4. PENGUKURAN-PENGUKURAN LISTRIK DAN MAGNET 1) POTENSIOMETER A. Prinsip-prinsip Kerja dan Struktur Potensiometer Pengertian Elektronik, sebagai Radio, Fungsi sering pengatur Walkie Potensiometer terang dan ditemukan Volume Talkie, juga gelapnya Lampu di Tape sering – Potensiometer, Potensiometer peralatan Mobil, digunakan (Light Audio DVD Player dalam Dimmer / Dalam Peralatan yang berfungsi Video dan Amplifier. Rangkaian Circuit) seperti dan Pengatur Pengatur Tegangan pada Power Supply (DC Generator). Potensiometer (POT) adalah salah satu jenis Resistor yang Nilai Resistansinya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan Rangkaian Elektronika ataupun kebutuhan pemakainya. Potensiometer merupakan Keluarga Resistor yang tergolong dalam Kategori Variable Resistor. Secara struktur, Potensiometer terdiri dari 3 kaki Terminal dengan sebuah shaft atau tuas yang berfungsi sebagai pengaturnya. Gambar dibawah ini menunjukan Struktur Internal Potensiometer beserta bentuk dan Simbolnya.Simbol, Bentuk dan Fungsi Potensiometer. Gambar Struktur Potensiometer Beserta Simbolnya Pada dasarnya bagian-bagian penting dalam Komponen Potensiometer adalah : Penyapu atau disebut juga dengan Wiper Element Resistif Terminal B. Jenis-jenis Potensiometer Gambar Jenis-jenis Potensiometer Berdasarkan bentuknya, Potensiometer dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu : a) Potensiometer Slider, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara menggeserkan Wiper-nya dari kiri ke kanan atau dari bawah ke atas sesuai dengan pemasangannya. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk menggeser wiper-nya. b) Potensiometer Rotary, yaitu Potensiometer yang nilai resistansinya dapat diatur dengan cara memutarkan Wiper-nya sepanjang lintasan yang melingkar. Biasanya menggunakan Ibu Jari untuk memutar wiper tersebut. Oleh karena itu, Potensiometer Rotary sering disebut juga dengan Thumbwheel Potentiometer. c) Potensiometer Trimmer, yaitu Potensiometer yang bentuknya kecil dan harus menggunakan alat khusus seperti Obeng (screwdriver) untuk memutarnya. Potensiometer Trimmer ini biasanya dipasangkan di PCB dan jarang dilakukan pengaturannya. Prinsip Kerja (Cara Kerja) Potensiometer Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada Jalur Elemen Resistif inilah yang mengatur naik-turunnya Nilai Resistansi sebuah Potensiometer. Elemen Resistif pada Potensiometer umumnya terbuat dari bahan campuran Metal (logam) dan Keramik ataupun Bahan Karbon (Carbon). Berdasarkan Track (jalur) elemen resistif-nya, Potensiometer dapat digolongkan menjadi 2 jenis yaitu Potensiometer Linear (Linear Potentiometer) dan Potensiometer Logaritmik (Logarithmic Potentiometer). Fungsi-fungsi Potensiometer Dengan kemampuan yang dapat mengubah resistansi atau hambatan, Potensiometer sering digunakan dalam rangkaian atau peralatan Elektronika dengan fungsi-fungsi sebagai berikut : Sebagai pengatur Volume pada berbagai peralatan Audio/Video seperti Amplifier, Tape Mobil, DVD Player. Sebagai Pengatur Tegangan pada Rangkaian Power Supply Sebagai Pembagi Tegangan Aplikasi Switch TRIAC Digunakan sebagai Joystick pada Tranduser Sebagai Pengendali Level Sinyal 2) Pengukuran Tahanan-tahanan Listrik A. Alat Pengukuran Tahanan Pembacaan Langsung Gambar Pengukuran Tahanan Posisi Yang alat mesti pernah ukur diketahui mengukur saat saat suatu mengukur pengukuran nilai Hambatan tahanan tahanan saat (Ohm) ialah jangan terhubung dengan sumber, karena akan merusak alat ukur. Pengukurannya posisi Skala yaitu OHM tinggal dan mengatur kemudian saklar pemilih