pengukuran teknik - Universitas Mercu Buana

PENGUKURAN TEKNIK
MODUL KE-4
Dosen Pengasuh
Ir. PIRNADI. T. M.Sc
LOGO
UMB
UNIVERSITAS MERCU BUANA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
JURUSAN TEKNIK MESIN
http://www.mercubuana.ac.id
PROGRAM KULIAH KARYAWAN
2008
posisi tahanan geser. Metode pengukuran tegangan yang tidak diketahui, E,
bergantung pada cara mendapatkan suatu posisi kontak geser sedemikian rupa
sehingga galvanometer menunjukan defleksi nol bila sakelar galvanometer K
ditutup. Arus galvanometer nol berarti bahwa tegangan E yang tidak diketahui
sama dengan penurunan tegangan E’ pada bagian xy dari kawat geser. Penentuan
nilai tegangan yang tidak diketahui selanjutnya menjadi masalah penetuan
penurunan tegangan E’ sepanjang bkawat geser.
Kawat geser diproduksi secara cermat dan memiliki tahanan yang serba sama
sepanjang eluruh kawat. Sebuah skala yang telah dikalibrasi yang biasanya dalam
skala centrimeter dan millimeter terdapat sepanjang kawat geser sehingga kontak
geser dapat dipindahkan secara cermat ke setiap posisi yang diinginkan. Karena
tahanan kawat geser telah diketahui secara tepat, penurunan tegangan sepanjang
seluruh kawat tersebut atau sepanjang sebagian kawat dapat dikontrol dengan
mengatur arus kerja (working current).
Sebagai langkah awal dalam prosedur pengukuran, arus kerja perlu diatur atau distandarkan ke sebuah sumber tegangan referensi yang diketahui seperti sel
standard alam Gambar 4.1. Prosedur ini dijelaskan dalam pembahasan, berikut :
Kawat geser mempunyai panjang total 200 cm dan tahanan 200 ohm. Gaya gerak
listrik (ggl) tegangan referensi yang ditunjukkan oleh sel standar dalam Gambar
4.1 adalah 1,019 V. Sakelar S ditempatkan pada posisi “kalibrasi” dan kontak
geser dipindahkan ke tanda 101,9 cm pada skala kawat geser. Selanjutnya tahanan
geser diatur agar memberikan arus kerja sedemikian rupa, sehingga bila sakelar
ditutup galvanometer tidak menghasilkan defleksi. Dalam kondisi setimbang ini
penurunan tegangan pada kawat sepanjang 101,9 cm sama dengan tegangan sel
standar sebesar 1,019 V. Karena bagian kawat sepanjang 101,9 cm menyatakan
tahanan sebesar 101,9 ohm, yang berarti arus kerja telah diatur ke 10 mA.
Tegangan pada setiap titik sepanjang kawat geser sebanding dengan panjang
kawat geser dan diperoleh dengan mengubah panjang yang terkalibrasi menjadi
tegangan yang sesuai dengannya hanya dengan menempatkan titik decimal ke
posisi yang sesuai (misalnya 146,3 cm = 1,463 V). Sekali dikalibrasi, arus kerja
tidak pernah berubah.
Setelah potensiometer distandarkan, setiap tegangan dc yang kecil yang tidak
diketahui (maksimum 1,6 V) dapat diukur. Sakelar S dipindahkan ke posisi
“operasi” dan kontak geser digerakkan sepanjang kawat sampai galvanometer
tidak menunjukkan defleksi bila sakelar K ditutup. Pada kondisi nol ini, tegangan
E yang tidak diketahui sama dengan penurunan tegangan E’ sepanjang bagian xy
dari kawat geser, dan pembacaan skala kawat geser secara mudah diubah ke nilai
tegangan yang sesuai.
3. RANGKUMAN POTENSIOMETER
Potensiometer kawat geser memiliki konstruksi yang kurang praktis.
Potensiometer tipe lab. modern menggunakan tahanan tingkat (dial resistor) yang
telah dikalibrasi dan sebuah kawat geser berbentuk lingkaran kecil dengan satu
atau lebih gulungan sehingga memperkecil dimensi instrument. Perhatikan
Gambar 4.2 yang menunjukkan diagram skema sebuah potensiometer sederhana
http://www.mercubuana.ac.id
f. Nilai tegangan yang tidak diketahui dibaca langsung dari penyetelan-2
piringan.
g. Arus kerja diperiksa dengan mengembalikan ke posisi “kalibrasi”. Jika
penyetelan-2 piringan persis sama dengan prosedur kalibrasi semula,
pengukuran yang dilakukan telah memenuhi. Jika pembacaan tidak sesuai,
pengukuran kedua harus dilakukan dan kembali lagi ke pengujian kalibrasi.
5. POTENSIOMETER DUA RANGKUMAN
Potensiometer rangkuman sebelumnya, biasanya dibuat untuk meliput rangkuman
tegangan sampai 1,6 volt. Rangkaian dapat diubah agar mencakup rangkuman
pengukuran lain dari nilai yang lebih rendah dengan menambahkan dua tahanan
rangkuman dan satu sakelar rangkuman. Gambar 4.3 menunjukkan diagram
skema sebuah potensiometer dua rangkuman, di mana R1 dan R2 adalah tahanan-2
rangkuman dan sakelar S adalah sakelar rangkuman.
Dijelaskan pada saat tatap muka
[hal 131]
Gambar 4.3 Diagram skema potensiometer dua rangkuman
Bekerjanya potensiometer ini dapat lebih mudah dimengerti dan dianalisa dengan
menggambarkannya dalam bentuk yang disederhanakan yaitu menghilangkan
sebagian dari perincian rangkaian galvanometer dan rangkaian kalibrasi. Skema
yang disederhanakan dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Dijelaskan pada saat tatap muka
[hal 132]
Gambar 4.4 Diagram skema potensiometer dua rangkuman
(penyederhanaan)
Pada Gambar 4.4 tahanan pengukuran total Rm terdiri dari kawat geser yang
dihubungkan seri dengan piringan utama. Piringan utama terdiri dari 15 tingkatan
dengan masing-2, 10 ohm sehingga tahanan total 150 ohm. Tahanan kawat geser
adalah 10 ohm. Untuk menghasilkan suatu penurunan tegangan sebesar 1,6 volt
http://www.mercubuana.ac.id