elektronmembentur layar energi kinetikdari elektron-elektronberkecepatan tinggi diubahmenjadi pancaran cahaya dan Anoda Kumparan pembelokKisi pemusat Layar flouresenpemanas Berkas katoda elektron Kumparan pemfokus 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\"

Keterangan : Sebuah senapan elektron1. Senapan elektron konvensional yang digunakan2 Berkas elektron dalam sebuah CRT pemakaian3. Kumparan pemfokus umum, ditunjukan pada gambar4. Kumparan defleksi di bawah ini. Sebutan senapan5. Anoda elektron berasal dari kesamaan6. Lapisan pemisah berkas untuk antara gerakan sebuah elektron yang dikeluarkan dari senapan merah, hijau dan biru bagian elektron CRT mempunyai gambar yang diperagakan. kesamaan lintasan peluru yang7. Lapisan pospor dengan zona ditembakkan oleh senapan. merah, hijau dan biru.8. Lapisan pospor sisi bagian dalam layar yang diperbesar. Gambar 1 – 38. Senapan elektron (Electron Gun)\"http://en.wikipedia.org/wiki/CRO/Cathode_ray_tube\"Elektron-elektron diionisasikan tegangan negatip pada kisisecara thermionik dengan pengatur akan menurunkan aruspemanasan tak langsung pada berkas, yang berarti menurunkankatoda yang secara keseluruhan intensitas tabung atau tingkatdikelilingi dengan kisi pengatur terangnya bayangan pada layaryang terdiri dari silinder nikel CRT.dengan lubang kecil ditengahnya Elektron-elektron yang dipancarkansatu sumbu dengan sumbu oleh katoda dipusatkan padatabung. Elektron-elektron menuju lubang kecil di dalam kisi pengatur,layar dilewatkan melalui lubang dipercepat oleh adanya tegangankecil membentuk arus berkas. potensial tinggi yang diberikanBesarnya arus berkas dapat diatur pada kedua elektrode anodadengan mengatur alat kontrol yang pemercepat (accelerating anode).berada pada panel depan yang Kedua anoda ini dipisahkan olehdiberi tanda INTENSITY. Mengatur sebuah anoda pemusat (focusingintensitas sebenarnya mengubah anode) melengkapi metodetegangan negatif terhadap katoda pemusatan elektron ke dalampada kisi pengatur. Penambahan berkas terbatas yang sempit dan

tajam. Kedua anoda pemercepat lubang kecil di dalam elektrode-dan anoda pemusat juga elektrode ini memungkinkanberbentuk silinder dengan lubang- berkas elektron dipercepat danlubang kecil ditengah-tengahnya terpusat merambat melalui pelatmasing-masing silinder satu defleksi vertikal dan horisontalsumbe dengan CRT. Lubang- menuju layar.1.6.4.2. Layar CRTBila berkas elektron membentur luminansi tergantung beberapa faktor. Pertama intensitas cahayalayar CRT yang berlapiskan fosfor dikontrol oleh jumlah elektron pembombardir yang membenturakan menghasikan bintik cahaya. layar setiap detik. Jika arus berkas diperbesar atau arus berkasBahan dibagian dalam CRT dengan jumlah yang sama dipusatkan pada daerah yang lebihberupa fosfor sehingga energi kecil dengan mengurangi ukuran bintik maka luminansi akankinetik tumbukan elektron pada bertambah. Kedua luminansi bergantung pada energi benturanlayar akan menyebabkan elektron pembombardir pada layar, energi benturan dapat ditingkatkanperpendaran cahaya. Fosfor melalui penambahan tegangan pada anoda pemercepat. Ketigamenyerap energi kinetik dari luminansi merupakan fungsi waktu benturan berkas pada permukaanelektron-elektron pembombardir lapisan fosfor ini berarti kecepatan penyapuan akan mempengaruhidan memancarkan kembali energi luminansi. Akhirnya luminansi merupakan fungsi karakteristik fisiktersebut pada frekuensi yang lebih dan fosfor itu sendiri. Oleh karena itu hampir semua pabrikrendah dalam spektrum cahaya melengkapi pembeli dengan pilihan bahan fosfor, tabel di bawah initampak. Bahan-bahan flourescen menyajikan karakteristik beberapa fosfor yang lazim digunakan.memiliki karakteristik fosforesensiyaitu memancarkan cahayawalaupun sumber eksitasi telahdihilangkan. Lama waktu cahayayang tinggal setelah bahan yangbersinar hilang disebut ketahananatau persistansi. Ketahananbiasanya diukur berdasarkanwaktu yang dibutuhkan olehbayangan CRT agar berkurang kesuatu persistansi tertentubiasanyab 10 persen dari keluarancahaya semula.Intensitas cahaya yangdipancarkan CRT disebut

Tabel 1-9 Karakteristik beberapa fosfor yang lazim digunakan (William Cooper : )Jenis Fouresensi Fosforisensi Luminansi Penurunan Komentarfosfor ke 0,1%P1 Kuning- Kuning-hijau 50% 95 Untuk hijau pemakaian umum KecepatanP3 Biru-hijau Kuning-hijau 55% 120 rendah dan kecepatan tinggi,P4 Putih Putih 50% 20 peragaan televisi PengamatanP5 Biru kuning -hijau 35% 1500 fenomena kecepatan rendahP11 Ungu-biru Ungu-biru 15% 20 Pemakaian fotografi Kuning- Kuning-hijau 100% 32 PemakaianP31 hijau umum fosfor paling terangSejumlah faktor perlu berkas elektron pada rapat arusdipertimbangkan dalam memilih yang berlebihan, akanfosfor agar sesuai kebutuhan. menyebabkan panas pada fosforContoh fosfor P11 memliki sehingga keluaran cahayaketahanan singkat, sangat baik berkurang. Dua faktor yanguntuk pemotretan bentuk mengontrol terjadinya panasgelombang tetapi sama sekali tidak adalah kerapatan berkas dansesuai untuk pengamatan visual lamanya eksitasi. Kerapatanfenomena kecepatan rendah. P31 berkas dikontrol oleh melaluiluminansi tinggi, ketahanan tombol INTENSITY, FOCUS dansedang, merupakan kompromi ASTIGMATISM pada panel depanyang paling baik untuk penglihatan CRO. Waktu yang diperlukan olehgambar secara umum, banyak berkas untuk mengeksitasi suatudijumpai dalam kebanyakan CRO permukaan fosfor diatur denganstandar tipe laboratorium. penyapu atau alat kontrolAda kemungkinan kerusakan berat TIME/DIV. Panas yang mungkinpada CRT yang dikarenakan menyebabkan kerusakan fosfor,penanganan yang tidak tepat pada dicegah dengan mempertahankanpengaturan alat-alat kontrol yang berkas pada intensitas yangterdapat pada panel depan. Bila rendah dan waktu pencahayaansebuah fosfor dieksitasi oleh yang singkat.

