LAPORAN LENGKAP
PRAKTIKUM INTRUMENTASI FISIKA
Diajukan untuk Memenuhi
Salah Satu Syarat guna Mengikuti Ujian Praktikum Instrumentasi Fisika pada
Laboratorium Jurusan Pendidikan Fisika
OLEH :
NAMA :
ZOE TRIANI SYAFI’I
STAMBUK : A1C313094
KELAS : B
KELOMPOK : V JURUSAN : PENDIDIKAN
FISIKA
LABORATORIUM JURUSAN PENDIDIKAN
FISIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI
2015
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
|
|
Kemudian saya
melanjutkan pendidikan S1 dan Puji syukur kehadirat Allah Yang Maha Esa saya di
terima sebagai mahasiswi di Perguruan Tinggi Negeri Universitas Halu Oleo
Kendari Sulawesi Tenggara melalui jalur SBMPTN di Jurusan Pendidikan Fisika
Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan.
VOLTMETER
A. Pendahuluan
1. Latar
Belakang
Istilah alat ukur sering kita
dengar dalam kehidupan sehari-hari. Alat ukur dapat didefinisikan sebagai suatu
alat yang dapat mengetahui besarnya nilai yang digunakan dalam sebuah satuan
berdasarkan tingkat ketelitian tertentu. Alat ukur terdiri atas alat ukur
digital dan alat ukur analog (Daryanto, 2001).
Voltmeter merupakan salah satu contoh alat ukur digital. Voltmeter adalah alat/perkakas untuk
mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang
diukur dalam rangkaian. 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 sebagai katoda. Umumnya
tabung tersebut berukuran 15 x 10 cm.
Voltmeter
merupakan suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Voltmeter juga digunakan untuk mengukur beda
potensial listrik. Voltmeter biasanya
disusun secara paralel dengan sumber tegangan atau peralatan listrik. Cara
memasang voltmeter adalah dengan menghubungkan ujung sumber tegangan yang
memiliki potensial yang lebih tinggi (kutub positif) harus dihubungkan
keterminal positif voltmeter, dan ujung
sumber tegangan yang memiliki potensial lebih rendah harus dihubungkan
keterminal negatif voltmeter. Voltmeter biasanya digunakan untuk mengukur
sumber tegangan seperti baterai, elemen volta dan aki. Ketika kita mengukur
tegangan atau beda potensial tetapi tidak menemukan voltmeter, kita juga dapat
menggunakan multimeter.
Untuk lebih memahami mengenai cara alat ukur
voltmeter, kita harus melakukan praktikum. Sebab voltmeter merupakan alat ukur yang sering digunakan dalam praktikum
fisika maupun bidang teknik. Pada percobaan voltmeter kita akan menentukan
hambatan (Rm) dalam voltmeter, mengukur beda potensial voltmeter,
mengetahui gejala pembebanan, presentase kesalahan pengukuran voltmeter, serta
pengaruh Rm terhadap pola pembebanan
pengukuran beda potensial.
2. Tujuan
Adapun tujuan pada percobaan voltmeter adalah sebagai
berikut.
a.
Menentukan
hambatan (Rm) dalam voltmeter.
b.
Mengukur
beda potensial dengan tepat.
c.
Mengamati
gejala pembebanan.
d.
Menghitung
persentase kesalahan.
B. Kajian
Teori
Voltmeter adalah alat ukur listrik yang
digunakan untuk mengukur beda potensial atau tegangan pada ujung-ujung komponen
elektronika. Voltmeter
dapat dibuat dari sebuah galvanometer dan sebuah hambatan eksternal Rx yang
dipasang seri. Prinsip kerja voltmeter hampir sama dengan
amperemeter karena
desainnya juga terdiri dari galvanometer dan hambatan seri atau multiplier (Sujatmiko 2009).
Voltmeter digital memperagakan
pengukuran tegangan DC atau AC dalam bentuk
angka diskrit, sebagai pengganti defleksi jarum penunjuk pada sebuah
skala kontinu seperti dalam alat ukur analog. Penunjukan
dengan angka dalam banyak pemakaian lebih menguntungkan, karena mengurangi kesalahan
pembacaan oleh manusia dan interpolasi, menghilangkan
kesalahan paralaksis, memperbesar kecepatan pembacaan dan melengkapi keluaran dalam bentuk digital yang
sesuai bagi pengolahan dan pencatatan selanjutnya (Cooper, 2008).
Bila
sebuah voltmeter dihubungkan antara dua titik di dalam sebuah rangkaian tahanan
tinggi, dia bertindak sebagai shunt bagi bagian rangkaian sehinga memperkecil
tahanan ekivalen dalam bagian rangkaian tersebut. Berarti voltmeter akan
menghasilkan penunjukan tegangan yang lebih rendah dari yang sebenarnya sebelum
dihubungkan. Efek ini disebut efek pembebanan (loading effect) instrumen yang terutama disebabkan oleh
sensitivitas rendah (Endy, 2011).
C. Metode
Praktikum
1. Alat
dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan
voltmeter adalah dapat dilihat pada tebel 1.1 berikut.
Tabel
1.1 Alat dan Bahan Pecobaan Voltmeter
|
No.
|
Nama
Alat dan Bahan
|
Kegunaan
|
|
1.
|
Multimeter analog 1 buah
|
Mengukur hambatan dan tegangan
|
|
2.
|
Multimeter digital
|
Mengukur hambatan dan tegangan
|
|
3.
|
Power
Supply
|
Sebagai sumber tegangan
|
|
4.
|
Kabel penghubung
|
Untuk menghubungkan catu daya
dengan voltmeter
|
|
5.
|
Resistor 2 buah
|
Sebagai hambatan
|
|
6.
|
Ohm
meter
|
Untuk
mengkur besar hambatan
|
|
7.
|
Papan
rangkaian
|
Sebagai
tempat merangkai rangkaian listrik
|
2. Prosedur
Kerja
Adapun langkah-langkah pada percobaan Voltmeter adalah
sebagai berikut
a.
Pengukuran
pada Voltmeter
1.
Memfungsikan
satu multimeter sebagai ohmmeter dan yang lain sebagai voltmeter.
2.
Mengukur
hambatan voltmeter mulai dari batas ukur terendah sampai batas ukur tertinggi.
3.
Mengamati
batas ukur DC volt terendah dan mA terendah.
4.
Menentukan
Rg berdasarkan hukum Ohm dari pengamatan
point 3.
5.
Menghitung
hambatan voltmeter tiap batas pengukuran berdasarkan batas ukur voltmeter tiap
batas pengukuran.
b.
Efek
Pembebanan (Loading Effect)
1.
Mengukur
beda potensial power supply dengan
teliti, kemudian mengukur hambatan voltmeter dengan ohmeter, lalu mengukur beda
potensial dengan hambatan R memilih dengan memperhatikan memiliki orde yang
sama dengan hambatan voltmeter.
2.
Menghitung
persentase kesalahan pengukuran.
3.
Memberi
kesimpulan mengenai pengaruh nilai Rm terhadap pesentase kesalahan pengukuran
arus listrik.
D.
Hasil
Dan Pembahasan
1.
Hasil
Percobaan
voltmeter ini kita melakukan pengamatan dua kali yaitu mengukur hambatan
voltmeter dan efek pembebanan.
a.
Mengukur
Hambatan Voltmeter
Tabel 1.2 Data
Pengamatan Mengukur Hambatan Voltmeter
|
No.
|
Batas
Ukur (volt)
|
Hambatan
|
Nilai
Resistansi (Ω)
|
|
1.
|
0,25
|
Rg
|
5,01× 103
|
|
2.
|
0,5
|
R1
|
10,02× 103
|
|
3.
|
2,5
|
R2
|
50,3× 103
|
|
4.
|
10
|
R3
|
2× 105
|
|
5.
|
50
|
R4
|
1,01× 106
|
|
6.
|
250
|
R5
|
2,24× 106
|
|
7.
|
1000
|
R6
|
8,73× 106
|
b.
Efek
Pembebanan
Tabel 1.3 Data
Pengamatan Efek Pembebanan Voltmeter
|
No.
|
Batas Ukur Power Supply (Volt)
|
Tegangan yang Terukur
|
Hambatan (Ω)
|
|
1.
|
3
volt
|
V0
= 3,3 volt
|
|
|
2.
|
V1 = 2,5
volt
|
R1
= 1,967× 103
|
|
|
3.
|
V2
= 2,8 volt
|
R2 = 1,946× 103
|
Berdasarkan hasil pengamatan di atas, maka untuk hambatan dalam voltmeter dan efek pembebanan dapat
dianalisis sebagai berikut.
(1)
Mentukan hambatan muka
(Rm) Voltmeter
Dengan cara yang sama untuk data
selanjutnya dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 1.4 Analisis Data Hambatan dalam untuk Voltmeter
|
No.
|
Batas
Ukur (Volt)
|
Hambatan
|
Nilai
(Ω)
|
Hambatan
dalam (Ω)
|
|
1.
|
0,25
|
Rg
|
5,01× 103
|
0
|
|
2.
|
0,5
|
R1
|
10,02 × 103
|
5,01 × 103
|
|
3.
|
2,5
|
R2
|
50,3 × 103
|
4,529 × 104
|
|
4.
|
10
|
R3
|
2 × 105
|
1,95 × 105
|
|
5.
|
50
|
R4
|
1,01 × 106
|
1 × 106
|
|
6.
|
250
|
R5
|
2,24 × 106
|
2,23 × 106
|
|
7.
|
1000
|
R6
|
8,73 × 106
|
8,725 × 106
|
(2)
Menghitung Efek
Pembebanan
Diketahui
: V0 = 3,3 Volt; V1 = 2,5 Volt; dan V2 = 2,8
Volt
o Untuk
V1
o Untuk
V2
2.
Pembahasan
Voltmeter adalah suatu
alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah alat
multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter
berkali-kali lipat. Pada saat dilakukan pengukuran, gaya magnetik akan timbul
dari interaksi antara medan magnet dan kuat arus listrik. Gaya magnet tersebut
akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus atau
tegangan listrik. Semakin besar arus dan tegangan listrik yang mengalir maka
semakin besar pula penyimpangan jarum dari voltmeter tersebut. Itulah prinsip
kerja dari voltmeter ini.
Voltmeter juga
mempunyai skala penuh atau batas ukur maksimum. Padahal tegangan yang akan diukur kadang
melebihi batas ukur voltmeter. Untuk
itu, batas ukur voltmeter dapat diperbesar dengan menambah hambatan yang
dipasang seri dengan voltmeter tersebut sebagai tempat berbagi tegangan. Hambatan yang dipasang seri ini dinamakan
hambatan muka.