ke menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan di ukur. B. Sistem Kerja Dari Jembatan Wheatstone Jembatan ketelitian tahanan Wheatstone dalam yang kebocoran melaksanakan nilainya dari ini merupakan segiempat nol (0). sehingga relative kabel Rangkaian dihubungkan dipergunakan dibentuk dengan Kalau pengukuran kecil tanah/ sekali kortsluiting empat buah A-B-C-D dalam hal tegangan tahanan-tahanan itu tidak hubungan antara keempat tahanan tersebut. itu terhadap dan mana diatur sebuah suatu saja suatu sebagainya. tahanan dan akan memperoleh umpamanya oleh sumber galvanometer untuk (R) rangkaian yag ini galvanometer sedemikian mengadakan rupa suatu Jembatan listrik Wheatstone untuk harganya adalah yang merupakan mengukur suatu (besarannya). untuk mengukur mengalir pada tahanan dari nilai hambatan suatu galvanometer ujung-ujungnya sama dirumuskan dengan silang. dalam dihubungkan yang perkalian empat melalui lain dimana tidak diketahui Jembatan sama dengan galvanometer arus (karena Sehingga dapat kerjanya dan cara nol sumber diagonal Wheatstone dengan Cara dan titik rangkaian besar). tahanan dua susunan yang Kegunaan potensial listrik suatu adalah sirkuit tegangan yang pada kedua ditempalkan diagonal seperti yang ditemukan oleh diperlihatkan pada jembatan wheatstone. Jembatan Samuel Wheatstone Hunter dipopulerkan digunakan listrik oleh kaki dengan rangkaian galvanometer sedemikian kali komponen ketelitian tahanan suatu dalam dari dengan nol Kalau rupa (0). sehingga tahun 1843. Ini tidak diketahui hambatan dari rangkaian jembatan, kerjanya relative kabel dibentuk dihubungkan kemudian oleh A-B-C-D sumber pengukuran kecil tanah/ empat sekali kortsluiting buah tahanan dalam hal mana tegangan dan sebuah itu diatur tidak akan tahanan-tahanan galvanometer mirip dipergunakan melaksanakan kebocoran segiempat pada Wheatstone nilainya ini meningkat diketahui yang Rangkaian merupakan ini yang dua yang dan potensiometerJembatan saja sebagainya. ukur Wheatstone suatu mencakup suatu yag 1833 Charles memperoleh umpamanya pada menyeimbangkan yang terhadap alat mengukur aslinya untuk (R) Sir untuk dengan satu dan Christie adalah itu mengadakan suatu hubungan antara keempat tahanan tersebut. Jembatan listrik harganya untuk Wheatstone mengukur (besarannya). merupakan suatu Kegunaan suatu tahanan dari yang susunan rangkaian tidak diketahui Jembatan Wheatstone adalah yang untuk mengukur mengalir pada nilai suatu galvanometer potensial ujung-ujungnya sama dirumuskan dengan silang. listrik dalam dihubungkan yang lain perkalian empat melalui tahanan dua dimana titik hambatan sama dengan besar). Cara dan diagonal galvanometer dengan (karena Sehingga dapat sumber pada ditempalkan arus nol kerjanya dan cara adalah sirkuit tegangan yang kedua diagonal seperti yang diperlihatkan pada jembatan wheatstone. Gambar Jembatan Wheatstone C. Pengukuran tahanan Pengukuran tahanan dapat diklasifikasikan berdasarkan besarnya tahanan yang akan diukur. Klasifikasi besar tahanan adalah sebagai berikut : a) Tahanan rendah, yaitu tahanan yang bernilai lebih kecil dari 1 ohm b) Tahanan sedang, yaitu tahanan yang bernilai antara 1 sampai dengan 100.000 ohm c) Tahanan besar, yaitu tahanan yang bernilai lebih besar dari 100.000 ohm a) Pengukuran Tahanan Rendah Tahanan 1 ohm. cukup rendah, yaitu Pengukuran tinggi. Hal ini ini tahanan harus yang dilakukan dilaksanakan bernilai dengan karena nilai lebih kecil dari ketelitian yang tahanan yang diukur sangat kecil. Beberapa metoda pengukuran tahanan rendah antara lain: i. Amperemeter-Voltmeter Method