1.6.4.3. GratikulasiBentuk gelombang pada keuntungan mudah diganti denganpermukaan CRT secara visual suatu pola gambar khusus, sepertidapat diukur pada sepasang tanda tanda derajat, untuk analisisskala horisontal dan vertikal yang vektor TV warna, Selain itu posisidisebut gratikul. Tanda skala dapat gratikul luar dapat dengan mudahditempatkan dipermukaan luar diatur agar sejajar dengan jejaktabung CRT dalam hal ini dikenal CRT. Kerugiannya adalahsebagai eksternal gratikul. Gratikul paralaksis sebab tanda skala tidakyang dipasang dipermukaan luar sebidang dengan bayanganterdiri dari sebuah plat plastik gelombang yang dihasilkan padabening atau berwarna dilengkapi fosfor, sebagai akibat penjajarandengan tanda pembagian skala. jejak dan gratikul akan berubahGratikul di luar mempunyai terhadap posisi pengamatan. GratikulGambar 1 – 39. Tanda skala gratikulGratikul internal pemasangan mengganti CRT. Disamping itutidak menyebabkan kesalahan CRT dengan gratikul dipermukaanparalaksis karena bayangan CRT dalam harus mempunyai suatudan gratikul berada pada bidang cara untuk mensejajarkan jejak,yang sama. Dengan internal membawa akibat menambahgratikul CRO lebih mahal karena harga keseluruhan CRO.tidak dapat diganti tanpa

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.Ltdhttp://computer.howstuffworks.com/monitor1.htm\"http://en.wikipedia.org/wiki/CRO/Cathode_ray_tube\"www.tpub.com

BAB 2 MULTIMETERTujuan Setelah membaca 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.Pokok BahasanMultimeter merupakan alat ukur yang Fungsi multimeter dapat untuk :paling banyak dipergunakan oleh para (1). Mengukurpraktisi, hobist dan orang yang bekerja hambatan (Ohmmeter),berkaitan dengan rangkaian listrik dan (2) Mengukur aruselektronika. Multimeter dapat (Ampermeter),dipergunakan untuk mengukur besaran (3). Mengukurlistrik, seperti : hambatan, arus, tegangan. tegangan (Voltmeter).Karena dirancang untuk mengukur tigabesaran tersebut, maka multimeter seringdisebut AVO meter (Amper Volt Ohm).Pembahasan :(1) Dasar AVO meter(2) Multimeter Analog(3) Multimeter Digital

2.1. Multimeter Dasar2.1.1. Ampermeter IdealAmpermeter ideal mempunyai dua sifat dasar, Ampermeter ideal :yaitu: (1) hambatan dalamnya sama dengan (1) Simpangannol, (2) simpangan jarum benar-benarsebanding dengan arusnya. Pembacaan arus jarum sebandingyang diperoleh dari suatu ampermeter yang arus (linier)ideal adalah sempurna. Karena hambatan (2) Hambatandalamnya nol, maka tidak akan menghambat dalam meter nolarus yang mengalir dalam rangkaian biladihubungkan. Lagi pula karena permukaanalat ukur ditandai secara sempurna, makapembacaannya akan mencapai ketelitian 100persen. Ampermeter ideal hanya merupakanwacana yang susah direalisaikan. Dalamkenyataannya pasti mempunyai hambatan,selain itu simpangan jarum ampermeterbiasanya tidak berbanding secara tepat denganbesar arusnya. Dalam hal pembuatanampermeter-ampermeter DC masih dapat dibuatmendekati sifat-sifat ampermeter ideal. Hambatandalamnya dibuat serendah mungkin danpenyimpangan jarumnya hampir linier.Mikroampermeter sederhanadapat dikembangkan fungsinyasebagai AVO meter disebut Basicmater mempunyai tahanan dalam(Rm) tertentu yang dijadikansebagai dasar pengembanganfungsi. Gambar di bawah inimerupakan mikroampermeterdengan arus skala penuh (Ifs )sebesar 100 —A. dapat dijadikansebagai Basic Meter. Gambar 2-1. Basic meter unit

2.1.2. Mengubah Batas Ukur lebih besar dari pada arus skalaSuatu ampermeter dengan arus penuhnya. Gambar 2 – 2skala penuh If s (I full scale) dapatdiparalel dengan suatu hambatan mengilustrasikan suatuagar dapat mengukur arus yang ampermeter shunt.ItItIt IRsh Ifs AGambar 2-2a.Ampermeter shunt Gambar 2-2b.Ampmeter dengan basic meter unitSeperti ditunjukkan pada Gambar, hambatan shunt, (Rsh) sebesarsaat simpangan penuh, mengalir Ish . Sehingga berlaku persamaanarus total (It) dalam rangkaian. arusSebagian arus mengalir melaluiIt = Ish + If s ………………………………….. (2 – 1)atau Ish = It - If sUntuk menghitung besarnya hambatan shunt, dapat digunakanpersamaan tegangan:Ish . Rsh = Ifs - RmSehingga :Rsh = If s/ Ish . Rm ………………..…………….(2 – 2)Dengan mensubstitusikan persamaan (2 – 1) ke persamaan (2– 2), makadiperoleh persamaan :Rsh Ifs . Rm }}}}}}}}}}}}}. (2- 3) It - IfsJika : : hambatan ampermeter sebelum dipasang RshRm : hambatan ampermeter setelah dipasang RshRm’

Rm' Rm / / Rsh Rm . Rsh . Rm }}}}}. (2 - 4) Rm  R shBesarnya Rm ' dapat diperoleh dengan pendekatan sebagai berikut :Rm' = Vin/ Iindengan 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 berikutRm' Ifs . Rm }.................}}}}}}}}}}...... (2 - 5) ItDari persaamaan tersebut ternyata digunakan untuk mengukur arusbahwa bila arus total (It) lebih total It = 10 mA; maka kita akanbesar dibanding arus skala penuh memperluas jangkauan arus(If s) nya dengan suatu faktor, maka dengan faktor 10 kali. Oleh karenahambatan dari ampermeter shunt itu, hambatan ampermeter shuntakan berkurang dengan faktor (Rm) menjadi 1/10 dari harga Rm’,tersebut. Sebagai contoh, jika Rm atau sebesar 5 ohm.= 50 ohm, If s = 1mA, dan akanContoh Aplikasi1. Suatu ampermeter dengan hambatan 50 ohm dan arus simpanganpenuhnya 1 mA. Agar dapat untuk mengukur arus sebesar 5 mA,berapakah besarnya hambatan shunt dan berapakah besarnyahambatan ampermeter shunt (Rm’) ?Jawab : Ifs 1 mA; It 5 mA a). Ish It Ifs Ifs . Rm It - IfsItI IRsh A 1 . 50 5 -1 12.5 ohm Gambar 2-3. Ampermeter shunt