Percobaan ini bertujuan
untuk mengetahui hambatan muka, batas ukur voltmeter maupun kesalahan saat
melakukan pengukuran dengan menggunakan voltmeter, mengukur beda potensial dengan tepat mengamati
gejala pembebanan, menghitung persentase kesalahan
dan menentukan pengaruh Rm
terhadap pola pembebanan pengukuran beda potensial.
Dari hasil pengamatan
untuk penentuan nilai rasistansi dan hambatan muka untuk setiap batas ukur
diperoleh bahwa ketika melakukan pengukuran untuk batas ukur 0,25 volt
diperoleh hambatan yang terukur sebesar 5,01× 103 Ω hambatan inilah yang dijadikan sebagai
hambatan dalam voltmeter (Rg). Kemudian
untuk batas ukur kedua yaitu 0,5 volt diperoleh hambatan yang terukur sebesar
10,02 × 103
, dan untuk batas ukur ketiga 2,5
volt, keempat 10 v0lt, kelima 50 volt ke enam 250 volt dan ketujuh 1000
diperoleh hambatan yang terukur berturut adalah
50,3 × 103
, 200 × 103
1,01 × 106
, 2,24 × 106
dan 8,73 × 106
.
Dalam menentukan hambatan muka (Rm), yakni hambatan yang
terbaca oleh multimeter dikurangi dengan hambatan galvanometer (nilai yang
menunjukkan skala pada alat ukur) dengan hambatan galvanometer tetap untuk
semua resistor diperoleh hambatan muka pertama sampai hambatan muka ketujuh
berturut-turut adalah 0, 5,01 x 103 Ω, 4,529 x 103 Ω,
1,95 x 105 Ω, 1 x 106 Ω, 2,23 x 106 Ω dan 8,75
x 106 Ω .Dari hasil tersebut
tampak bahwa semakin besar batas ukur suatu voltmeter maka nilai hambatan dan hambatan
mukanya semakin besar pula. Hal ini berarti bahwa setiap penaikan batas ukur,
selalu dihubungkan dengan resistor yang berbeda yang memiliki nilai resistansi
yang berbeda dan nilainya semakin besar. Akibatnya, pelipatan batas ukurnyapun
semakin besar.
Sedangkan dalam percobaan efek pembebanan yakni dimaksudkan
untuk mengetahui seberapa besar persentase kesalahan dari hasil pengukuran tegangan ketika
dihubungkan seri dan paralel dengan 2 buah resistor. Pecobaan efek pembebanan yakni menggunakan
tegangan sumber power supply sebesar
3 volt dan diperoleh tegangan yang terukur sebesar 3,3 volt, dan kita namakan
dengan Vo. Ketika kita hubungakn secara seri dengan resistor yang memiliki
hambatan 1,967 kΩ, tegangan yang terukur adalah 2,5 volt. Ketika dihubungkan
secara paralel, tegangan yang terukur adalah 2,8 volt. Dari hasil pengamatan
bahwa ketika dihubungakn secara seri lebih kecil tegangannya daripada
dihubungkan secara paralel.
Penentuan persentase kesalahan pengukuran yakni dengan
mengambil selisih antara tegangan sumber dengan tegangan yang terukur dibagi
dengan tegangan sumber kemudian dikali 100% sehingga diperoleh persentase
kesalahan pengukuran untuk V1
sebesar 24 % dan V2 sebesar 15 %.
Hal ini berarti bahwa tingkat kesalahan pengukurannya berada dalam
status yang tidak normal karena persentase kesalahan pengukurannya berada di
atas 10%. Artinya kesalahan pengukuran ini masih memiliki keberartian yang
relatif besar, sehingga tidak bisa
diabaikan.
E.
Penutup
1.
Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang didapat pada percobaan ini adalah sebagai berikut.
a.
Semakin besar hambatan yang diukur,
semakin besar pula hambatan muka (Rm) dari voltmeter tersebut.
b.
Semakin tinggi nilai batas ukur voltmeter semakin besar pula hambatan
dalam voltmeter
c.
Nilai KSR pengukuran tidak baik
karena melebihi persen toleransi
kesalahan pengukuran yakni 10%, yaitu pengukuran pertama sebesar 24% dan
pengukuran kedua 15%.
2.
Saran
a. Pengelola
laboratorium
Sebaiknya
kebersihan para praktikan lebih ditekankan lagi untuk menjaga kebersihan
laboratorium.
b. Asisten
Asisten
percobaan voltmeter sudah bagus dalam membimbing jalannya praktikum, perlu
dipertahankan.
c. Praktikan
Para
praktikan instrumen kita harus mejaga ketertiban jalannya praktikum, agar
praktikum berjaln dengan baik.
AMPEREMETER
A. Pendahuluan
1. Latar
Belakang
Istilah alat ukur sering kita
dengar dalam kehidupan sehari-hari. Alat ukur dapat didefinisikan sebagai suatu
alat yang dapat mengetahui besarnya nilai yang digunakan dalam sebuah satuan
berdasarkan tingkat ketelitian tertentu. Alat ukur terdiri atas alat ukur
digital dan alat ukur analog (Daryanto, 2001).
Dalam
dunia elektronika dikenal namanya komponen elektronika, dimana pada komponen
elektronika tersebut memiliki karakteristik dan kegunaan masing-masing. Setiap
peralatan listrik memiliki besaran listrik masing-masing. Besaran listrik
seperti kuat arus, tegangan, hambatan dan sebagainya yang terdapat pada
komponen elektronika tidak semua ditangkap oleh panca indara manusia, kecuali
menggunakan alat ukur tertentu.
Arus
listrik adapat diukur dengan menggunakan alat yang dinamakan dengan
amperemeter. Amperemeter adalah galvanometer yang didesain untuk mengukur kuat
arus listrik. Sifat listrik yang harus
dimiliki amperemeter agar tidak mengubah rangkaian dengan cara rangkaian
galvanometer diupayakan jauh lebih kecil dari pada hambatan rangkaian (Hasrul,
2011).
Untuk
mengukur kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu komponen, amperemeter
disisipkan ke dalam rangkaian sehingga berhubungan seri dengan komponen
tersebut. Dengan demikian semua arus
yang melewati komponen akan melewati amperemeter. Kehadiran amperemeter akan
menambah jumlah hambatan total sehingga arus akan mengecil, sehingga arus yang
terukur akan salah.
Berdasarkan
uraian di atas maka perlu kita melakukan praktikum amperemeter untuk mengetahui
penggunaan amperemeter dengan tepat, hambatan dalam amperemeter dan tingkat
kesalahan pengukuran.
2. Tujuan
Adapun tujuan pada percobaan Amperemeter adalah
sebagai berikut.
a.
Dapat
menggunakan amperemeter dengan tepat.
b.
Menentukan
hambatan dalam (Rm) amperemeter.
c.
Menentukan
kesalahan pengukuran amperemeter secara praktis dan teoritis.
B. Kajian
Teori
Arus listrik adalah aliran listrik yang melalui
kabel atau penghantar lainnya. Satuan Standar Intenasional untuk arus listrik
adalah ampere (A). Alat yang digunakan untuk mengukur arus listrik adalah amperemeter. Pada
rangkaian luar, amperemeter dibuat seri dengan beban. Arus yang diukur pad alat
ini merupakan arus yang mengalir pada rangkaian nyata yang dapat dirangkai
sendiri oleh pengguna. Arus keluar dari kutub positif kemudian keluar dan masuk
kembali ke kutub negatif sumber. Arus yang mengalir ke satu arah saja dengan
harga konstan dinamai arus searah atau DC (Prijo, 2011).
Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus. Bagian terpenting dari
Ampermeter adalah galvanometer. Galvanometer bekerja dengan prinsip gaya antara
medan magnet dan kumparan berarus. Galvanometer dapat digunakan langsung untuk
mengukur kuat arus searah yang kecil. Semakin besar arus yang melewati kumparan
semakin besar simpangan pada galvanometer. Ampermeter terdiri dari galvanometer
yang dihubungkan paralel dengan resistor yang mempunyai hambatan rendah.
Tujuannya adalah untuk menaikan batas ukur ampermeter. Hasil pengukuran akan
dapat terbaca pada skala yang ada pada ampermeter (Damayanti, 2011).
Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip
gaya magnetik (Gaya Lorentz). Ketika arus mengalir melalui kumparan yang
dilingkupi oleh medan magnet timbul gaya lorentz yang menggerakan jarum penunjuk
menyimpang. Apabila arus yang melewati kumparan besar, maka gaya yang timbul
juga akan membesar sedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk juga akan
lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak ada maka jarum
penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar gaya yang
dimaksud sesuai dengan Prinsip Gaya Lorentz F = B.I. L (Anonim, 2010).
C. Metode
Praktikum
1. Alat
dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan
amperemeter adalah dapat dilihat pada tebel 2.1 berikut.
Tabel
2.1 Alat dan Bahan Percobaan Amperemeter
|
No.
|
Nama
Alat dan Bahan
|
Kegunaan
|
|
1.
|
Multimeter digital
|
Mengukur hambatan dan tegangan
|
|
2.
|
Basicmeter
|
Sebagai amperemeter yang
digunakan untuk mengukur arus listrik
|
|
3.
|
Power
Supply
|
Sebagai sumber tegangan
|
|
4.
|
Kabel penghubung
|
Untuk menghubungkan catu daya
dengan amperemeter
|
|
5.
|
Resistor
|
Sebagai hambatan
|
2. Prosedur
Kerja
Adapun langkah-langkah pada percobaan Amperemeter adalah
sebagai berikut.
a.
Memfungsikan
basicmeter sebagai amperemeter dan multimeter digital sebagi ohmmeter.
b.
Mengukur
hambatan amperemeter dengan ohmmeter untuk berbagai batas ukur 100 µA, 100 mA
dan 1 A.
c.
Batas
ukur amperemeter merupakan galvanometer, dan mencatat hambatannya sebagai RG.
d.
Menghitung
hambatan dalam Rm untuk masing-masing batas pengukuran, dengan terlebih dahulu
menghitung Rsh.
e.
Meng-On-kan
power supply, memfungsikan multimeter
sebagai voltmeter.
f.
Mengukur beda potensial power supply untuk tegangan 3 volt dan 6 volt.
g.
Membuat
rangkaian berikut berikut dengan hambatan
100 Ω.
|
R
|
|
V
|
|
i
|
Gambar 2.1 Rangkaian Percobaan Amperemeter
h.
Mengukur
besar arus dengan tegangan 3 volt dan tegangan 6 volt.
i.
Mengulangi poin (g) dan (h) dengan hambatan
1000 Ω.
j.
Menghitung persentase kesalahan pengukuran.
D.
Hasil
dan Pembahasan
1.
Hasil
Hasil
pengamatan percobaan amperemeter adalah sebagai berikut.
a.
