T ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR

ELA 213
ALAT UKUR DAN PENGUKURAN
ALAT
T UKUR
KUMPARAN PUTAR
Alat ukur kumparan putar terdiri dari bagian-bagian utama
# Magnet
g
permanen sepatu
p
p
kuda
# Sepatu
p
Kutub
# Kumparan
# Pegas pengatur
# Bobot lawan
# Pengatur posisi nol
# Jarum penunjuk
# Papan skala
Contents
Moving coil meter uses magnetic turning effect
on a coil
coil.
• When I flows through
coilil ((via
i a pair
i off
scale
游絲),
hair spring spiral springs 游絲
pointer
coil
il
fixed
soft-iron
soft
iron
cylinder
bearing
I
magnetic forces on
these 2 sides provide
turning effect to rotate.
I 兩邊的磁力帶動線圈轉
動
larger current,
larger deflection
Konsep
p Dasar Kumparan
p
Putar
Sebuah kumparan (coil) kawat halus digantung dalam
medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah magnit
permanen. Menurut hukum dasar g
p
gaya
y elektromagnetik;
g
;
kumparan tersebut akan berputar di dalam medan
magnit bila dialiri arus listrik. Fungsi kawat halus
(serabut) sebagai pembawa arus dari dan ke kumparan,
kumparan
keelastisan serabut halus tersebut membangkitkan suatu
torsi (g
(gaya
y
rotasional)) yyang
g melawan p
perputaran
p
kumparan.
Kumparan
akan
terus
berdefleksi
(penyimpangan) sampai gaya elektromagnetiknya
menyeimbangi torsi mekanis lawan gantungan.
gantungan Dengan
demikian penyimpangan kumparan merupakan ukuran
bagi
g arus yyang
g dibawa oleh kumparan
p
tersebut.
PERSAMAAN UNTUK KERJA PMMC
T=B*A*I*N
dimana
T
B
A
I
N
= Torsi dalam newton meter ( N-m ), daya yg menggerakkan jarum
= Kerapatan fluksi didalam senjang udara ( Wb/m2 )
= Luas efektif kumparan
= Arus yang mengaliri kumparan ( A )
= Jumlah lilitan
Karena B, A dan N adalah tetap maka torsi yang dibangkitkan adalah
merupakan indikasi langsung (linier/proporsional) dari arus ( I ) yang mengaliri
kumparan. Torsi ini yang menyebabkan defleksi (penyimpangan) jarum ke
keadaan mantap ( steady state ) pada arus besar tertentu yang diimbangi oleh
torsi pegas pengontrol.
0
μ
μA
50 50 μA
Rsh 1
Rsh 2
Rsh 3
PENGUKURAN TEGANGAN DENGAN PMMC
Instrumen kumparan putar yang sama diatas dapat dijadikan untuk mengukur
tegangan dengan cara menderetkan ( seri ) dengan sebuah resistor seperti
gambar
b b
berikut:
ik t
1V
50 μA
0.975V
0.025V
25mV
Gambar:Pengukuran Tegangan
dengan Rangkaian Seri
Gambar:Pengukuran Tegangan dengan Pilihan Jangkauan
Pada contoh diatas tersedia empat (4) pilihan jangkauan tegangan dari 25 mV, 1 V, 10 V dan 100 V.
PENGUKURAN HAMBATAN DENGAN PMMC
∞
Ω
0
μA
Ix
3%
Salah ukur dalam%
10%
10%
40%
40%
Gambar:Pengukuran Hambatan dengan
Menderetkan Batere pada Volt meter
10 satuan
tiap garis
5 satuan
tiap garis
50 satuan
tiap
pg
garis
2 satuan
tiap garis
1 satuan
1
satuan
tiap garis
ti garis
tiap
i
100 satuan tiap garis
500 satuan tiap garis
Gambar:Papan Skala Ohm meter
Multimeter
u t ete Analog
a og S
SANWA YX-360TRF
360
OHM METER
Ohm-meter adalah
Oh
d l h alat
l pengukur
k hambatan
h b
li ik yaitu
listrik,
i daya
d
untuk
k
menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan
hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter
ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang
lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke
satuan ohm.