a). Rm ' Ifs /It . Rm 10 ohmatau Rm ' 1/ 5 . 50 10 ohm Rsh / /R m 12,5 . 50 12,5  502. Dari soal 1 di atas, tetapi digunakan untuk mengukur arus It = I A. Berapakah besarnya Rsh dan Rm’ nya ? Jawab :R sh Ifs . Rm It - Ifs 1 . 50 0,05 ohm 1000 - 1Rm’ = If s/It . Rm= 1/1000 . 50 = 0.05 ohmDari contoh soal di atas, dapat disimpulkan bahwa.bila : It >> Ifs ; maka Rsh >> Rm dan Rm‘ = Rsh3. Suatu ampermeter dengan hambatan 2000 ohm dan arus simpangan penuh 50 PA, 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 A Rm = 2K?Rm’Gambar 2-4. Ampermeter dengan ring yang berbeda

a) Rm’ = If s/It . Rm b. Untuk ring 5 mA Untuk ring 5 mA: Rm’ = 50/5000 . 2000 Rsh 50 . 2000 20,2ohm = 20 ohm 5000- 50 Untuk ring 50 mA: Rm’ = 50/50000 . 2000 Untuk ring 50mA = 20 ohm Untuk ring 500 mA: Rs h 50 . 2000 2,002ohm Rm’ = 50/500000 . 2000 50000- 50 = 0,2 ohm Untuk ring 500 mA Rsh 50 . 2000 0,2ohm 500000- 50Catatan : 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.Sebagai alternatif lain, maka rangkaian dapat dibuat seperti padaGambar 2 - 5, yang sering disebut dengan Ayrton shunt.5mA Selektor 50mA RA A Ifs=50—A+ RB Rm = 2K? 500mA RC- Gambar 2-5. Ayrton shunt

2.1.3. Ampermeter AC Mikroampermeter DC ini dapat Sinyal Ac yang diukurdikembangkan menjadi ampermeter AC sebelum masuk meterdengan menambahkkan komponen disearahkan dahulupenyearah masukan yang fungsinya sehingga arus yangmenyearahkan tegangan masukan AC masuk meter tetapmenjadi DC. Meskipun tegangan masukanberupa tegangan AC tetapi tegangan berupa arus DC.maupun arus yang masuk meter berupaarus DC, sehingga proses pengukuransama sebagaimana dijelaskan diatas.Sehingga ampermeter AC terbentuk atasampermeter ideal, Rm, Rsh dan rangkaianpenyearah, sebagaimana digambarkanpada gambar 2-6 di bawah ini. RmTegangan masukan AC 1 —F + Rsh + AGambar 2-6. Rangkaian penyearah pada ampermeter AC

Gambar 2-7. Contoh dasar ampermeter2.1.4. Kesalahan Pengukuran2.1.4.1. Kesalahan ParalaksKesalahan paralaks adalah kesalahan Kesalahan paralaks:yang disebabkan oleh manusia terutama (1) pembacaan skala tidakberkaitan dengan pengamatan danpembacaan pengukuran. Kesalahan benar.tersebut antara lain : (1) kesalahan (2) Posisi pembacaanpembacaan pada skala yang tidak benarmisal mengukur arus dibaca pada skala yang tidak tepat.tegangan, (2). posisi pembacaan sehinggaposisi jarum tidak berimpit denganbayangan jarum di cermin. Hasilpembacaan dapat kurang atau lebih dariharga sebenarnya tergantung posisipembaca terhadap meter (lihat gambar 1-3).. Posisi jarum lihat gambar 2-8.

Gambar 2-8. Hasil pembacaan meter2.1.4.2. Kesalahan Kalibrasi Karena penyimpangan jarum tidakSalah satu jenis kesalahan yangterjadi dalam suatu ampermeter berbanding secara tepat denganyang nyata adalah kesalahankalibrasi. Timbulnya kesalahan ini harga arusnya, makakarena permukaan meter (alatukur) mungkin tidak ditandai penyimpangan tersebut biasanyasecara cermat, atau dengan katalain pembuatan tanda/skala yang menunjukkan harga arus yangtidak cermat. Tidak jarangampermeter yang mempunyai kurang tepat. Untuk mengatasi haltanda/skala pada permukaan yangtidak seragam bagian-bagiannya. ini dapat dilakukan dengan cara memasang suatu ampermeter standar yang dihubungkan seri dengan ampermeter yang akan dikalibrasi, yang dilihat seperti Gambar 2 - 9.

Tabel 2-1. Kalibrasi arus I ideal A I I Ideal I kenyataan 1 mA 1 mA 0,97 mA Sumber arus 0,5 mA 0,5 mA 0,51 mA 0,25 mA 0,25 mA 0,26 mAI kenyataan A 0 00Gambar 2-9. Kalibrasi arusPada ampermeter ideal akan pada meter yang belum diberi skala (yang dikalibrasi), lantasterbaca secara tepat harga arus diberi skala disesuaikan dengan skala dari ampermeter yang idealsumber, sedangkan pada (standar). Dalam beberapa kejadian, kapan saja suatuampermeter kenyataan (yang ampermeter dipakai, akan terjadi kesalahan kalibrasi.akan dikalibrasi), yang mempunyaitanda/skala pada permukaanmeter yang kurang tepatmenghasilkan kesalahanpembacaan sedikit. Untukmengatasai kesalahan ini, makaContoh Aplikasi :Suatu ampermeter mempunyai kesalahan kalibrasi 3% dari arussimpangan penuh (full scale current). Jadi bila meter tersebutmempunyai arus simpangan penuh 1 mA, kesalahan kalibrasinyakurang lebih 0,03 mA. Sehingga untuk arus I mA pada ampermeterakan terbaca antara 0,97 mA dan 1,03 mA. Di lain fihak, jika arusyang mengalir pada ampermeter hanya 0,25 mA; meter akanmenunjuk antara 0,22 mA dan 0,28 mA. Dengan demikian semakinbesar, yaitu : 0,03/0,25 x 100% = 12%Jika dibandingkan dengan 3% pada arus 1 mA.Oleh karena itu, untuk praktek pengukuran sebaiknya dengansimpangan arus sebesar mungkin, karena kesalahan kalibrasiditentukan dari arus simpangan penuhnya.2.1.4.3. Kesalahan PembebananKesalahan lain yang ditemukan hambatan dari ampermeter tersebut. Pemasangandalam pemakaian ampermeter ampermeter rangkaian, pada cabangadalah kesalahan yang akan menambahdisebabkan oleh adanya