Mengukur
Hambatan Amperemeter
Tabel 2.2 Data Pengamatan
Mengukur Hambatan Amperemeter
|
No.
|
Batas
Ukur (A)
|
Hambatan
Amperemeter (Ω)
|
|
1.
|
100 x 10-6
|
0,6
|
|
2.
|
100 x 10-3
|
3,97 x 103
|
|
3.
|
1
|
0,4
|
b.
Pengukuran
Arus dengan Hambatan 100 Ω
Tabel 2.3 Pengukuran Arus dengan Hambatan 100
Ω
|
No.
|
Tegangan
Power Supply
|
V
multimeter
|
I
(A)
|
|
1.
|
3
|
3,15
|
16 x 10-6
|
|
2.
|
6
|
6,5
|
26
10-6
|
c.
Pengukuran
Arus dengan Hambatan 1000 Ω
Tabel 2.4 Pengukuran Arus dengan
Hambatan 1000 Ω
|
No.
|
Tegangan
Power Supply
|
V
multimeter
|
I
(A)
|
|
1.
|
3
|
3,15
|
2 x 10-6
|
|
2.
|
6
|
6,5
|
4 x 10-6
|
Analisis
dari hasil percobaan amperemeter adalah sebagai berikut.
(1) Menghitung
Kelipatan Batas Ukur (n)
·
Batas Ukur 100 X 10-6 A
=
= 1 kali
·
Batas ukur 100 x 10-3 A
=
= 1000 kali
·
Batas ukur 1 A
=
= 10.000 kali
(2)
Menghitung Hambatan Cabang (Rsh)
Rsh =
· Untuk
n = 1 dan Ra = 0,6 Ω
Rsh =
=
= ∞
· Untuk
n = 1000 kali dan Ra = 3,97 x 103 Ω
Rsh =
=
= 3,97 Ω
· Untuk
n = 106 dan Ra = 0,4 Ω
Rsh =
= 0,4/105 -1 = 4 x
10-4 Ω
(3)
Menghitung Hambatan Dalam (Rm)
Rm = Rsh (n-1) +RG
· Untuk
Rsh = ∞ , n = 1 kali dan Rg = 0,6 Ω
Rm = Rsh (n-1) +RG
=
∞ (1-1) + 0,6
= 0,6 Ω
· Untuk
Rsh = 3,97 Ω , n = 1000 kali dan Rg =
0,6 Ω
Rm = 3,97 (1000 -1) +0,6
= 3,97
(999) + 0,6
= 3966,63 Ω
· Untuk
Rsh = 4 Ω , n = 106 kali dan
Rg = 0,6 Ω
Rm = 4 (105 -1) +0,6
= 4 (999999) + 0,6
= 3996,6
Ω
(4)
Menentukan Kuat Arus (I)
(a)
Secara Teori
I =
v
Untuk R = 100 Ω
I1 =
=
= 0,03 A
I2 =
=
= 0,06 A
v
Untuk R = 1000
I1 =
=
= 0,003 A
I2 =
=
= 0,006 A
(b)
Secara Praktek
I` =
v
Untuk R = 100 Ω
I`1 =
=
=
= 0,029 A
I`2 =
=
=
= 0,059 A
v
Untuk R = 1000 Ω
I`1 =
=
=
= 0,029 A
I`2 =
=
=
= 0,059 A
(5)
Menentukan Kesalahan Relatif (KSR)
v
Untuk R = 100 Ω
KSR1 =
x 100%
=
x 100 %
= 3,4%
KSR2 =
x 100%
=
x 100 %
= 1,6 %
v
Untuk R = 1000 Ω
KSR1
=
x 100%
=
x 100 %
= 3,4%
KSR2 =
x 100%
=
x 100 %
= 1,6%
2.
Pembahasan
Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus.
Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetik (Gaya Lorentz). Ketika
arus mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh
medan magnet timbul gaya lorentz yang menggerakan jarum penunjuk menyimpang. Apabila
arus yang melewati kumparan besar, maka gaya yang timbul juga akan membesar
sedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk juga akan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak
ada maka jarum penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar
gaya yang dimaksud sesuai dengan Prinsip Gaya Lorentz F = B. I. L. Untuk mengukur kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu
rangkaian, amperemeter disisipkan ke dalam rangkaian sehingga berhubung seri
dengan rangkaian tersebut. Dengan demikian semua arus yang melewati rangkaian
akan melewati amperemeter. Amperemeter mempunyai batas ukur maksimum, jadi agar
amperemeter dapat mengukur arus yang melebihi batas ukur amperemeter tersebut
haruslah dipasang suatu hambatan yang disebut shunt. Kelebihan arus akan
mengalir kehambatan shunt ini.
Pada pengamatan kali ini pertama-tama kami mengamati
bagaimana menggunakan amperemeter dengan
baik, sehingga hasil pengukuran arus yang kita peroleh tidak keliru. Sebelumnya
kita harus mengetahui batasan ukur amperemeter, serta skala maksimum amperemeter
yang kita gunakan, Dengan mengetahui hal tersebut kita dapat menentukan besar
arus yang mengalir pada amperemeter itu sendiri dengan menggunakan berbagai
batasan ukur pada amperemeter serta dapat pula kita menentukan pelipatan batas
ukurnya. Karena pada amperemeter itu sendiri memiliki batasan ukur sehingga
apabila terjadi kelebihan arus akan menyebabkan kerusakan pada amperemeter. Dalam
hal ini kita bisa menghindarinya dengan memasang suatu hambatan yang dikenal
dengan hambatan shunt. Dimana apabila arus yang mengalir pada ampremeter
melebihi batas ukurnya maka akan dialirkan pada hamabatan shunt ini. Hal ini
dapat terjadi karena hambatan shunt ini diparalelkan dengan amperemeter
tersebut dalam rangkaian.
Pengamatan selanjutnya menentukan besar hambatan dalam dalam
amperemeter. Dimana dari data pengamatan peroleh untuk batas ukur 100 µA hambatan
dalam ohmeter menunjukan 3,97 Ω, untuk batas ukur 1A hambatan dalam ohmeter
menunjukan 0,4 Ω, Dari hasil ini terlihat bahwa perubahannya tidak signifikan.
Seharusnya teori yang ada menyatakan bahwa semakin besar batas ukurnya, maka
semakin besar pula hambatan dalamnya. Hal ini bisa terjadi setiap melakukan
pengukuran, dikarenakan dua faktor yaitu alat yang kita gunakan mengalami
kerusakan dan kurangnya ketelitian melakukan pengukuran.
Dari data ini kami menentukan besar pelipatan batas ukur
pada amperemeter. Dimana nilai pelipatan
batas ukur ini teori menyatakan bahwa batas ukur sebanding dengan arus terendah
dan berbanding terbalik dengan batas ukur minimumnya. Dari data analisis terlihat bahwa untuk
jangkauan ukur 100 µA besar pelipatan batas ukurnya adalah 1 kali, untuk 100 mA
adalah 100 kali dan untuk 1 A = 106 kali. Hal ini menunjukan bahwa semakin besar
jangkauan ukur yang kita gunakan maka akan semakin besar pula pelipatan batas
ukurnya. Dari hasil yang diperoleh praktek yang dilakukan sesuai dengan teori
yang ada.
Selanjutnya mengamati
mengenai cara menentukan hambatan dalam sebuah amperemeter. Langkah pertama
yang kami lakukan adalah merangkai alat dengan menambahkan resistor yang
dipasang paralel dengan RG, Untuk pengamatan kali ini kami
menggunakan dua buah resistor yaitu resistor 100 Ω dan resistor 1000 Ω. Untuk R
= 100 Ω serta untuk masing-masing voltase 3 v dan 6 v besar I yang terukur
adalah 16 µA dan 26 µA. Untuk R = 1 k
Ω, dengan voltase 3 v dan 6 v, diperoleh nilai I = 2 µA dan 4 µA. Dari data ini kita dapat menentukan
besar hambatan shunt. Dimana hambatan shunt sebanding dengan RG dan
berbanding terbalik dengan pelipatan batas ukur kurang 1. Dari analisis data
yang kami peroleh semakin besar pelipatan batas ukur yang digunakan maka besar
hambatan shunt akan semakin kecil. Hal ini menunjukan bahwa dengan semakin
besarnya pelipatan batasan ukur yang diberikan pada amperemeter maka semakin
besar pula arus yang dapat dilewatkan pada amperemeter dengan demikian maka
kelebihan arus yang ada pada amperemeter akan semakin kecil sehingga besar
hambatan shunt yang digunakan akan semakin kecil pula. Selanjutnya dari nilai
Rsh yang diperoleh ini kita dapat menentukan besar hambatan dalam, dari
analisis data yang kami peroleh terlihat bahwa semakin besar pelipatan batas
ukur yang kami peroleh maka semakin besar pula hambatan dalam ohmmeter.
Selajutnya pada percobaan ini kami menentukan besar arus
yang mengalir dalam rangkaian secara teori serta secara praktek. Untuk R = 100 Ω, kami memperoleh besar
arus secara teori adalah sebesar 0,03 A
dan secara praktek besar arus yang kami peroleh adalah 0,03 A. Dari hasil yang
kami peroleh tersebut terlihat bahwa tidak ada perbedaan besar arus yang kami
peroleh untuk hambatan yang sama baik secara praktek maupun teori. Hal ini juga terjadi untuk data-data yang
lain yang dapat dilihat pada analisis data yang kami lakukan. Hal ini dibuktikan juga dengan presentase
kesalahan pengukurang yang kami peroleh. Dimana untuk presentase kesalahan
relatif pengukuran kami meperoleh nilai KSR untuk R = 100
Ω adalah 3,4 % sedangkan untuk R
= 1 KΩ nilai KSR adalah 1,6 %.
Hal ini menunjukan bahwa keadaan seperti ini dikatakan baik karena tidak
melebihi presentase toleransi kesalahan pengukuran yakni tidak melebihi 10 %.
E.
Penutup
1.
Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang didapat pada percobaan ini adalah sebagai berikut.
a. Amperemeter
adalah alat yang digunakan untuk mengukur arus listrik.
b. Semakin
tinggi nilai batas ukur amperemeter
semakin besar pula hambatan dalam amperemeter. Untuk batas ukur 1 x10-6 A,
hambatan dalamnya yaitu 0,6 Ω dan untuk hambatan 10-3 A, hambatan
dalamnya yaitu 3,97 kΩ.
c. Nilai KSR
pengukuran baik karena tidak melebihi
persen toleransi kesalahan pengukuran
yakni 10%, yaitu pengukuran pertama sebesar 3,4 % dan pengukuran kedua 1,6%.
2.