ii. Kelvin Double Bridge Method iii. Ohmmeter Method Pengukuran Tahanan Rendah dengan Metoda Amperemeter – i. Voltmeter Pengukuran tahanan rendah dilakukan dengan cara mengukur arus yang melewati tahanan tersebut dan mengukur drop tegangan di antara tahanan tersebut dalam suatu rangkaian kemudian dihitung harga tahanannya sesuai dengan rumus V = IR. Gambar Pengukuran Tahanan Pengukuran dengan metode ini mempunyai tingkat ketilitian yang rendah. Hal itu disebabkan oleh : 1. Apabila Voltmeter dipasang paralel sebelum Amperemeter, maka sesungguhnya tegangan yang terukur oleh Voltmeter sesungguhnya adalah tegangan dari tahanan dalam amperemeter dan beban, yang terhubung seri. 2. Apabila Amperemeter dipasang seri sebelum Voltmeter, maka sesungguhnya arus yang terukur oleh Amperemeter adalah penjumlahan arus yang masuk ke tahanan dalam Voltmeter dan beban, yang terhubung paralel. ii. Pengukuran Tahanan Rendah dengan Metoda Jembatan Dobel Kelvin Jembatan Wheatstone, oleh double dimana William digunakan sama Kelvin terpasang Thomson. untuk dengan adalah pasang Jembatan mengukur jembatan 2 modifikasi ratio Dobel tahanan Wheatstone, dari arm. Kelvin yang <1Ω. hanya jembatan Ditemukan ini biasanya Cara kerjanya tahanan yang dipakai bukan 4 tetapi 7. Pada jembatan dapat saat mengukur Wheatstone diabaikan maka dan tahanan tahanan biasanya yang dari dapat rendah sebuah menggunakan penghantar mempengaruhi tidak pengukuran, untuk itu perlu digunakan beberapa modifikasi harus dilakukan. Jika rasio dari R 3 / R 4 dan R 1 / R 2 seimbang dan senilai, maka Jembatan kelvin akan menjadi seimbang, maka akan didapat keadaan seperti pada jembatan Wheatstone. Sebagai baru Jembatan menggunakan dengan hasil range modifikasi double prinsip ini Kelvin. ini 0.0017Ω Terdapat mencapai - 25Ω. maka didapatkanlah banyak keakuratan Bahkan alat2% banyak ukur alat yang dari tahanan ohmmeter menggunakan prinsip ini guna untuk membeperbesar range ukur. iii. alat Pengukuran Tahanan Rendah dengan Metoda Ohmmeter pun Pengukuran dilakukan khusus untuk mengukur Ducter ohmmeter dengan menggunakan tahanan rendah, untuk mengukur khusus yaitu ohmmeter Ducter tahanan Ohmmeter. rendah dengan ketelitian yang cukup tinggi. Ketika mengukur tahanan nenggunakan ohm meter, kita harus memastikan : 1. Tidak ada sumber tegangan di rangkaian. 2. Tahanan tidak terhubung seri ataupun paralel dengan resistor lain. b) Pengukuran Tahanan Medium Tahanan medium, yaitu tahanan yang bernilai lebih antara 1 sampai 100.000 ohm. Beberapa metoda pengukuran tahanan medium antara lain : i. Amperemeter-Voltmeter Method ii. Wheatstone Bridge Method Pengukuran Tahanan Medium dengan Metoda Amperemeter – i. Voltmeter Untuk sama cara dengan ini, pemasangan pengukuran Amperemeter - rangkaian tahanan Voltmeter. rendah Tingkat dan prinsip kerjanya menggunakan metoda ketelitiannya juga paling rendah. ii. Pengukuran Tahanan Medium dengan Metoda Jembatan Wheatstone Jembatan Christie pada dipopulerkan biasanya Wheatstone oleh digunakan tahun Sir ditemukan 1833 Charles untuk oleh kemudian Wheatstone mengukur Samuel Hunter diimprovisasi pada tahanan tahun yang dan 1843. Ini harganya tidak diketahui rangkaian dengan jembatan, menyeimbangkan dimana salah satu 2 dari kaki kaki dari sebuah tersebut terdapat tahanan yang harganya tidak diketahui. Di dalam sirkuit di bawah, pada sisi kanan R x adalah tahanan yang tidak diketahui harganya, R 1 , R 2 dan R 3 adalah tahanan yang potensiometer telah (R diketahui harganya, variabel). Jika dan rasio R dari 2 adalah kedua sebuah tahanan di dalam kaki yang