hambatan. Penambahan mungkin agak besar, tergantung dari hubungan antara hambatanhambatan menurunkan arus ampermeter dan hambatan dari rangkaian dalam pengetesan.yang mengalir dalam rangkaian.Penurunan arus mungkin kecilsehingga dapat diabaikan atauRangkaian DC A Rangkaian Adengan DC dengansumber dan B sumber dan A Itmhambatan hambatan Idm BGambar 2-10a. Gambar 2-10b.Rangkaian tanpa meter Rangkaian dengan meterPada Gambar 2 - 10a cabang tersebut akan berubah yaitu menjadi sebesar Idm. Arus Idmmenunjukkan rangkaian tanpa ini merupakan arus yang ditunjukkan oleh ampermeter.meter, arus mengalir sebesar Itm. Adapun hubungan secara matematik antara arus tanpaIni merupakan arus meter (Itm) dan arus dengan meter terlihat pada ilustrasi padasesungguhnya yang ingin diukur. Gambar 2 - 11.Dengan dihubungkannyaampermeter secara seri dengancabang tersebut Gambar 2 – 10 b;akibat adanya hambatanampermeter, maka arus padaVo Ro Vo Ro Itm Idm A (a) (b) Gambar 2-11. Rangkaian ekivalen Thevenin

Arus yang sesungguhnya, yang ingin diukur yaitu : Itm = Vo/RoArus yang terukur secara nyata yaitu: Idm = Vo / ( Ro + Rm )Sehingga perbandingan antara keduanya menghasilkan :Idm Ro ........................................................ ( 2 - 6)I tm R o  R mPersamaan 2-6 di atas tersebut hanya tergantung olehmembandingkan antara arus hambatan thevenin dan hambatandengan meter terhadap arus tanpa meter. Perbandingan tersebutmeter dan ternyata perbandingan disebut juga ketelitian (accuracy).Jadi ketelitian = Idm/Itm x 100%Bila ampermeter ideal, Rm = 0, maka dIm = Itm. Dalam hal ini berartiketelitian = 100%.Prosentase kesalahan (efek) pembebanan = (1 - ketelitian) x 100%atau : (100% - % ketelitian).Hal ini memberikan pengertian, pembacaan 99%, berartimisalnya ketelitian pembacaan kesalahan pembebanan 1%.100% berarti kesalahan Contoh Implementasi 1:pembebanan 0%. Ketelitian 1K? 500 ?2V 1K? Itm A Gambar 2-12 . Contoh aplikasi Thevenin

Permasalahan : Dari rangkaian pada Gambar 2 - 12, akan diukur besar arusyang 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 ?.Solusi :Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, harus dihitungbesarnya tegangan thevenin. (saat ujung-ujung A - B terbuka ) danbesarnya hambatan thevenin (sumber tegangan dihubung singkat). Arus tanpa meter A Itm = Vo/'Ro = 1 Volt/1 K = I mA Gambar 2-13. Contoh implementasiArus dengan meter : Vo 1VIdm = ________ = ___________ = 0.909 mARo +Rm 1000+100)?Vo 1000Ketelitian : _________ X 100 % = ----- X 100 % = 90,9 %Ro +Rm 1100Efek Pembebanan = 100 % - 90,9 % = 9,1%

Contoh Aplikasi 2Suatau ampermeter dengan hambatan 1000 ohm, digunakan untukmengukur arus yang melalui A - B pada rangkaian di bawah. 4K? 2 K? 2 K? 4 K? 4 K? Itm Gambar 2-14 Contoh implementasiPermasalahan :Berapakah :a) Arus tanpa meter (Itm)b) Prosentase ketelitianc) Prosentase efek pembebanan, bila ampermeter menuniuk 40 PA dan kesalahan kalibrasi diabaikan,Penyelesaian :Ro ( 4/4  2 ) / / 4  2 Ro AIdm /Itm 4 K ohma). Itm Vo Ro / ( Ro  Rm ) Rm=1K? A Ro  Rm . I dm Ro B 4  1 . 40 μ A Gambar 2-15 Contoh implementasi 4 50 μA

Rb). Ketelitian . 100% Ro  Rm 4 . 100% 80% 4 1c). Efek pembebanan 100% - 80 % 20 %2.2. Voltmeter2.2.1. Mengubah Batas UkurSuatu voltmeter DC yang ujung-ujung masukan adalah V,sederhana dapat dibuat dengan arus yang mengalir melaluimemasang hambatan secara seri ampermeter I, hambatan yangdengan ampermeter (Gambar 2 diseri adalah Rs maka-16). Bila tegangan pada hubungannya dapat dituliskan :V = ( R S + R m ) I …………………………….. ( 2 - 7) Rs I ARmGambar 2-16. Voltmeter DC sederhana (dengan menggunakan ampermeter)

Gambar 2-17. Voltmeter dengan basic meter unit dan multiplierPersamaan tersebut menunjukkan voltmeter ialah menandai permukaan meter ke dalam satuanbahwa V merupakan fungsi dari I, volt dari satuan ampere, dengan berpedoman pada persamaan 2artinya bahwa bila harga arusnya -7. Untuk suatu arus simpangan penuh, besarnya hambatan seriI, tegangan pada ujung-ujungnya akan menentukan besarnya tegangan maksimum yang dapat(V), maka V besarnya sama diukur. Untuk arus simpangan penuh, dari persamaan 2 -7dengan (Rs + Rm) kali besarnya I. menjadi :Sebagai contoh, bila Rs + Rm = 10K ohm dan I = 1 mA,tegangannya (V) adalah 10 Volt.Langkah terakhir dalamperubahan ampermeter keVf s = ( Rs + Rm ) If sdengan arti : Vf s adalah tegangan persamaan tersebut dapatyang menghasilkan arus diperoleh harga Rs sebagai berikutsimpangan penuh. Dari Rs = Vfs / If s - Rm ……………………………… (2 – 8 )Persamaan tersebut merupakan , Rm dan Vfs diketahui. Biasanyabentuk yang tepat untuk harga Rm sangat kecil dibandingmenghitung harga Rs bila harga If s harga Vfs / If , sehingga :Rs = Vfs / If s …….……………………………… (2 – 9)

Contoh Implementasi 1 :Suatu ampermeter dengan If s = 1 mA, Rm = 50 ohm, diubah menjadisuatu Voltmeter.Permasalahan :Berapakah besar hambatan seri yang diperlukan untuk mengukurdengan tegangan skala penuh (Vf s ) atau batas ukur= 15 Volt, 50 Volt dan 150 Volt ?Penyelesaian :Rs = Vfs / If s - Rm = 50/1 mA - 50 = 50 K ohm Untuk Vf s = 15 voltRs 15 - 2000 300 Kohm 50 . 10-6Untuk Vf s = 50 voltRs 50 - 2000 1 M ohm 50 . 10 - 6Untuk Vf s = 150 volt - 2000 3 M ohm 150 Rs 50 . 10- 6 Gambar 2-18 Contoh implementasi