Saran
a. Pengelola
Laboratorium
Sebaiknya
para praktikan lebih ditekankan lagi untuk menjaga kebersihan laboratorium.
b. Asisten
Asisten
percobaan amperemeter sudah bagus dalam membimbing jalannya praktikum, akan
tetapi volume suaranya saat menjelaskan perlu ditingkatkan lagi.
c. Praktikan
Para
praktikan instrumen kita harus mejaga ketertiban jalannya praktikum, agar
praktikum berjalan dengan baik.
OHMMETER
A. Pendahuluan
1. Latar
Belakang
Istilah alat
ukur sering kita dengar dalam kehidupan sehari-hari. Alat ukur dapat didefinisikan
sebagai suatu alat yang dapat mengetahui besarnya nilai yang digunakan dalam
sebuah satuan berdasarkan tingkat ketelitian tertentu. Alat ukur terdiri atas
alat ukur digital dan alat ukur analog (Daryanto, 2001).
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering
mengukur satuan-satuan listrik seperti tegangan, arus, hambatan dan lain-lain.
Untuk mengukur satuan-satuan listrik tersebut tentunya dibutuhkan alat yang
relevan untuk mengukunya. Untuk mengukur hambatan membutuhkan alat yang
dinamakan dengan ohmmeter. Pada umumnya ohmmeter tidak berdiri sendiri. Amperemeter
untuk mengukur ampere (kuat arus listrik), voltmeter untuk mengukur volt (besar
tegangan listrik) dan ohm meter untuk mengukur ohm (hambatan listrik)
menggabungkan fungsi mejadi satu kesatuan yang disebut avometer (ampere volt
meter) atau disebut juga Multimeter.
Ohmmeter adalah
perangkat yang mengukur jumlah listrik yang dihasilkan pergeseran seperti
elektron melewati sebuah konduktor listrik. Juga dikenal sebagai hambatan
listrik, nilainya dinyatakan dalam satuan “ohm.” Pengukuran ini diatur oleh “Hukum Ohm,” yang menyatakan bahwa arus
yang melalui rangkaian listrik berbanding lurus dengan jumlah tegangan yang
diberikan. Ketika ditulis sebagai persamaan aljabar, fenomena alam ini akan
terlihat seperti ini: R = V/I, dimana R adalah Resistensi, V Tegangan, dan I
mewakili Arus. Ini ilustrasi dari hubungan antara nilai-nilai tersebut
diberikan untuk abad ke-19 fisikawan Jerman dan
guru, George Simon Ohm.
Berdasarkan uraian di atas maka perlu
kita melakukan praktikum ohmmeter untuk mengetahui penentuan skala ohmmeter dan
mengukur hambatan resistor dengan tepat.
2. Tujuan
Adapun tujuan pada percobaan Ohmmeter adalah sebagai berikut.
a.
Menentukan skala ohmmeter.
b.
Mengukur hambatan resistor dengan tepat.
B. Kajian
Teori
Menurut
Giancolli (1999: 190) Ohm-meter adalah daya untuk menahan mengalirnya arus
listrik dalam suatu konduktor.
“PaulA. Tipler (1996:234) menyatakan ”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
(Jefri, 2013).
Tipe
yang lebih akurat dari ohmmeter memiliki sirkuit elektronik yang melewati arus
constant (I) melalui hambatan, dan sirkuti lainnya yang mengukur voltase (V)
melalui hambatan. Menurut persamaan berikut, yang berasal dari hukum Ohm, nilai
dari hambatan (R) dapat ditulis dengan:
R=V/I..................................................................(3.1)
V menyatakan potensial listrik
(voltase/tegangan) dan I menyatakan besarnya arus listrik yang mengalir.
Untuk
pengukuran tingkat tinggi tipe meteran yang ada di atas sangat tidak memadai.
Ini karena pembacaan meteran adalah jumlah dari hambatan pengukuran timah,
hambatan kontak dan hambatannya diukur. Untuk mengurangi efek ini, ohmmeter
yang teliti untuk mengukur voltase melalui resistor. Dengan tipe dari meteran
ini, setiap arus voltase turun dikarenakan hambatan dari gulungan pertama dari
timah dan hubungan hambatan mereka diabaikan oleh meteran. Teknik pengukuran
empat terminal ini dinamakan pengukuran Kelvin, setelah metode William Thomson,
yang menemukan Jembatan Kelvin pada tahun 1861 untuk mengukur
hambatan yang sangat rendah. Metode empat terminal ini dapat juga digunakan
untuk melakukan pengukuran akurat dari hambatan tingkat rendah (Utari, 2011).
C. Metode
Praktikum
1. Alat
dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan Ohmmeter adalah dapat
dilihat pada tebel 3.1 berikut.
Tabel 3.1 Alat dan Bahan
Percobaan Ohmmeter
|
No.
|
Nama
Alat dan Bahan
|
Kegunaan
|
|
1.
|
Dua
buah multimeter analog dan digital
|
Untuk mengukur
tegangan, hambatan, dan kuat arus listrik
|
|
2.
|
Resistor: 10 Ω, 100 Ω, 10 kΩ, 100 kΩ, 1 MΩ
|
Sebagai hambatan
(bahan amatan)
|
|
3.
|
Probe
|
Menghubungkan ohmeter digital
dengan resisitor
|
2. Prosedur
Kerja
Adapun langkah-langkah pada percobaan ohmmeter adalah sebagai berikut.
a. Mengamati skala ohmmeter, memperhatikan
dimana nilai nol, untuk nilai skala ditengah-tengah, ¾ skala penuh, dan ¼ skala
penuh.
b. Memfungsikan dua multimeter sebagai
ohmmeter.
c. Dengan menggunakan multimeter analog
memilih saklar 1 kali, menghubungkan singkat kedua probe dan mengatur hingga jarum menunjuk nol.
d. Mengukur hambatan ohmmeter dengan
ohmmeter lainnya.
e. Memindahkan saklar dari 10 kali dan
mengatur kembali hambatannya.
f. Mengulangi langkah (e) untuk 100 kali
dan 1 k kali
g. Mengukur resistansi resistor 10 Ω
dengan batas ukur 1 kali, 10 kali, 100 kali, 1 kali.
h. Mengulangi langkah (g) untuk
resistor 100Ω, 10kΩ, 100 kΩ dan 1 MΩ.
i. Membandingkan hasil pengukuran masing-masing.
j. Dengan menggunakan multimeter
digital, mengukur hambatan resistor 10ῼ, 100Ω, 10kΩ, 100 kΩ dan 1 MΩ.
D.
Hasil
Dan Pembahasan
1.
Hasil
Hasil
pengamatan percobaan ohmmeter adalah sebagai berikut.
a. Menentukan Skala Ohmmeter
Tabel 3.2 Menentukan Skala pada Ohmmeter
|
No
|
Skala
|
Besarnya
(Ω)
|
|
1.
|
Skala penuh
|
500
|
|
2.
|
skala penuh
|
20
|
|
3.
|
skala penuh
|
70
|
|
4.
|
skala penuh
|
7
|
b. Mengukur Hambatan Resistor dengan
Menggunakan Multimeter Analog
Tabel 3.3 Data Pengamatan Percobaan
Multimeter Analog
|
No.
|
Resistor
|
Kode warna
|
1x(Ω)
|
10x
(Ω)
|
100x (Ω)
|
1kx(Ω)
|
|
1.
|
10 Ω
|
coklat,
hitam,
hitam, emas
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
2.
|
100 Ω
|
coklat, hitam, coklat emas
|
50
|
0
|
0
|
0
|
|
3.
|
10 K Ω
|
Coklat, hitam, jingga, emas
|
2
|
500
|
4
|
0
|
|
4.
|
100 K Ω
|
Coklat, hitam, kuning, emas
|
∞
|
2000
|
500
|
60
|
|
5.
|
1 M Ω
|
Coklat, hitam, hitam, hijau, emas
|
2000
|
∞
|
2000
|
750
|
c. Mengukur
Hambatan Resistor dengan Multimeter Digital
Tabel 3.4 Data
Pengamatan Percobaan Multimeter Digital
|
No.
|
Resistor
|
Kode
Warna
|
Besarnya
(Ω)
|
|
1.
|
10Ω
|
coklat,
hitam,
hitam, emas
|
10,0
|
|
2.
|
100Ω
|
coklat, hitam, coklat emas
|
99,0
|
|
3.
|
10KΩ
|
Coklat, hitam, jingga, emas
|
9,75K
|
|
4.
|
100KΩ
|
Coklat, hitam, kuning, emas
|
0,1M
|
|
5.
|
1MΩ
|
Coklat, hitam, hitam, hijau, emas
|
0,998M
|
Analisis data dari hasil percobaan ohmmeter adalah
sebagai berikut.
1. Menentukan
resistansi maksimum dan minimum
(a) Untuk
kode warna Resistor 10ῼ
(Coklat-hitam-hitam-emas)
R
= AB × 10C ± D
= (10 - 0,5) s/d (10 + 0,5)
Maksimal
: 10 + 0.5 = 10.5 Ω
Minimal : 10 – 0.5 = 9.5 Ω
Jadi nilai toleransinya pada
pengukuran multimeter berkisar antara 9,5 Ω. S/d 10,5 Ω. Pada nilai pengukuran multimeter digital 9,99
Ω. Nilai ini memenuhi pada nilai maksimum pengukuran.
(b) Untuk kode warna Resistor 100 Ω
(Coklat-hitam-coklat-emas)
R
= AB × 10C ± D
= (100 - 0,5) s/d (100 + 0,5)
Maksimum
: 100 + 0.5 = 100.5 Ω
Minimum : 100 – 0.5 = 99.5 Ω
Jadi nilai toleransinya pada
pengukuran multimeter
digital berkisar antara 99,5 Ω. S/d 100,5 Ω. Pada nilai pengukuran multimeter digital 99,2 Ω. Nilai ini
memenuhi pada nilai maksimum pengukuran.
(c) Untuk kode warna Resistor 10K
Ω (Coklat-hitam-coklat)
R
= AB × 10C ± D
= (10000
- 0,5) s/d (10000
+ 0,5)
Maksimum
: 10000 + 0.5 = 10000.5 Ω
Minimum : 10000
– 0.5 = 9999.5
Ω
Jadi
nilai toleransinya pada pengukuran multimeter
berkisar antara
= 9999,5
Ω. S/d 10000,5
Ω. Pada nilai pengukuran multimeter digital 9,86 kΩ.
Nilai ini tidak memenuhi pada nilai maksimum
pengukuran karena nilainya lebih kecil dari nilai maksimum.
(d) Untuk
kode warna Resistor 100 K Ω
(Coklat-hitam-kuning-emas)
R
= AB × 10C ± D
= (100000 - 0,5) s/d (100000 + 0,5)
Minimum
: 100.000 + 0.5 = 100000.5 Ω
Minimum
: 100.000 – 0.5 = 99999.5 Ω
Jadi nilai toleransinya pada pengukuran multimeter
digital berkisar antara 99999,5 Ω. S/d 100000,5 Ω. Pada nilai pengukuran multimeter digital 99,4
kΩ. Nilai ini memenuhi pada nilai maksimum pengukuran.