diketahui harganya ( R 2 / R 1 ) sama dengan rasio dari kaki yang tidak diketahui harganya ( R x / R 3 ), maka tegangan di 2 titik tengah (B dan D) akan menjadi 0 dan tidak akan ada diatur arus yang hingga terpenuhi. mengalir kondisi Arah kedalam galvanometer. seprti yang disebutkan galvanometer akan menunjukan di R 2 atas terus dapat apakah R 2 terlalu tinggi atau teralu rendah. c) Pengukuran Tahanan Tinggi Seringkali pada penghantar-penghantar, kesalahan jadi utama. masalah pengukuran gaya Tetapi adalah tahanan gerak pada arus-arus rendah, listrik termis pengukuran bocor. tahanan adalah tahanan Sehingga dari sumber tinggi cara-cara yang untuk memperoleh pengukuran yang akuratpun berbeda-beda. Untuk disebut mega mengukur dengan omh sensitifitas mega tahanan ohm meter sama yang tinggi, tinggi meter, dengan ohm dan ada digunakan alat yang dasarnya prinsip kerja pada meter biasa sedikit tetapi perbedaan memiliki dalam rangkaian. Pengukuran tahanan tinggi sangat penting untuk keprluan perlindungan peralatan listrik dan manusia, misalnya: * Tahanan isolasi (kabel, mesin listrik, dsb) * Tahanan dari elemen rangkaian tegangan tinggi pada tabung hampa * Tahanan bocor kapasitor, tahanan volume, dan tahanan permukaan. Pengukuran Tahanan Tinggi dengan Direct Deflection Method Pengukuran Method dan Tahanan yaitu dengan kemudian galvanometer, harga Tinggi dengan memberikan tegangan mengukur tahannya arusnya dihitung Direct pada dengan Deflection bahan isolasi menggunakan menggunakan Ohm. C. Contoh-contoh Pengukuran Tahanan Dibawah ini ada beberapa contoh pengukuran tahanan Gambar Mengukur Hambatan (R) Tetap Dengan Ohmmeter hukum DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2009, Pengukuran Tahanan, http://electricsourcestation.blogspot.com/2009/06/pengukurantahanan.html?m=1, diakses 5 Januari 2019 Simon. , Pengukuran Tahanan, https://www.slideshare.net/mobile/simonpatabang/8-pengukuran-tahanan, diakses 6 Januari 2019 Suprianto. 2015, Pengertian, Fungsi Dan Prinsip Kerja Potensiometer, http://teknikelektronika.com/pengertian-fungsi-potensiometer/, diakses 5 Januari 2019 Suryatmo. 2010, Jembatan wheatstone, https://id.m.wikipedia.org/wiki/jembatan_wheatsone, 5 Januari 2019 PowerPoint TANYA JAWAB PERTANYAAN 1. 2. 3. 4. 5. 6. (Safi’i) (Ari) (Hakim) (Awabi) (Galih) (Dimas) Jelaskan cara menggunakan galvano meter. Apa perbedaan pada pengaplikasian potensio meter? Hasil paling akurat dari pengukuran tahanan rendah. Jelaskan penggunaan kelvin double bridge. Apa saja kegunaan jembatan wheatstone. Kenapa saat pengukuran tahanan rendah tidak ada sumber tegangan, dan apa alasan tidak boleh terhubung seri ataupun paralel dengan resistor lain. JAWABAN: 1. Fungsi Alat yang digunakan untuk menentukan keberadaan, arah, dan kekuatan dari sebuah arus listrik dalam sebuah konduktor. Gambar dibawah ini memperlihatkan bahwa galvanometer hanya dapat mengukur arus maupun tegangan yang relative rendah. Cara Penggunaan Galvanometer dihubungkan dengan dua resistor dan baterai seperti pada gambar diatas, arus listrik akan mengalir dari kutub positif baterai menuju terminal positif, shingga jarum galvanometer akan menyimpang ke arah kanan. Dan apibila kedua kutub baterai dibalik maka jarum galvanometer akan menyimpang ke arah kiri. 2. Aplikasi potensiometer Potensiometer digunakan dalam berbagai aplikasi. Baik aplikasi-aplikasi yang ada di industri maupun aplikasi – aplikasi yang ada di rumah biasanya menggunakan potensiometer sebagai komponen pengontrolnya. Potensiometer bisa digunakan sebagai input kontrol, sensor posisi, komponen kalibrasi