2.2.2. Hambatan Masukkan VoltmeterUntuk voltmeter sederhana seperti Gambar 2-15, hambatan masukanadalah jumlah dari hambatan seri dan hambatan meter. Hambatanmasukan :Rin = Rs + RmSelain itu, hambatn masukan juga dapat dihitung dari :Rin = V/ISedangkan harga Rin adalah tetap untuk suatu kondisi arus tegangan,sehingga secara pasti dapat dituliskan dengan :Rin = Vf s/Ifs ......................................................... ( 2 - 10 )Hambatan masukan adalah diganti menjadi 10 Volt makategangan skala penuh dibagi arus hambatan masukannya menjadiskala penuh. Dengan demikian, 10 kilo ohm. Arus skala pertuhbila suatu voltmeter mempunyai biasanya tidak tercantum padagerakan arus I mA pada skala meter. Biasanya yang tercantumtegangan 100 Volt, maka adalah data sensitivitasnya, yanghambatan masukannya 100 kilo didefinisikan sebagai berikutohm. Bila jangkauan (batas ukur) S = 1/If s ........ ( 2 - 11 )Dengan arti bahwa S adalah arus skala penuh. Satuansensitivitas dari Voltmeter dan Ifs sensitivitas adalah 1 dibagiadalah arus skala penuh dari dengan ampere, atau ohm pervoltmeter. Dikatakan bahwa volt.sensitivitas adalah kebalikan dari 1 1 1 OhmS Ampere Volt/Ohm Volt IfsDengan demikian, untuk suatu voltmeter dengan arus 1mA,sensitivitasnya adalahS = 1/1 mA = 1000 Ohm/Volt.Definisi untuk sensitivitas dapat digunakan untuk mengubah persamaanII-10 : Rin = Vfs/Ifs = S . Vfs.............................................. ( 2 - 12 )

Persamaan 2 -12 menyebutkan voltmeter perlu diketahuibahwa hambatan masukan dari besarnya, karena besar atauVoltmeter pada suatu kecilnya hambatan akanjangkauan/batas ukur sama berpengaruh terhadap besar ataudengan sensitivitas dikalikan kecilnya kesalahan pembebanan.dengan tegangan skala penuh dari Besarnya kesalahan pembebananjangkauan/batas ukur tersebut. lebih tergantung pada besarnyaDengan demikian tercantumnya hambatan masukan voltmeter daridata sensitivitas pada voltmeter, pada hambatan rangkaian. Hal inihambatan masukan voltmeter akan dibahas lebih lanjut padadapat dihitung dengan cepat. pembahasan berikutnya.Besarnya hambatan masukan Contoh Aplikasi 1Suatu voltmeter menggunakan arus skala penuh 1 mA.Hitunglah hambatan masukrun (Rin) pada batas ukur: 5 V ; 50 V dan500 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 ohmContoh Apikasi 2 batasSuatu voltmeter dengan arus skala penuh 50PA, mempunyaiukur 5 V ; 50 V; 500 Volt.Hitunglah hambatan masukan pada setiap ba-tas ukur.Penyelesaian :S = 1/Ifs = 1 / (50—A) = 20 KO per Volt Untuk Vfs = 5 Volt ------- > Rin = 20 . 5 = 100 K Ohm.Untuk Vf s = 50 Volt ------- > Rin = 20 . 50 = 1 M OhmUntuk Vf s = 500 Volt ------ > Rin = 20 . 500 = 10 M Ohm2.2.3. Kesalahan Pembebanan VoltmeterSeperti halnya pada ampermeter Demikian halnya pemakaianbila dipakai untuk mengukur arus voltmeter untuk mengukuryang mengalami penurunan arus tegangan juga akan mengalamiakibat adanya hambatan dari penurunan tegangan. Besarampermeter tersebut. Besar kecilnya penurunan tegangankecilnya penurunan arus tersebut tersebut tergantung atastergantung atas perbandingan perbandingan hambatan dalam.hambatan ampermeter terhadap Gambar 2-18 merupakan ilustrasihambatan thevenin dari rangkaian. suatu jenis pengukuran tegangan.

a. Tegangan tanpa meter b. Tegangan dengan meter Gambar 2- 19. Tegangan dengan dan tanpa meterTegangan yang akan diukur yaitu antara ujung-ujung hambatan Rtegangan pada ujung-ujunghambatan R. Vtm adalah terbaca harga tegangan yangtegangan tanpa meter, yaitutegangan sebelum voltmeter baru, yang disebabkan olehdihubungkan. Tegangan yangbenar inilah yang dikehendaki hambatan dalam voltmeter. Untukdalam pengukuran. Setelahvoltmeter dihubungkan, ternyata 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 meterDengan menggunakan Hukum Ohm, dapat dituliskan :Vdm Rin . Vtm .......... ........ ........ ........ .....(. 2 -13) Rin  R oVdm Rin ketelitian.......... ........ ........ ......(. 2 -14)Vtm Rin  Ro

Keterangan :Rm = Tahanan dalam voltmeterRin = Tahanan masukan rangkaian dalam hal ini = RmVtm = Tegangan beban tanpa meterVdm = Tegangan dengan meterPersamaan 2 -14 menuniukkan Seperti halnya pada ampermeterketelitian voltmeter, sepanjang dapat dituliskan juga prosentaseefek pembebanan diperhatikan. kesalahanpembebanannya.Prosentase kesalahan pembebanan = (1 - ketelitian ) x 100%Contoh Aplikasi 1 ketelitian pembacaan voltmeter dan tegangan yang terukur padaVoltmeter dengan sensitivitas 20 K voltmeter; kesalahan kalibrasiOhm/V, pada ukur 50 Volt diabaikan.digunakan untuk mengukurtegangan antara ujung-ujung ABdari Gambar di bawah. Hitung : Gambar 2-21. Rangkaian penyelesaian aplikasi 1Penyelesaian :Tegangan pada ujung AB sebelum meter dihubungkanVdm 200 . 100 V 50 V 200  200Ro 200 K / / 200 K 100 K Ohm