(e) Untuk
kode warna Resistor 1MΩ
(Coklat-hitam-hijau-emas)
R
= AB × 10C ± D
= (1000000 - 0,05) s/d (1000000 + 0,05)
Maksimum
: 1000000 + 0.5 = 1000000.5 Ω
Minimum : 1000000 – 0.5 = 999999.5 Ω
Jadi nilai toleransinya pada pengukuran multimeter Digital berkisar antara 999999,5 Ω. s/d 1000000,5 Ω. Pada nilai pengukuran multimeter digital 1 MΩ. Nilai ini
memenuhi pada nilai antar minimum dan maksimum pengukuran.
2.
Pembahasan
Ohm
meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik yang merupakan
suatu daya yang mampu menahan aliran listrik pada konduktor. Alat tersebut
menggunakan galvanometer untuk melihat besarnya arus listrik yang kemudian
dikalibrasi ke satuan 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.
Desain asli dari ohmmeter menyediakan baterai kecil untuk
menahan arus listrik. Ini menggunakan galvanometer untuk mengukur arus listrik
melalui hambatan. Skala dari galvanometer ditandai pada ohm, karena voltase
tetap dari baterai memastikan bahwa hambatan menurun, arus yang melalui meter
akan meningkat.
Pada dasarnya prinsip kerja dari ohm-meter adalah besarnya
arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal pada rangkaian, dan
ohm menemukan sebuah persamaan yang sederhana, menjelaskan bagaimana hubungan
antara tegangan, arus, dan hambatan yang saling berhubungan.
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik
dari suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang
melewatinya. Menurut (Tipler 1996: 134). Pada Ohmmeter prinsipnya adalah benda dialiri listrik dan
diukur tahanan listriknya. Sedangkan pada Ampermeter, yang mengukur besar kuat
arus, tidak diperlukan sumber arus listrik karena sumbernya adalah benda yang
diukur tersebut.”
Pada ohm-meter ada dua bentuk yaitu
bentuk ohm-meter analoq dan bentuk ohm-meter digital. Ohm-meter
analog lebih
banyak dipakai untuk kegunaan sehari-hari, seperti para tukang servis TV atau
komputer kebanyakan menggunakan jenis yang analog. Ohm-meter
digital memiliki akurasi yang tinggi, dan kegunaan yang lebih banyak jika
dibandingkan dengan multimeter analog. Yaitu memiliki
tambahan-tambahan satuan yang lebih teliti, dan juga opsi pengukuran yang lebih
banyak, tidak terbatas pada ampere, volt, dan ohm saja.
Pada percobaan
ohmmeter ini, mulanya kita mengamati skala pada Ohmmeter dengan memperhatikan skala penuh, 1/2 skala penuh, ¾
skala penuh dan ¼ skala penuh. Setelah melakukan pengamatan terlihat bahwa
besarnya skala penuh adalah 500,
½
skala penuh besarnya 20, ¾ skala penuh besarnya 70, dan ¼ skala penuh besarnya 7. Kemudian kita
memfungsikan dua buah multimeter analog dan digital sebagai ohmmeter. Sebelum melakukan
pengukuran, terlebih dahulu dilakukan
kalibrasi terhadap ohmmeter dengan cara menghubung singkat kedua probe sehingga jarum menunjukkan angka
nol.
Untuk pengukuran
hambatan resistor dengan menggunakan multimeter analog, saklar diubah sebanyak
4 kali, dimana mula-mula dilakukan pengukuran dengan batas ukur yang beragam
yaitu 1XΩ, 10XΩ, 100XΩ, dan 1KXΩ.
Untuk Resistor 10Ω nilai resistansinya untuk
semua batas ukur menunjukan
0Ω. Hal ini disebabkan karena ohmmeter tidak dapat mengukur hambatan yang
terlalu kecil, jarum masih menunjukkan pada angka nol karena hambatan dalam d’arsonal pada ohmmeter
analog terlampau besar. Untuk resistor 100Ω, nilai batas ukur untuk 1XΩ bernilai 50 Ω, sedangkan pada batas ukur 10X, 100X dan 1KXΩ berturut-turut adalah
0Ω. Untuk resistor 10KΩ terlihat bahwa batas ukur terbaca pada 1XΩ,
10XΩ, dan 100XΩ yaitu
berturut-turut 2Ω 500Ω,
4Ω, sedangkan untuk batas ukur 1KXΩ adalah 0Ω.
Untuk resistor 100KΩ terlihat dari hasil pengukurun menggunakan ohmmeter bahwa
pada batas ukur 1X adalah ∞
serta pada batas ukur 10XΩ dan 100XΩ
dan 1KXΩ adalah 2000 Ω, 500Ω dan 60Ω. Untuk
resistor yang terakhir yakni 1MΩ
terlihat dari hasil pengukuran menujukkan bahwa
batas ukur 1X, 100X adalah 2000 Ω dan pada batas ukur 10XΩ adalah tak
hingga (∞). Pada batas ukur 1KxΩ adalah 750Ω.
Dari hasil
pengkuran menggunakan multimeter yang difungsikan sebagai ohmmeter terlihat
bahwa pengukuran hambatan akan
terlihat semakin kecil dengan batas ukur yang semakin besar nilai nol yang
ditunjukkan pada batas
ukur dari resistor tersebut. Sedangkan nilai tak hingga yang ditunjukkan
merupakan batas ukurnya masih sangat besar sehingga batas ukur harus memenuhi nilai yang besar juga.
Pada pengukuran
hambatan resistor dengan menggunakan
multimeter digital, hanya dilakukan pengukuran dengan batas ukur 1X
saja. Terlihat bahwa keakuratan pengukuran sangat jelas, sudah mendekati nilai
resistor yang sebenarnya. Hal ini disebabkan karena hasil pengukurannya
langsung tertera pada layar berupa digit angka. Dapat juga dilakukan pengukuran
nilai hambatan berdasarkan kode warna, setelah dibandingkan hasilnya tidak jauh
berbeda dengan pengukuran menggunakan multimeter digital karena dengan
menggunakan kode warna kita lihat ada nilai toleransi yakni dari lima resistor
yang kita gunakan yaitu 10 Ω, 100 Ω, 10KΩ,
100KΩ dan 1 MΩ menggunakan toleransi warna emas yang nilai toleransinya 5 %
atau 0,05. Perbandingan nilai
pengukuran resistor 10 Ω, 100 Ω, 100KΩ dan 1 MΩ memenuhi nilai pada pengukuran digital karena berada
diantara nilai minimum dan maksimum. Tapi pada resistor 10KΩ nilai pengukuran multimeter digital tidak memenuhi
karena berada dibawah nilai minimum.
E.
Penutup
1.
Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang didapat pada percobaan ini adalah sebagai berikut.
1. Penentuan
skala pada ohmmeter dapat diamati dengan memperhatikan dimana nilai nol.
Setelah melakukan pengamatan terlihat bahwa nilai skala penuh adalah 500,
½ skala penuh nilainya 20, 3/4 skala penuh nilainya berkisar
antara 70 dan ¼ skala penuh nilainya adalah 7.
2. Mengukur
hambatan resistor dengan menggunakan multimeter digital maupun dengan kode
warna, nilai antara keduanya hampir sama, misalnya resistor 10 Ω, diukur dengan
multimeter digital hambatannya yaitu 9,99 Ω sedangkan berdasrkan kode warna
yaitu 10 ± 0,5 Ω.
2.
Saran
1. Pengelola
Laboratorium
Sebaiknya
para praktikan lebih ditekankan lagi untuk menjaga kebersihan laboratorium.
2. Asisten
Asisten
percobaan ohmmeter sudah bagus dalam membimbing jalannya praktikum, perlu
dipertahankan dan ditingkatkan lagi pada praktikum-praktikum selanjutnya.
3. Praktikan
Para
praktikan instrumen kita harus menjaga ketertiban jalannya praktikum agar
praktikum berjalan dengan baik. Teman-teman kelompok 4 khususnya laki-lakinya
jangan hanya cerita pada saat praktek, akan tetapi perhatikan juga apa yang
dilakukan saat praktek.
CHATODA
RAY OSCILLOSCOPE (CRO)
A. Pendahuluan
1. Latar
Belakang
Salah satu alat
ukur yang tidak kalah penting untuk diketahui dalam melakukan pengukuran adalah
osiloskop. Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan
sinyal listrik. Dengan mengunakan osiloskop kita dapat mengetahui
besaran–besaran pada siyal listrik seperti tegangan, frekuensi, periode dan
bentuk sinyal dari objek yang diukur. Oleh sebab itu osiloskop mesti diketahui
karena dengan memngunakan osiloskop dapat lebih memudahkan kita dalam mengukur
banyak besaran sekaligus. Selain itu dengan osiloskop kita juga dapat membedakan
gelombang AC dan gelombang DC, serta dapat juga melihat atau mendeteksi
gangguan–gangguan dalam sistim transmisi atau penyaluran seperti gangguan noise
(Gunawan,
2010).
Sebuah osiloskop
merupakan alat berfungsi untuk menampilkan bentuk gelombang suatu sinyal. Alat
ini sangat diperlukan untuk menguji rangkaian listrik maupun rangkaian
elektronik. Pada oscilloscope terdapat fasilitas yang digunakan untuk merubah
skala vertical atau horizontal sehingga bentuk gelombang isyarat dapat
ditampilkan lebih jelas. Oscilloscope yang mempunyai fungsi dual trace
dapat menampilkan dua buah bentuk gelombang pada saat yang bersamaan, dengan
demikian isyarat-isyarat yang berasal dari bagian sistem elektronik yang
berbeda dapat dibandingkan seketika.
Osiloskop merupakan
serangkaian alat untuk mengamati sinyal ± sinyal yang
masuk pada osiloskop, untuk kemudian diteliti hasil keluaran
dari masukkan
sinyal tersebut. Amplitudo dan
periode dapat dicari dengan menggunakan
osiloskop. Osiloskop dapat
menunujukkan sinyal dengan isyarat sinusoida, persegi,
atau dalam bentuk pola Lissajous. Amplitudo ditunjukkan pada arah vertikal
dan periode pada arah horizontal.
Osiloskop memiliki tabung panjang yang
disebut tabung sinar katoda yang disusun oleh pemanas, katode, kisi pengatur,
anode pemusat, anoda pemercepat, plat untuk simpangan horizontal, anoda untuk
simpangan vertical, lapisan logam, berkas sinar elektron dan layer pliorosensi.