Besarnya hambatan listrik ini ditentukan mengikuti rumusan:
V menyatakan voltase dan I menyatakan besarnya arus listrik
yang mengalir.
VOLTMETER
Merupakan alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu
rangkaian listrik. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang
terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau
plastik Lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan yang di tengah
plastik.
sebagai katoda. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x
diameter)
Voltmeter Digital
Voltmeter Analog dengan Jarum
VOLTAGE DROP
KARENA PEMBEBANAN RANGKAIAN
5V
6.666V
5V
3.333V
V
Gambar:Voltage drop karena pembebanan oleh voltmeter
Multimeter Digital Fluke 17x DMM
OSILOSKOP
EFEK PEMICUAN
Gambar: Pemicuan Tampilan
PROBE
Gambar: Rangkain Probe
Gambar berikut memperlihatkan
p
komponen-komponen
p
p
p
probe p
pasif yyang
g biasa dipakai.
p
KENWOOD FG 275 FUNCTION GENERATOR
Contents
Moving coil meter uses magnetic turning effect
on a coil
coil.
• When I flows through
coilil ((via
i a pair
i off
scale
游絲),
hair spring spiral springs 游絲
pointer
coil
il
fixed
soft-iron
soft
iron
cylinder
bearing
I
magnetic forces on
these 2 sides provide
turning effect to rotate.
I 兩邊的磁力帶動線圈轉
動
larger current,
larger deflection
Contents
• Coil comes to rest when its turning effect is
balanced byy that from hair springs.
p g
直到轉動作用恰好與互相抵消
互相抵消，線圈才停下來。
pointer
scale
hair spring
coil
fixed
ft i
soft-iron
cylinder
I
coil is pivoted about
this bearing
bearing
I
Contents
FULL-SCALE DEFLECTION 滿標偏轉 OF
FULLMOVING--COIL METERS
MOVING
full-scale deflection (f.s.d.)
full(f s d ) current:
The current needed to deflect the pointer to
the end of scale
滿標偏轉 (f.s.d.)
(f s d ) 電流:
指針偏轉到刻度盤末
所 的電流
所需的電流
流
Contents
Remarks:
(1) The smaller the f.s.d.,
f.s.d.
fsd
the more sensitive the meter is 越靈敏
越靈敏.
(2) Sensitivity 靈敏度 can be increased by:
• ⇑ no. of coil turns 線圈的匝數
• ⇑ strength of magnetic field 磁場的強度
• ⇑ area of coil 線圈圍繞的面積
• use weaker hairsprings更軟的游絲
hairsprings更軟的游絲
GALVANOMETERS (檢流計
(檢流計)) 檢流計
Contents
´A
g
galvanometer
is used to detect and measure
small current (typical f.s.d. is 10 μA).
• A light-beam
li ht b
galvanometer
l
t is
i a very sensitive
iti
非常靈敏的 moving-coil meter.
light-beam
light
beam
galvanometer
光朿檢流計
Contents
fibre細絲
typical f.s.d.
is 10 μA
A
Mirror
鏡
light-beam
g
galvanometer
Coil suspended by fibre
It rotates,
t t
wire
i iis twisted
t i t d
線圈由一條細絲懸起來
線圈旋轉時 懸線扭曲
線圈旋轉時，懸線
opposing turning
effect反向的轉動作用
Contents
ADAPTING A MILLIAMMETER TO MEASURE LARGE
CURRENTS 改裝毫安計
毫安計以量度強電流
毫安計 量度強電流
度強 流
Typical f.s.d. current = 100 μA
If current > ff.s.d.
s d current
pointer overshoots the
scale!
指針超越電錶的刻度範圍
may be
damage!
Contents
multimeter
In the market
market, a multimeter (萬用錶)
has built-in shunts & multipliers.
They are just selected by turning a dial.