Pada batas ukur 50 Volt, hambatan masukan (dalam) voltmeter :Rin = S . Vf s = 20 K . 50 V = 1 M Ohm.Ketelitian Vdm Rin 1M Vtm Rin  R o 1 M  100 K 1/1,1 91 %Ketelitian 91%, artinya bahwa voltmeter menunjukkan harga 91% daritegangan yang sesungguhnya. Sehingga : Vdm = 0,91 . Vtm = 0,91 . 50 = 45,5 Volt.Contoh Aplikasi 2Untuk menunjukkan bagaimana dilukiskan dalam Gambar 2-21. Hitung pembacaan voltmeter padaefek pembebanan sesungguhnya batas ukur 50 volt dan pada batas ukur 5 volt.berpengaruh, pertimbangkankeadaan pengukuran yang Gambar 2-22. Rangkaian penyelesaian aplikasi 2Penyelesaian : . 50 V 25 V 800 400 K Ohm Vtm 800  800Ro 800 800  800Pada batas ukur 50 Volt :Rin = 20 K/V . 50 V = 1 M OhmVdm 1000000 . 25 V 17,9 Volt 1000000  400000Pada batas ukur 5 Volt :

Rin = 20 K/V . 5 V = 100 K Ohm Vdm 100000 . 25 V 5 Volt 100000  400000Dari perhitungan pada kedua berbeda, dan dengan segera dapat diketahui bahwa voltmeterbatas ukur di atas, ternyata kedua- terbebani terlalu banyak rangkaian (hambatannya terlalu besar) danduanya menunjukkan harga akhirnya pembacaannya salah. Dilain pihak, jika batas ukurpengukuran yang tidak teliti, dirubah pembacaan yang bertentangan, dapat diyakinkankarena tegangan yang yang terjadi dapat diabaikan.sesungguhnya adalah 25 Volt.Setiap digunakan batas ukur yangberbeda, maka akan diperolehhasil pembacaan voltmeter yang2.3. Ohmmeter2.3.1. Rangkaian Dasar Ohmeter SeriSuatu ohmmeter sederhana dapat Vo merupakan tegangandibuat dengan menggunakan ohmmeter pada ujung-ujung ABbaterai, ammeter dan hambatan ; saat terbuka. Rangkaian ini jenisseperti ditunjukkan pada Gambar ohmmeter seri Rx dipasang2-23. RO merupakan hambatan secara seri dengan meter, identikthevenin dari ohmmeter, yang dengan pengukuran arus.mencakup hambatan ammeter Rm. A Ro AVo B Rx B Gambar 2-23 Dasar ohmeter seriSeperti ditunjukkan pada gambar hambatannya, dengan cara ujung-ujung AB dihubung singkat2-23, bahwa Ro merupakan dan hambatan Ro diatur, untuk menghasilkan arus skala penuhhambatan yang dapat diatur. yang mengalir melalui ammeter. Ini berarti :Biasanya ohmmeter dinolkan lebihdahulu sebelum digunakanmengukur hambatan Rx yangbelum diketahui besar If s = Vo/Ro ............ ( 2 - 15 )

Untuk mengukur hambatan Rx , ujung-ujung AB dihubungkan, sehinggaarus yang mengalir : VoI ......................................................................( 2 -16 ) Vo  R xDengan membandingkan persamaan 2 -16 dengan persamaan 2 -15,maka diperoleh persamaan : I Ro Ifs Ro  RxPerbandingan tersebut merupakan simpangan meter (D = deflection),sehingga dapat dituliskan : I RoD .................... ................................(2 - 17 ) Ifs Ro  RxBila harga Rx = Ro , maka D = I/If s = 1/2Dari persamaan 2 -17 dapat dituliskan : D (Ro + Rx) = Ro DRx = Ro - D RoRx 1- D Ro .......... ......................................................( 2 -18 ) DBerdasarkan persamaan 2 -17, memuat beberapa contoh harga Rx terhadap Ro dan harga D.yaitu D = Ro/(Ro + Rx), makadapat dibuat suatu tabel yang Tabel 2-2 Harga Rx dan DRx 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 0Contoh Aplikasi 1 Pada Ohmmeter Kedudukan ini ternyata bila. ujung-ujung AB dari ohmmeterHarga Rx = 0, maka D = Ro/(Ro, + dihubungsingkat. Bila harga Rx =Rs) = 1. Pada kedudukan ini, Ro , maka D = Ro/(Ro + Ro) = ½hambatan yang diukur nol, berarti Pada kedudukan ini, jarumarus yang mengalir besar dan menyimpang setengah dari skalamenghasilkan arus skala penuh,atau simpangannya = 1.

penuh. Bila.harga Rx = ~ (tak yang mengalir, sehingga jarumterhirigga), atau pada keadaanterbuka, berarti tidak ada arus tidak menyimpang atau simpangannya = 0. Gambar 2-24. Pembuatan tanda/skala ohmmeter Gambar 2-25. Skala logaritimis pada ohmmeter seriContoh Aplikasi 2 Pada OhmmeterOhmmeter mempunyai arus skala digunakan untuk mengukur suatupenuh 50PA dan hambatan dalam hambatan dan menghasilkan 1/42000 Ohm. Tegangan rangkaian simpangan penuh. Berapakahterbuka = 6 Volt, ohmmeter besarnya hambatan yang diukur ?menunjuk nol. KemudianPenyelesaian :Ro Vo 6 120 K Ohm Ifs 50 .10-6Rx 1- D . Ro 1- 1/4 . 120 360 K Ohm D 1/4Catatan : 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, harga Rx (hambatan yang diukur),dishunt dengan hambatan 20 yang dapat menghasilkan 1/2Ohm. Secara pendekatan, berapa simpangan penuh ?

Gambar 2-26 Contoh aplikasi ommeter seriPenyelesaian :Ifs R sh . It Rm  RshIt Rm  Rsh . Ifs R sh 2000  20 . 50 —A 5,05 mA 20Karena. Rsh   Rm’, maka secara pendekatan :It = Rm / Rsh . Ifs= 2000/20 . 50 A = 5 mASehingga :Ro = Vo / It = 6/5 . 10-3 = 1,2 K OhmRx 1 -D . Ro 1 -1/2 . 1,2 1,2 K Ohm D 1/22.3.2. Ohmmeter ParalelOhmmeter dibangun dengan Rx. Semakin besar nilai Rxmenggunakan voltmeter, sumber semakin besar beda teganganarus konstan dan resistor yang yang terukur. Batasan tegangandiukur. Prinsip yang digunakan pada ujung-ujung resistansiadalah bila arus konstan dialirkan menentukan cakupan pengukuranpada Rx yang tidak diketahui nilai resistansi. Rangkaian dasarmaka beda tegangan pada ujung- ohmmeter parallel ditunjukkanujung Rx sebanding dengan nilai pada gambar di bawah ini.