Untuk lebih memahami tentang osiloskop
baik dalam segi kegunaan, fungsi serta apa saja yang bisa kita lakukan dengan
memanfaatkan osiloskop seperti mengukur
beda potensial AC dn DC, mengukur frekuensi sinyal,
menentukan hubungan
nilai Vpp dan Vrms dan menentukan interferensi dua gelombang sejajar dan tegak
lurus maka kita perlu melakukan percobaan mengenai
osiloskop.
2. Tujuan
Adapun tujuan pada percobaan Chatoda Ray Oscilloscope adalah sebagai berikut.
a.
Mengukur
beda potensial AC dn DC.
b.
Menentukan
hubungan nilai Vpp dan Vrms.
B. Kajian
Teori
Cathode Ray Oscilloskop (CRO)
atau yang kita kenal dengan nama osiloskop merupakan piranti yang kerjanya
didasari oleh adanya sinar katoda yang dipengaruhi oleh medan listrik dan dapat
menyebabkan perpendaran jika mengenai zat pendar. Piranti ini mempunyai tugas
menunjukkan secara visual dinamika besaran sebagai fungsi waktu. Sebagai alat
ukur, osiloskop menghasilkan nilai besaran setiap saat sepanjang waktu yang
berjalan. Besaran yang dimaksudkan adalah tegangan, sehingga bila bukan
tegangan maka harus diubah dahulu menjadi bentuk tegangan (Sanjaya, 2010).
Secara umum osiloskop berfungsi untuk menganalisa
tingkah laku besaran yang berubah-ubah terhadap waktu yang ditampilkan pada
layar, untuk melihat bentuk sinyal yang sedang diamati. Dengan Osiloskop maka
kita dapat mengetahui berapa frekuensi, periode dan tegangan dari sinyal.
Dengan sedikit penyetelan kita juga bisa mengetahui beda fasa antara sinyal
masukan dan sinyal keluaran (Henry, 2010).
Di samping tegangan, CRO dapat menyajikan gambaran
visual dari berbagai fonemena dinamik melalui pemakaian transducer yang mengubah
arus, tekanan, tegangan, temperatur, percepatan, dan banyak besaran fisis
lainnya menjadi tegangan. CRO digunakan untuk
menyelidiki bentuk gelombang, peristiwa transien dan besaran lainnya yang
berubah terhadap waktu dari frekuensi yang sangat rendah ke frekuensi yang
sangat tinggi. Pencatatan kejadian ini dapat dilakukan oleh kamera khusus yang
ditempelkan ke CRO guna penafsiran kuantitatif (Hendrawan, 2012).
C. Metode
Praktikum
1. Alat
dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan Chatoda Ray Oscilloscope adalah dapat
dilihat pada tebel 4.1 berikut.
Tabel 4.1 Alat dan Bahan
Percobaan Chatoda Ray Oscilloscope
|
No.
|
Nama Alat dan Bahan
|
Kegunaan
|
|
1.
|
CRO
(osiloskop)
|
Untuk
menampilkan bentuk gelombang dan skala gelombang
|
|
2.
|
Power Supply
|
Sebagai
sumber tegangan
|
|
3.
|
Kabel
penghubung
|
Untuk
menghubungkan catu daya dengan multimeter dan osiloskop
|
|
4.
|
Multimeter
|
Untuk
mengukur tegangan AC dan DC
|
|
5.
|
AFG
|
Sebagai
pembangkit sinyal
|
2. Prosedur
Kerja
Adapun langkah-langkah pada percobaan Chatoda Ray Oscilloscope adalah sebagai
berikut.
a.
Memasukan
kabel probe ke chanel 1 osiloskop.
b.
Mengkalibrasi
sweep time/div dan volt/div dengan
menghubungkan probe channel 1 ke
sumber sinyal acuan dn mengatur tombol kalibrasnya hingga sesuai tegangan dan
frekuensi acuan, mencatat hasil Vpp dan vol/div yang terbaca pad dioda
osiloskop.
c.
Menghidupkan
power supply, dengan keluaran arus DC
sebesar 3 volt dan menghubungkan dengan CRO osiloskop. Mengukur tegangan dengan
menggunakan multimeter sebagai Vm-m. Mengamati
bentuk gelombang yang terjadi dan skala yang terbentuk, pada layar osiloskop.
d.
Untuk
tegangan 6 volt dan 9 volt, melakukan prosedur yang sama untuk poin (c) dan (5).
e.
Mengulangi langkah (d) sampai (e) akan tetapi
dengan arus keluaran AC.
D.
Hasil
Dan Pembahasan
1.
Hasil
Hasil pengamatan percobaan chatoda
ray oscilloscope adalah sebagai
berikut.
a.
Mengkalibrasi
Osiloskop
Vpp =
x
x skala
3,40
= 5 x
x 3
3,40 = 15 x
=
= 0,226 volt
b.
Mengamati Penentuan Skala
(1)
Untuk Tegangan DC
Tabel
4.2 Penentuan Skala untuk Tegangan DC
|
No.
|
Vsumber (volt)
|
Vm-m (volt)
|
Skala
|
|
1.
|
3
|
3,092
|
5
|
|
2.
|
6
|
5,94
|
10
|
|
3.
|
9
|
9,05
|
15
|
(2) Untuk
Tegangan AC
Tabel
4.3 Penentuan Skala untuk Tegangan AC
|
No.
|
Vsumber (volt)
|
Vm-m (volt)
|
Skala
|
|
1.
|
3
|
3,176
|
10
|
|
2.
|
6
|
6,37
|
18
|
|
3.
|
9
|
9,82
|
28
|
Analisis dari hasil percobaan chatoda ray oscilloscope
adalah sebagai berikut.
1. Menghitung
Vpp Tegangan AC dan DC
(a) Tegangan DC
- Tegangan = 3 volt dan Skala = 5
Vpp =
x
x skala
= (5 x 0,226 x 5) = 5,65
volt
- Tegangan
= 6 volt dan Skala = 10
Vpp =
x
x skala
= (5 x 0,226 x 10) = 11,3 volt
- Tegangan = 9 volt dan Skala = 15
Vpp =
x
x skala
= (5 x 0,226 x 15) = 16,95 volt
(b) Tegangan AC
-
Tegangan = 3 volt dan Skala = 10
Vpp =
x
x skala
= (5 x 0,226 x 5) = 11,3
volt
- Tegangan
= 6 volt dan Skala = 18
Vpp =
x
x skala
= (5 x
0,226 x 18) = 20,34 volt
- Tegangan
= 9 volt dan Skala = 28
Vpp =
x
x skala
= (5 x 0,226 x 28) = 31,64
volt
2. Menghitung
Vrms
a. Untuk
Tegangan DC
Vrms =
=
= 4,03 volt
b. Untuk
Tegangan AC
Vrms =
=
= 4,035 volt.
2.
Pembahasan
Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang
dapat memetakan sinyal listrik. Pada kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan
memperlihatkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Pada osiloskop
menunjukkan bahwa pada sumbu vertikal (Y) merepresentasikan tegangan V, pada
sumbu horisontal (X) menunjukkan besaran waktu t.
Osiloskop merupakan
serangkaian alat untuk mengamati sinyal -sinyal yang
masuk pada osiloskop, untuk kemudian diteliti hasil keluaran
dari masukkan
sinyal tersebut.Amplitudo dan
periode dapat dicari dengan menggunakan
osiloskop. Osiloskop dapat
menunujukkan sinyal dengan isyarat sinusoidal dan persegi atau kotak-kotak.
Pada osiloskop memiliki tabung sinar katoda yang digunakan untuk menyelidiki
gejala yang bersifat periodik. Percobaan CRO ini kita akan mengukur beda
potensial AC dan DC serta hubungan nilai Vpp dan Vrms.
Sebelum
osiloskop bisa dipakai untuk melihat sinyal maka osiloskop perlu disetel dulu
agar tidak terjadi kesalahan fatal dalam pengukuran. Langkah awal pemakaian
yaitu pengkalibrasian. Yang pertama kali harus muncul di layar adalah garis
lurus mendatar jika tidak ada sinyal masukan. Yang perlu disetel adalah fokus,
intensitas, kemiringan, x position, dan y position. Dengan menggunakan tegangan
referensi yang terdapat di osiloskop maka kita bisa melakukan pengkalibrasian
sederhana. Ada dua tegangan referensi yang bisa dijadikan acuan yaitu tegangan
persegi 2 Vpp dan 0.2 Vpp dengan frekuensi 1 KHz. Setelah probe dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada terminal tegangan acuan maka akan muncul tegangan
persegi pada layar. Jika yang dijadikan acuan adalah tegangan 2 Vpp maka pada
posisi 1 volt/div (satu kotak vertikal mewakili tegangan 1 volt) harus terdapat
nilai tegangan dari puncak ke puncak sebanyak dua kotak dan untuk time/div 1
ms/div (satu kotak horizontal mewakili waktu 1 ms) harus terdapat satu
gelombang untuk satu kotak. Jika masih belum tepat maka perlu disetel dengan
potensio yang terdapat di tengah-tengah knob pengganti Volt/div dan time/div.
Atau kalau pada gambar osiloskop diatas berupa potensio dengan label
"var".
Hal
yang terlebih dahulu dilakukan pada percobaan osiloskop ini adalah
mengkalibrasi osiloskop. Kalibrasi adalah suatu kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional
nilai penunjukan alat inspeksi, alat pengukuran dan alat pengujian. Tujuan
kalibrasi adalah menentukan deviasi (penyimpangan) kebenaran nilai konvensional
penunjukan suatu instrumen ukur dan menjamin hasil-hasil pengukuran sesuai
dengan standar nasional maupun Internasional. Dari hasil pengamatan untuk
pengkalibrasian osiloskop, nilai Vpp adalah 3,40 volt, vot/div adalah 5 volt,
div/skala adalah 0,226 volt dan skala 3.
Mengukur
beda potensial AC dan DC kita menggunakan sumber tegangan 3 volt, 6 volt dan 9
volt. Untuk melihat tegangannya kita mengukurnya menggunakan multimeter. Secara
teori, pengukuran
tegangan menggunakan multimeter, dapat dianggap menunjukkan nilai tegangan yang
sebenarnya. Tapi tidak halnya untuk sumber tegangan AC, karena seperti di
ketahui bahwa tegangan AC merupakan tegangan dengan fungsi dari waktu. Percobaan yang dilakukan untuk tegangan
DC, tegangan sumber dan Vpp-nya adalah berbanding lurus. Apabila tegangan
sumber semakin besar maka Vpp-nya semakin besar pula. Data yang didapatkan dari
hasil pengamatan dan analisis data yaitu sumber tegangan 3 volt Vpp adalah 5,65
volt, dan tegangan 6 volt Vpp adalah 11,3 volt.