dan lain sebagainya. a) Input kontrol Potensiometer sering digunakan pada mesin atau aplikasi – aplikasi yang memerlukan input kontrol secara variabel. b) Kontrol audio Potensiometer sering digunakan dalam aplikasi audio sebagai kontrol volume. c) Sensor posisi Potensiometer juga sering digunakan untuk mengetahui posisi jarak atau sudut. d) Kalibrasi dan tuning Dalam fabrikasi dan kalibrasi, trimpots sering digunakan. Trimpots adalah potensiometer preset yang sering dipasang pada papan sirkuit dan digunakan untuk tune atau menyesuaikan kinerja sirkuit/rangkaian. Mereka digunakan hanya selama kalibrasi sistem dan kebanyakan selalu berada pada posisi tetap. Trimpots sering digerakkan/ disetel dengan obeng minus kecil. Trimpots juga dikenal sebagai preset, trimmers, atau potensiometer trimming. 3. Beberapa metoda pengukuran tahanan rendah: 1. Amperemeter-Voltmeter Method 2. Kelvin Double Bridge Method 3. Ohmmeter Method Hasil yang paling akurat menggunakan ohm meter, Pengukuran dilakukan dengan menggunakan ohmmeter khusus untuk mengukur tahanan rendah, yaitu Ducter Ohmmeter. Ducter ohmmeter khusus untuk mengukur tahanan rendah dengan ketelitian yang cukup tinggi, dan mudah untuk digunakan. 4. Pengukuran Tahanan Rendah dengan Metoda Jembatan Dobel Kelvin. Jembatan double Kelvin (bridge) adalah modifikasi dari jembatan Wheatstone, dimana terpasang 2 pasang ratio arm. Ditemukan oleh William Thomson. Jembatan Dobel Kelvin ini biasanya digunakan untuk mengukur tahanan yang <1Ω. Cara kerjanya sama dengan jembatan Wheatstone, hanya tahanan yang dipakai bukan 4 tetapi 7. Pada saat mengukur tahanan yang rendah menggunakan jembatan Wheatstone maka tahanan dari sebuah penghantar tidak dapat diabaikan dan biasanya dapat mempengaruhi pengukuran, untuk itu perlu digunakan beberapa modifikasi harus dilakukan. Jika rasio dari R 3 / R 4 dan R 1 / R 2 seimbang dan senilai, maka Jembatan kelvin akan menjadi seimbang, maka akan didapat keadaan seperti pada jembatan Wheatstone. Sebagai hasil modifikasi ini maka didapatkanlah alat ukur baru Jembatan double Kelvin. Terdapat banyak alat- alat yang menggunakan prinsip ini mencapai keakuratan 2% dari tahanan dengan range 0.0017Ω - 25Ω. Bahkan banyak ohmmeter pun menggunakan prinsip ini guna untuk membeperbesar range ukur. 5. Jembatan Wheatstone merupakan suatu susunan rangkaian listrik untuk mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui harganya (besarannya). Kegunaan dari Jembatan Wheatstone adalah untuk mengukur nilai suatu hambatan dengan cara arus yang mengalir pada galvanometer sama dengan nol (karena potensial ujung-ujungnya sama besar). Sehingga dapat dirumuskan dengan perkalian silang. Cara kerjanya adalah sirkuit listrik dalam empat tahanan dan sumber tegangan yang dihubungkan melalui dua titik diagonal dan pada kedua diagonal yang lain dimana galvanometer ditempalkan seperti yang diperlihatkan pada jembatan wheatstone. Jembatan Wheatstone adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur suatu yang tidak diketahui hambatan listrik dengan menyeimbangkan dua kali dari rangkaian jembatan, satu kaki yang mencakup komponen diketahui kerjanya mirip dengan aslinya potensiometer. 6. -Saat pengukuran tahanan rendah tidak ada sumber tegangan pada rangkainan karena jika ada sumber tegangan maka hasil pengukurannya menggunakan ohm meter menjadi kurang akurat atau bahkan bisa merusak alat ukur kalau tegangannya tinggi. -Dan kenapa tidak boleh terhubung seri atau paralel dengan resistor lain supaya pengukuranya akurat karena fukus untuk mengukur satu resistor saja.
