Cara Tolakan Cara Tolakan dan Tarikan

Alat Ukur Analog AC
Alat ukur tegangan dan arus AC bekerja atas prinsip :
• Besi putar
• Elektrodinamometer
• Induksi
+ Rectifier
• Elektrostatis
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Alat Ukur dengan Besi Putar
Prinsip kerja :
Arus melalui besi putar
menimbulkan medan
magnet yang akan saling
tolak-menolak dan tarikmenarik dengan magnet
permanen sehingga jarum
penunjuk bergerak.
Jarum penunjuk ~ kuadrat
arus
Prinsip kerja instrumen besi putar dikelompokkan 2 :
1. Tolakan
EL 2222
Pengukuran
Elektrik
2. Gabungan tolakan
dan
tarikan
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Cara Tolakan
Cara Tolakan dan Tarikan
Sepasang besi lunak ditempatkan didalam
kumparan tetap, satu dari padanya tidak
dapat bergerak sedangkan yang lain bebas
bergerak melalui sumbu. Bila arus I yang
akan diukur dialirkan melalui kumparan
tetap maka menghasilkan medan magnet.
Kedua besi dimagnetiser dan besarnya
adalah berbanding lurus dengan I dan arah
magnetisasi yang samaÆ kutub-kutub yang
sama
Dua pasang kepingan besi ditempatkan
pada kumparan tetap dan sumbu bergerak.
Bila sudut putar dari sumbu putarnya dalah
kecil, maka susunan ini bekerja secara tolak
menolak, akan tetapi bila sudut putarnya
besar maka susunan bekerja secara tarik
menarik.
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Alat Ukur dengan Elektrodinamometer
•Penambahan sebuah tahanan pengali yang
sesuai akan mengubah gerak besi menjadi
voltmeter
•Penambahan sebuah tahanan shunt akan
menghasilkan rangkuman arus (current
range)
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Gerak d’ Arsonval/ PMMC menggunakan magnet
permanen Æ medan magnet
Elektrodinamometer menggunakan arus yang akan diukur
Æ fluksi medan
Bila magnet permanen dari alat ukur kumparan putar
diganti dengan kumparan tetap dan arus melalui kedua
kumparan tersebut (yang tetap dan bergerak), maka
momen geraknya didapat sebagai interaksi dari kedua
medan yaitu medan magnet dari kumparan tetap dan
medan magnet dari kumparan bergerak.
Momen geraknya didapat sebagai interaksi dari medan
magnet yang dibuat oleh kumparan tetap dan medan
EL 2222 Pengukuran Elektrik
magnet yang didapat
dariElektro
kutub
yang berputar.
Fakultal
& Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
1
Prinsip kerja Alat Ukur
Elektrodinamometer
Bila arus i1 melalui kumparan tetap
dan arus i2 melalui kumparan putar,
maka kumparan putar dikenakan gaya
elektromagnetis yang berbanding dgn
hasil kali kedua arus tersebut.
•Penambahan sebuah tahanan seri
mengubah elektrodinamometer
menjadi voltmeter.
•Penambahan sebuah tahanan shunt
mengubah elektrodinamometer
menjadi amperemeter.
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Alat Ukur Induksi
Bila suatu konduktor ditempatkan dalam
medan magnet dari arus bolak-balik, maka
arus putar akan dibangkitkan didalam
konduktor tersebut. Medan-medan magnet
dari arus putar ini dan dari arus bolak-balik
yang menyebabkannya, akan memberikan
interaksi yang menimbulkan momen gerak
pada konduktor.
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Alat Ukur Elektrostatik
Alat Ukur Pengarah Arus
Pada alat ukur ini gaya elektrostatik didapatkan
sebagai interaksi antara kedua elektroda yang
terdapat pada potensial yang berbeda.
Bila suatu tegangan V akan diukur, ditempatkan
antara elektroda yang tetap dan elektroda yang
bergerak dari alat ukur ini, maka elektroda yang
bergerak akan mendapatkan suatu momen yang
berbanding lurus terhadap kuadrat tegangan.
Dalam keadaan tersebut maka arah dari pada
gaya merupakan atraksi (tarikan) yang menuju
kepada bertambahnya kapasitas dari kondensator,
yang dibuat oleh kedua elektroda tersebut.
Pengarah arus adalah elemen khusus yang akan
menghasilkan arus searah, bila tegangan
ditempatkan pada ujung-ujungnya. Suatu alat ukur
yang mengkonversikan arus bolak-balik yang akan
diukur dengan mempergunakan kemampuan
pengarahan arus, sehingga menjadi arus searah
dan arus ini diukur melalui suatu alat ukur
kumparan putar disebut alat ukur dengan
pengaraha arus.
Alat ukur pengarah arus ini mempunyai kepekaan
yang tinggi diantara alat ukur arus bolak-balik,
sedangkan kerugiannya adalah dayanya kecil.
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Prinsip Kerja Alat Ukur dengan
Pengarah Arus
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Voltmeter Jenis Penyearah
±
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
2
Rangkaian Penyearah
Alat Ukur AC analog
faktor bentuk
• Faktor bentuk adalah hubungan antara nilai efektif
terhadap nilai rata-rata
• Factor bentuk = Nilai efektif gelombang bolak balik
Nilai rata- rata gelombang bolak balik
Untuk gelombang sinusoid
Factor bentuk =
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Rangkaian khas
multimeter AC
( 2 / 2) Em
Erms
=
= 1.11
Erata − rata
( 2 / π ) Em
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Pengukuran selain gelombang sinus
• Faktor koreksi untuk beberapa nilai
gelombang
Bentuk tegangan yang
diukur
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Tunjukan alat ukur dikalikan
dengan
sinus
1,00
persegi
V2 = 1,41
Segitiga
√2/√3 = 0,82
Gigi gergaji
√2/√3 = 0,82
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Pengukuran Tegangan yang
berubah dengan lambat
• Stripchart recorder
• Pengukuran tegangan yang berubah cepat
- oscillograph recorder
- osciloscope
• XY recorder
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
3
R1
Ohmmeter
• Ohmmeter Tipe Seri
Sebuah gerak d’Arsonval yang
dihubungkan seri dengan sebuah tahanan
dan batere ke sepasang terminal untuk
hubungan ke tahanan yang tdak diketahui,
berarti arus melalui alat ukur bergantung
pada tahanan yang tidak diketahui, dan
indikasi alat ukur sebanding dengan nilai
yang tidak diketahui.
A
Rm
E
B
R1
R2
E
Rm
Rx
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
• Ohmmeter Tipe Shunt
Alat ini terdiri dari sebuah batere yang
dihubungkan seri dengan sebuah tahanan
pengatur R1 dan gerak d’Arsonval.
Tahanan yang akan diukur dihubungkan
ke terminal A dan B. Didalam rangkaian ini
diperlukan sebuah sakelar untuk
memutuskan hubungan batere ke
rangkaian bila instrumen tidak digunakan.
Sesuai untuk pengukuran tahanan rendah
tetapi jarang digunakan.
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Rx
R2
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
R1
Im
E
A
Rm
S
Rx
B
Rm
R1
Harus dikalibrasi untuk mendapatkan nilai R untuk Im setengah penuh dan
Defleksi penuh
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Multimeter
Amperemeter, Voltmeter dan Ohmmeter
menggunakan gerak d’Arsonval,
perbedaannya pada rangkaian dimana
gerak dasar d’Arsonval tersebut digunakan
dengan menggunakan sakelar posisi
EL 2222 Pengukuran Elektrik
Fakultal Elektro & Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
4