Secara produk jenis ohmmeter Sedangkan ohmmeter seri skalaparalel dikenali dengan skala nol nol berada diujung sebelah kananberada disisi kiri sebagaimana berlawanan dengan skala nolskala nol pada tegangan dan arus. voltmeter dan ampermeter. JenisContoh aplikasi prinsip ohmmeter ohmmeter seri seperti Sanwa,paralel pada ohmmeter digital. Heles. . Sumber arus konstan Rx V Gambar 2-27. Dasar ohmmeter paralel Gambar 2-28. Skala ohmmeter paralel2.4. Multimeter Elektronik Analog2.4.1. Kelebihan Multimeter ElektronikDalam perkembangannya 2. Pada saat berfungsi sebagaimultimeter menggunakan pengukur arus resistansikomponen aktif elektronik yang multimeter elektronik cukupbiasanya berfungsi sebagai rendah sehingga dapatpenguat. Multimeter elektronik mencegah kesalahan ukurlebih disukai karena beberapa karena efek pembebanan.alasan yang menguntungkan : 3. Skala resistansi dari multimeter1. Resistansi masukan elektronik arah penyimpanganmultimeter elektronik lebih jarum sama seperti padatinggi dan stabil disemua pengukuran tegangan atau aruscakupan pengukuran sehingga tidak membingungkan.

4. Digunakan tegangan rendah junction BJT tanpa merusakkan transistor.sehingga memungkinkan Solid state EVM tidak dapatuntuk mengukur resistansi digunakan dalam tempat yang ada medan listrik atau elektronik yangVoltmeter elektronik dapat kuat seperti medan yang dihasilkan oleh transformatormencapai resistansi masukan dari flyback televisi, pemancar radio dan sebagainya. Medan akan10 M? hingga 100 M? dan besar cenderung memberi bias pada transistor atau IC yang digunakanresistansi masukan ini sama untuk dalam EVM, dalam tempat seperti ini tidak akan bekerja dengan baik,semua cakupan pengukuran. Bila sedangkan VOM lebih tahan terhadap pengaruh yang demikian.dibandingkan dengan VOM besar Jenis-jenis multimeter elektronik yang banyak dijumpai dipasaran,resistansi masukan pada VOM antara lain ditunjukkan gambar di bawah ini.berbeda untuk semua cakupanpengukuran tegangan. Padacakupan pengukuran teganganrendah resistansi masukan VOMcenderung rendah. Dalam kasusmeter yang memiliki sensitivitas20.000?/Volt pada cakupan 0–1Volt besar resistansi masukanhanya (20.000?/V) (1V) = 20 K?.Gambar 2-29. Jenis-jenis multimeter elektronik di pasaran

2.4.2.. Konstruksi Multimeter AnalogDasar multimeter elektronik analog rendah sampai 100mV. Cakupan pengukuran arus DC, AC daridapat dikelompokkan ke dalam skala penuh 1uA sampai 10A. untuk cakupan pengukuran daritiga bagian utama yaitu jaringan 100? sampai 30M? (FSD). Saklar pemilih fungsi memberi pilihanpengukuran, rangkaian penguat cakupan Volt Amper dan Ohm. Multimeter ini dirancangdan penggerak meter analog menggunakan penguat IC monolitik dengan penguat(seperti jenis PM-MC). Dalam masukan berupa FET, sehingga tahanan input tinggi (10 – 20M?),kasus pengukuran arus dan sehingga dapat mengurangi kemungkinan kesalahan ukur yangtegangan jaringan kerja berupa disebabkan oleh pembebanan rangkaian yang di uji.pembagi tegangan yangmembatasi tegangan yangdiberikan pada penguat terutamaberkaitan dengan pengaturancakupan instrumen.Multimeter Philip type PM 2505dalam gambar 2-26 memiliki skalapenuh tegangan DC dan AC yang Gambar 2-30. Multimeter elektronik2.4.3. Multimeter Elektronik Fungsi Tegangan DCVoltmeter elektronik menggunakan elektronik seimbang sepertipenggerak meter analog yang ditunjukkan pada gambar 2-31 didikendalikan oleh suatu rangkaian bawah ini.Vin Pre- Penguat Tegangan Amplifier Beda Referensi Attenuator Gambar 2-31. Rangkaian voltmeter DC elektronik

Rangkaian penguat beda terdiri Pada kondisi ini tegangan bias Q3transistor Q2 dan Q1 membentukrangkaian jembatan seimbang, mendapat bias dan bias transistoruntuk keseimbangan ini dilengkapidengan R variabel serta dilengkapi Q2 merupakan fungsi dari bedaQ3 menggantikan RE dengan tegangan pada Rs. Bila masukankelebihan kemampuan mencapaiCMRR (Common Mode Rjection diberi tegangan positip Vs, biasRatio) yang tinggi. Penguat depanmenggunakan JFET Q1 dalam pada Q2 bertambah sehingga VE2konfigurasi rangkaian source bertambah sehingga tegangan VE2follower berfungsi sebagai lebih besar dari pada VE3 dantransformasi impedansi antaramasukan dan base dari transistor mengalir arus Im sehingga jarumQ2 sumber arus konstan.Kelebihan penguat depan FET menyimpang sebanding dengankemampuannya dalam mencapaiimpedansi masukan yang tinggi. besarnya Vs. Pada fungsiBila tegangan tidak diketahui Vsnol, I2 = I3, VE2 = VE, sehingga pengukuran tegangan ACtidak ada arus mengalir padapenggerak meter sehingga Im = 0. 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 ACRangkaian dasar voltmeter pengukuran tegangan ACelektronik seperti di atas hanya beberapa bagian harusdigunakan untuk tegangan DC. ditambahkan pengubah teganganUntuk memenuhi kebutuhan AC ke DC.Teganganmasukan Vin Gambar 2 - 32. Penyearah

Rangkaian penyearah ditunjukkan pada gambar 2-32. menggunakanrangkaian Op-Amp sebagai penyearah presisi. Karakteristik non linierdari dioda PN-junction D1 dan D2 dalam arah maju memberi umpanbalik negatip. Low pass filter mengeluarkan pulsa DC diumpankan kerangkaian analog penyeimbang atau Voltmeter ke digital.Kebanyakan voltmeter AC dikalibrasi dalam rms, ini tidak akanterbaca harga rms sebenarnya, tanpa sinyal masukan berbentukgelombang sinus murni.2.4.5. Multimeter Elektronik Fungsi OhmJika arus konstan mengalir pada R 1,5V atau lebih akan memberi biasyang tidak diketahui, nilaitegangan drop pada R akan maju dioda bila instrumenmemberikan data yang tidakdiperlukan untuk dihitung nilai digunakan dalam rangkaian solidresistansinya dengan persamaanRX = V/I sesuai dengan rangkaian state, mengingat rangkaian 2-33ohmmeter elektronik dapatdibentuk seperti dalam gambar 2- menggunakan level tegangan33. arus keluaran dari sumberarus konstan dan besarnya rendah tidak mampu memberi biaspenguat tegangan dari penguatDC diatur dengan saklar pemilih maju dioda. Bila demikiansehingga dapat mengakomodasipengukuran resistansi skala penuh ohmmeter elektronik menjadidari milli ohm hingga mega ohm.Ohmmeter menggunakan baterai 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 ? - DC Balance CircuitGambar 2-33. Rangkaian ohmmeter elektronik