Percobaan yang dikukan untuk tegangan AC, sama halnya dengan tegangan DC,
yaitu berbanding lurus antara tegangan sumber dan Vpp. Dimana semakin besar
tegangan sumber maka Vpp semakin besar pula. Dari hasil pengamatan dan analisis
data yaitu tegangan sumber 3 volt, Vpp adalah 11,3 volt dan tegangan sumber 6
Vpp adalah 20,34 volt.
Selanjutnya
adalah mencari hubungan nilai Vpp dan nilai Vrms baik tegangan AC maupun
tegangan DC. Baik tegangan DC maupun tegangan AC hubungan antara Vpp dan Vrms
berbanding terbalik , yaitu nilai Vpp besar sedangkan nilai Vrmsnya kecil. Dari
hasil analisi data, untuk tegangan DC dengan Vpp 5,65 volt Vrms adalah 4,03
volt. Tegangan AC dengan Vpp 11,3 volt, Vrms adalah 4,03 volt.
E.
Penutup
1.
Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang didapat pada percobaan ini adalah sebagai berikut.
a. Beda
potensial AC 11,3 volt, 20,34 volt dan 31,64 volt sedangkan untuk beda
potensial DC adalah 5,65 volt, 11,3 volt dan 16,95 volt. Beda potensial dengan
menggunakan multimeter untuk tegangan DC yaitu 3,092 volt, 5,94 volt dan 9,05
volt sedangakan tegangan AC yaitu 3,176 volt, 6,37 volt dan 9,82 volt.
b. Vpp
dan nilai Vrms baik tegangan AC maupun tegangan DC berbanding lurus. Untuk tegangan DC
dengan Vpp 5,65 volt Vrms adalah 4,03 volt sedangkan tegangan AC dengan Vpp 11,3
volt, Vrms adalah 4,03 volt.
2.
Saran
a. Pengelola
Laboratorium
Sebaiknya
para praktikan lebih ditekankan lagi untuk menjaga kebersihan laboratorium.
b. Asisten
Asisten
percobaan Amperemeter sudah bagus dalam membimbing jalannya praktikum, akan
tetapi volume suaranya saat menjelaskan perlu ditingkatkan lagi.
c. Praktikan
Para
praktikan instrumen kita harus mejaga ketertiban jalannya praktikum, agar
praktikum berjalan dengan baik.
PENGENALAN
ALAT-ALAT UKUR LISTRIK
A.
Pendahuluan
1.
Latar
Belakang
Perkembangan
teknologi berjalan dengan sangat pesat, dan meliputi berbagai aspek bidang
kehidupan seperti riset, telekomunikasi, industri, hiburan, dan pendidikan.
Teknologi mampu mengubah sesuatu pekerjaan yang dilakukan secara manual menjadi
otomatis dan juga sesuatu yang analog menjadi digital, sehingga mendorong
manusia untuk lebih meningkatkan lagi kemampuan di bidang teknologi. Salah satu
yang mengalami perkembangan adalah adalah alat-alat ukur listik dari analog
menjadi digital. Perkembangan alat ukur dapat menumbuhkan teknologi dalam
bidang elektronika.
Sebagai manusia
kita memiliki keterbatasan. Apalagi dalam hal yang berhubungan dengan
pengukuran. sehingga, kita membutuhkan suatu alat bantu ukur yang dapat
mempermudah dan mempercepat pekerjaan yang kita lakukan. berawal dari kesadaran
inilah manusia mulai mengembangkan beberapa teknik untuk menciptakan alat ukur
tersebut.
Alat ukur adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut.
Seluruh alat pengukur dapat terkena kesalahan peralatan yang bervariasi. Alat ukur listrik
digital pada prinsipnya terdiri dari rangkaian elektronik yang berfungsi
mengubah sinyal-sinyal listrik dari besaran listrik yang akan diukur menjadi
angka-angka yang menyatakan nilai besaran listrik yang diukur itu.
Setiap orang harus megetahui alat-alat
ukur listrik digital beserta fungsinya, karena digunakan dalam kehidupan
sehari-hari. Alat ukur digital saat ini banyak dipakai karena praktis, murah
dan mudah dioperasikan. Dari segi
efektifitas dan efisiensi, sejauh ini alat ukur listrik digital masih menempati
posisi teratas di kalangan penggunanya.
Berdasarkan uraian di atas, maka kita
harus melakukan pengenalan alat-alat ukur listrik digital seperti digital LCR
meter, digital sound level meter,
digital watt meter, digital anemometer, digital manometer, digital infrared thermometer 3 in 1, digital
light meter, digital teslameter, digital conductivity meter, GPS dan multimeter
mengetahui jenis dan fungsinya masing-masing.
2.
Tujuan
Adapun
tujuan pada percobaan Pengenalan Alat-Alat Ukur Listrik adalah untuk mengetahui
jenis-jenis alat ukur beserta fungsinya masing-masing.
B.
Kajian
Teori
Sistem pengukuran dikenal ada dikenal
sistem pengukuran digital. Sistem digital berhubungan dengan informasi dan data
digital. Penunjukan angka digital berupa angka diskret dan pulsa diskontinyu
dberhubungan dengan waktu. Penunjukan display
dari tegangan atau arus dari meter digital berupa angka tanpa harus membaca
dari skala meter. Alat ukur digital saat sekarang banyak dipakai dengan
berbagai kelebihannya, murah, mudah dioperaikan dan praktis (Musbee, 2013).
Alat ukur adalah
sebuah instrumen dapat didefinisikan sebagai sebuah alat yang digunakan untuk
menentukan nilai atau besaran dari suatu kuantitas atau variabel. Salah satunya adalah alat ukur medan magnet. Alat ukur tersebut adalah teslameter. Alat tersebut dapat mengetahui nilai besaran
medan magnet. Adapun alat tersebut
sangat mahal sehingga tidak terjangkau.
Banyak aplikasi kumparan seperti transformator dan motor DC (Mufid, 2009).
Pemakaian
terpenting adalah sebagai alat ukur arus dan alat ukur tegangan. Pada pemakaian
sebagai ampere meter (ammeter), diupayakan semua arus pada suatu titik cabang
yang diukur dapat melalui ammeter. Tujuannya adalah pada titik cabang tersebut
seolah-olah terjadi hubung singkat, yaitu mempunyai resistansi rendah dan
penurunan tegangan yang rendah. Untuk pemakaian sebagai voltmeter (dipasang di
antara dua titik), diupayakan agar arus yang lewat ke meter (voltmeter) sekecil
mungkin. Tujuannya adalah agar di kedua titik sambungan seolah-olah merupakan
rangkaian terbuka, yaitu memiliki resistansi yang sangat besar atau dilewati
arus yang sangat kecil (Anggara, 2010).
C.
Metode
Praktikum
1.
Alat
dan Bahan
Adapun
alat dan bahan yang digunakan pada Pengenalan Alat-Alat Ukur Listrik adalah
dapat dilihat pada tebel 5.1berikut.
Tabel 5.1 Alat
dan Bahan Percobaan Pengenalan Alat-Alat Ukur Listrik
|
No.
|
Nama Alat dan Bahan
|
Kegunaan
|
|
1.
|
Digital LCR meter
|
Untuk
mengukur induktansi dengan range
(20 mH-20 H), kapasitansi dengan range
(20 nF-1000 µF) dan resistansi dengan range
(200 Ω-20 MΩ)
|
|
2.
|
Digital sound level meter
|
Untuk
mengukur intensitas bunyi relati dalam range
(30 dB-130dB)
|
|
3.
|
Digital watt meter
|
Untuk
mengukur daya listrik secara langsung dalam range tegangan AC (0-600 V) dan arus (0-10 A) atau (0-6000 watt)
dengan karakteristik frekuensi (45 Hz-65 Hz)
|
|
4.
|
Digital Anemometer
|
Untuk
mengukur kecepatan aliran udara/angin dalam range (80 ft/min – 58,3 knots) atau (0,4m/dt – 30 m/det).
|
|
5.
|
Digital Manometer
|
Untuk
mengukur tekanan udara
|
|
6.
|
Digital Infrared Thermometer 3
in 1
|
Mengukur
temperatur tanpa kontak langsung pada range
(-20 C – 400 C)
|
|
7.
|
Digital Light meter (lux meter)
|
Untuk
mengukur intensitas cahaya dalam range
(0-400.000 lux)
|
|
8.
|
Digital Teslameter (EMF TESTER)
|
Mengukur
intensitas medan radiasi elektromagnetik
|
|
9.
|
Digital condoctivity meter
|
Untuk
mengukur konduktivitas panas suatu bahan dalam range (20 µS – 200 mS).
|
|
10.
|
GPS
|
Menentukan
posisi di permukaan bumi
|
|
11
|
Global water/Current Meter
|
Untuk
mengukur kecepatan arus air
|
|
12.
|
Multimeter
|
Untuk
mengukur arus, hambatan dan tegangan.
|
2.
Prosedur
Kerja
Adapun
langkah-langkah pada percobaan Pengenalan Alat-Alat ukur Listrik adalah sebagai
berikut.
a. Mengambil
digital LCR meter.
b. Mengetahui
fungsi dari masing-masing tombol yang ada pada digital LCR meter.
c. Mengambil
gambar digital LCR meter.
d. Mengulangi
langkah (1) sampai (3) untuk alat-alat ukur yang lain.
D.
Hasil
dan Pembahasan
1.
Hasil
Hasil
pengamatan pada percobaan alat-alur ukr listrik digital adalah sebagai berikut.
a.
Digital
LCR Meter
|
6
|
|
5
|
|
4
|
|
3
|
|
2
|
|
1
|
Gambar 5.1 Digital
LCR Meter
Keterangan:
1. Layar
display untuk menampilkan hasil
pengukuran
2. Tombol
ON/OFF untuk menyalakan dan mematikan alat
3. Tombol
R,C,R untuk menentukan daerah pengukuran (apakah untuk mengukur resistansi,
induktansi dan kapasitansi).
4. Saklar
putar untuk menunjukkan daerah pengukuran atau memilih batas ukur.
5. Input
positif sebagai sumber masukkan positif
6. Input
negatif sebagai sumber masukkan negatif.
b.
Digital
Sound Level Meter
|
6
|
|
5
|
|
3
|
|
4
|
|
2
|
|
1
|
Gambar 5.2 Digital Sound Level Meter
Keterangan :
1. Layar
display untuk menampilkan hasil
pengukuran
2. Power
untuk menyalakan dan mematikan alat
3. Hold
untuk menghentikan angka-angka yang berubah-ubah.
4. Rec
max/min untuk menampilkan nilai tertinggi dan nilai terendah hasil pengukuran.
5. 0c/0f
untuk mengukur suhu ruangan.
6. Range
untuk mengetahui daerah jangkauan pengukuran.
c.