2.4.6. Parameter Multimeter Elektronik2.4.6.1. Spesifikasi dan Parameter Multimeter ElektronikDalam pembahasan ini dipilih dibahas di atas. Dengan alasanmultimeter elektronik sanwa YX- meter ini mudah didapat, mudah360 TRe meskipun tidak sebagus digunakan dan kualitas memadaimultimeter elektronik Philip yang untuk banyak pemakaian.2.4.6.1.1. Spesifikasi Umum Tabel 2-3. Spesifikasi umum meter elektronik analogItem SpesifikasiProteksi rangkaian Rangkaian dilindungi dengan sekering bila tegangan AC di atas 230VBaterai dalam UM-3 1,5V x 2Sekering dalam dan 203,5Ar/225o0CV 5,2mm Ø x 20mmKal temp standar/ 45-75% rRHcakupan kelembaban dan 0-40 o C 80% retmark tanpa kondensasiTemperatur kerjarangeKelembabanTahanan tegangan 3KV AC antara terminal input dan caseDimensi dan berat 159,5 x 129 x 41,5 mm / mendekati 320 grAssesoris Salinan pedoman instruksi (instruction manual)2.4.6.1.2. Cakupan Pengukuran dan AkurasiProbe pengukuran dilengkapi untuk pengukuran tegangan DC tinggihingga mencapai 25 KV. Tabel 2-4. Probe multimeter pengukuran tegangan tinggiHV (DC) DC 25KV HV – 10 THigh Volt probehFE 1000 pada cakupan x 10 HFE – 6T probe

Tabel 2-5. Cakupan pengukuran dan akurasiFungsi Akurasi Cata tanDC V 0,1 Zi 20K? / V r 5% dari skala penuh 9K?/V 0,25 / 2,5 / 10 / 50 r 3% dari skala penuh 250 Zi 9K? /V r3% dari skala penuh 30Hz-100KHz dalam 3%AC V 10 / 50 /250 r4% dari skala penuh fs (cakupan AC 10V) Tegangan drop 0,1V 50 uA r3% dari skala penuh r3% dari skala penuh Tegangan drop 0,25VDC A 2,5mA/ 25mA /0,25 r3% dari arc? Nilai tengah 20? 2K/20K/2M Harga maks 2 K? (1x) (10x) (x1K) Pengeluaran tegangan 3V 200M (x100K)dB -10dB 22dB Untuk 10VAC 62 dBL 0-150mA pd cakupan x 1 0-15mA pd cakupan x 10 0-150uA pd cakupan 1K? 0-15uA pd cakupan x 1002.4.6.2. Langkah Keselamatan AlatHal-hal yang harus diperhatikan 3. Jangan pernah menyentuh kaki tester selama pengukuransebagai tindak pencegahan 4. Jangan pernah operasikanterjadinya kecelakaan yang dapat tester dalam keadaan tangan basah, menempatkan metermerusakkan meter dan kesalahan pada tempat kelembaban tinggi atau sangat lembab.hasil pengukuran. 5. Yakinkan bahwa lapisan dan1. Jangan menggunakan tester kawat colok meter (lead tester ) tidak berbahaya karenauntuk pengukuran rangkaian konduktornya terbuka jika colok meter berbahaya atau terbukalistrik yang mempunyai meter jangan digunakan.kapasitas besar. Isikan sekering 6. Terdapat bahaya (electrical shock) kejutan listrik terutamadalam tester 250V untuk bila digunakan untuk pengukuran tegangan di atasmencegah terjadinya masalah- 60 V DC atau 25 Vrms AC.masalah pengukuran yang 7. Jangan melakukan pengukuran dengan case dibelakang ataumembahayakan keselamatan menindihkan tutup meterkarena kesalahan pengaturanrange.2. Yakinkan sekarang yangdigunakan mempunyaispesifikasi (0,5A/250V ukuran5.2 x 20 mm) Jangan pernahmengganti ataupunmenghubung singkat.

8. Setiap kali melakukan mengukur tegangan atau arus pengukuran yakinkan cakupan yang mengandung sederetan pengukuran tepat. Pengukuran pulsa. dengan pengaturan cakupan Instrumen ini merupakan salah atau melebihi cakupan multimeter portabel dirancang pengukuran sebenarnya adalah untuk pengukuran rangkaian arus berbahaya. lemah.9. Jaga jangan sampai beban lebih terutama pada saat2.4.7. Prosedur Pengoperasian2.4.7.1 Persiapan pengukuranSebelum pengoperasian meter 2. Putar posisi nol sehinggadilakukan sesuai fungsinya menunjuk lurus kanandilakukan persiapan pengukuran menunjuk nol.untuk mendapatkan hasil 3. Pilih cakupan yang tepat untukpengukuran terbaik. Langkah- item yang diukur atur knoblangkah persiapan tersebut melipti pemilih cakupan yang sesuai.1. Atur posisi nol meter tepat padaharga nol.Gambar 2-34. Gambar skala Gambar 2-35. Gambar pemilih jarum nol fungsiCatatan untuk diperhatikan sebaiknya gunakan penunjuk masih dalam tingkat yang dapatDalam menentukan cakupan dipertimbangkan yaitu 60 – 80%pengukuran, pilih cakupan dari penunjukan maksimum.tegangan yang lebih besardaripada nilai yang akan diukur

2.4.7.2. Panel Depan dan Fungsi MultimeterPada panel depan meter berkaitan dengan parameter alatmempunyai beberapa komponen ukur seperti sensitivitas meter,yang berfungsi sebagai pengatur. cara pemasangan meter yangPengaturan dilakukan untuk sesuai, besaran-besaran yangmendapatkan fungsi yang sesuai dapat diukur. Untuk meter Sanwaserta hasil pengukuran yang YX-360TRe mempunyai tombol-optimal akurat. Disamping sebagai tombol pengaturan sebagaikomponen pengatur juga terdapat berikut.beberapa informasi pentingGambar 2-36. Panel depan Gambar 2-37. Fungsi jarum penunjukGambar 2-38. Fungsi skala

Gambar 2-39. Fungsi zero adjust secrew Gambar 2-40. Fungsi Ohm adjust knob

Gambar 2-41.Fungsi selector switchGambar 2-42. Fungsi lubang kutub (VA? terminal)