Digital
Watt Meter
|
2
|
|
5
|
|
4
|
|
3
|
|
5
|
|
1
|
Gambar 5.3 Digital Watt Meter
Keterangan
:
1. Layar
display untuk menampilkan hasil
pengukuran
2. Watt
Zero Adjust digunakan untuk tampilan pada layar display bernilai nol.
3. Tombol
X untuk menentukan batas ukur yang digunakan sesuai dengan batas yang telah
ditentukan di sebelah tombol.
4. Power source
(watt dan 10a) sebagai masukkan kabel power
sumber (input).
5. Load
(terminal com dan v) sebagai masukkan kabel beban (output).
d.
Digital
Anemometer
|
6
|
|
5
|
|
4
|
|
3
|
|
2
|
|
1
|
Gambar 5.4 Digital Anemometer
Keterangan
:
1. Baling-baling
untuk menandakan adanya aliran angin
2. Layar
display untuk menampilkan hasil
pengukuran
3. Max/min
untuk melihat nilai terbesar atau nilai terkecil dari hasil yang diperoleh
4. Hold
untuk menghentikan nilai yang berubah-ubah.
5. Power untuk
menghidupkan dan mematikan alat.
6. Unit
untuk mengubah satuan.
e.
Digital
Manometer
|
6
|
|
7
|
|
4
|
|
5
|
|
3
|
|
2
|
|
1
|
Gambar 5.5 Digital Manometer
Keterangan
:
1. Tombol
kalibrasi untuk mengkalibrasi alat.
2. Layar
display untuk menampilkan hasil
pengukuran.
3. Power
untuk menyalakan dan mematikan alat.
4. Hold
untuk menghentikan angka yang berubah-ubah.
5. Zero
adjust digunakan agar tampilan pada layar display
bernilai nol.
6. Unit
untuk mengubah satuan.
7. Max/min
untuk melihat nilai terbesar atau terkecil dari hasil pengukuran.
f.
Digital Infared Thermometer 3 in
1
|
8
|
|
7
|
|
6
|
|
5
|
|
4
|
|
3
|
|
1
|
|
2
|
Gambar 5.6 Digital
infrared thermometer 3 in 1
Keterangan:
1. Layar
display untuk menampilkan hasil
pengukuran.
2. Power
untuk menghidupkan atau mematikan alat.
3. Hold
untuk menghidupkan lampu layar.
4. Rec.max/min
untuk untuk melihat nilai terbesar n trkecil dari hasil yang diperoleh.
5. Sensor
berfungsi iuntuk mengubah tipe K,J,R,E,T.
6. 0c/0f
untuk mengubah satuan 0c ke 0f atau sebaliknya.
7. Emis>25
laser i/o untuk menghidupka sensor.
8. Rel
mengatur K,J,R,E,T.
g.
Digital
Ligt Meter (lux Meter)
|
7
|
|
6
|
|
5
|
|
4
|
|
3
|
|
2
|
|
1
|
Gambar 5.7 Lux
Meter
Keterangan
:
1. Layar
display untuk menampilkan hasil pengukuran.
2. Sensor
untuk mendeteksi cahaya.
3. Power
untuk menyalakan dan mematikan alat.
4. Hold
untuk menghentikan angka pengukuran yang berubah-ubah (mengkonstankan angka).
5. Rec
max/min untuk menentukan nilai tertinggi dan nilai terndah hasil pengukuran.
6. Range
untuk mengkalibrasi alat.
7. Zero adjust
digunakan agar angka pada layar display
bernilai nol.
h.
Emf
Tester (Digital Teslameter)
|
1
|
|
3
|
|
2
|
Gambar 5.8 Digital
Teslameter
Keterangan
:
1. Sensor,
untuk mendeteksi radiasi elektromagnetik.
2. Layar
display, untuk menampilkan hasil
p-engukuran.
3. Tombol
x untuk mengubah nilai range dan
mematikan alat
i.
Digital Conductivity Meter
|
3
|
|
2
|
|
1
|
Gambar 5.9 Digital Conductivity Meter
Keterangan :
1. Layar
display berfungsi untuk menampilkan
hasil pengukuran.
2. Power
berfungsi untuk menyalakan dan mematikan alat.
3. Sensor
berfungsi untuk mendeteksi konduktivitas panas suatu bahan.
J.
GPS
|
1
|
|
10
|
|
9
|
|
8
|
|
7
|
|
6
|
|
2
|
|
5
|
|
4
|
|
3
|
Gambar
5.10 GPS
Keterangan :
1. On/of
untuk menghidupkan atau mematikan GPS.
2. Find untuk menemukan
satelit.
3. Shourcut ke menu utama
untuk menampilkan menu utama.
4. Oke
sebagai tombol untuk memilih.
5. Sound untuk mengatur
suara pada GPS.
6. Menu
untuk menampilkan menu yang ada pada GPS.
7. Zoom in untuk
memperbesar tampilan.
8. Navigasi
untuk mkenggerakkan kursor.
9. Zoom out untuk
memperkecil tampilan.
10. Layar display untuk menampilkan hasil
pengukuran.
K. Global
Water
|
3
|
|
2
|
|
1
|
Gambar 5.11 Global water
Keterangan :
1. Layar display untuk menampilkan hasil
pengukuran.
2. Baling-baling
untuk menandakan adanya aliran air.
3. Skala
untuk mengukur kedalaman air.
L.
Multimeter
|
1
|
|
2
|
|
3
|
|
4
|
|
5
|
Gambar
5.12 Multimeter
Keterangan
:
1. Layar display untuk menampilkan hasil
pengukuran
2. Hold untuk
mengkonstankan angka pada layar display.
3. Probe berfungsi
sebagai test pin positif dan test pin negatif.
4. Range untuk
melemahkan masukan agar tegangan masukan sesuai dengan nilai yang diinginkan.
5. Saklar
pemutar untuk memilih berbagai fungsi pengukuran dalam instrumen tersebut.
2.
Pembahasan
Sebagai manusia kita
memiliki keterbatasan. Apalagi dalam hal
yang berhubungan dengan pengukuran. Sehingga, kita membutuhkan suatu alat bantu
ukur yang dapat mempermudah dan mempercepat pekerjaan yang kita lakukan. Berawal
dari kesadaran inilah, manusia mulai mengembangkan beberapa teknik untuk
menciptakan alat bantu ukur tersebut. Sejak zaman dahulu hingga sekarang
perkembangan alat ukur terus mengalami kemajuan. Dimulai dari alat ukuryang menggunakan tenaga
manusia/manual hingga alat ukur listrik.
Dari alat ukur listrik analog hingga berekspansi pada alat ukur listrik
digital. Dari segi efektifitas dan
efisiensi, sejauh ini alat ukur listrik digital masing menempati posisi
teratas. Sehingga, banyak pengguna yang
lebih memilih untuk menggunakan alat ukur listrik digital daripada
analog.
Pada praktikum
alat-alat ukur listrik digital ini, diperkenalkan 12 macam alat ukur listrik
digital, yakni: Digital Sound Level
Meter, Digital Anemometer, Digital Infra Red Thermometer 3 in 1, Digital
Teslameter, Sadan Global Water/Current Meter, GPS, Multimeter, Digital Watt
meter, digital LCR meter, dan digital
manometer. Masing-masing alat
ini memiliki kapasitas dan kapabilitas yang berbeda satu sama lain.
LCR meter adalah suatu alat untuk
mengukur induktansi, kapasitansi, dan resistansi suatu komponen.Cara kerja LCR
meter pada umumnya adalah dengan memberi sumber tegangan AC pada komponen yang
diukur. Tegangan dan arus pada komponen tersebut digunakan untuk menentukan
impedansi. Sedangkan beda sudut fasa antara tegangan dan arus digunakan untuk
menentukan besar induktansi atau kapasitansi atau resistansi pada komponen
tersebut.
Digital LCR meter memiliki 6 tombol dan tombol tersebut
memiliki fungsi masing-masing. Layar display berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran.
Tombol ON/OFF berfungsi untuk menyalakan dan mematikan alat. Tombol L,C,R
berfungsi untuk menentukan daerah pengukuran (apakah untuk mengukur resistansi,
induktansi dan kapasintansi). Saklar pemutar berfungsi untuk menunjukan derah
pengukuran atau memilih batas ukur. Input Positif berfungsi sebagai masukan positif.
Input negatif berfungsi sebagai masukan negatif.
Digital Sound level meter digunakan untuk mengukur suara. Prisip kerjanya
adalah tekanan suara diubah menjadi tegangan melalui mikrofon dengan mengubah
tekanan menjadi gerakan. Gerakan ini selanjutnya diubah menjadi tegangan oleh
tranduser yang cocok biasanya tipe kapasitansi piezoelektrik atau tipe kumparan
berputar. Berikutnya setelah penguat pertama adalah jaringan imbangan. Jaringan
ini adalah suatu filter elektris yang mempunyai tanggapan frekuensi disesuaikan
sehingga mendekati tanggapan frekuensi telinga manusia rata-rata. Jaringan
timbangan adalah filter elektris yang dirancang mendekati tanggapan pendengaran
manusia pada tiga tingkat kenyaringan yang berbeda. Sehingga pembacaan
instrument akan menyatakan kenyaringan yang terasakan.
Digital sound level
meter memiliki 6 tombol dan masing-masing tombol mempunyai fungsi
masing-masing. Layar display berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran.
Power berfungsi untuk menyalakan dan
mematikan alat. Hold berfungsi untuk
menghentikan angka-angka yang berubah-ubah. Rec max/min berfungsi untuk
menampilkan nilai tertinggi dan nilai terendah hasil pengukuran. Range berfungsi untuk mengetahui daerah
jangkauan pengukuran.
Anemometer
adalah sebuah alat yang mampu untuk mengukur kecepatan angin. dalam satuan
pengukur anemometer ini biasanya digunakan : m/s, km/h, ft/m, knots. Adapun
cara kerja anemometer ini adalah ketika angin meniup baling-baling
alat ini, dan melalui putaran baling-baling tersebut dikirim ke perangkat
pembacanya lalu ditampilkan pada monitor berbetuk digital.
Digital sound level meter memiliki 6 tombol dan
masing-masing tombol mempunyai fungsi masing-masing. Baling-baling berfungsi
untuk menandakan adanya aliran angin. Layar display berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran.
Power berfungsi untuk menyalakan dan
mematikan alat. Hold berfungsi untuk
menghentikan angka-angka yang berubah-ubah. Max/min berfungsi untuk menampilkan
nilai tertinggi dan nilai terendah hasil pengukuran. Unit berfungsi untuk mengubah satuan.
Wattmeter
pada dasarnya merupakan penggabungan dari dua alat ukur yaitu Amperemeter dan
Voltmeter, untuk itu pada Wattmeter pasti terdiri dari kumparan arus (kumparan
tetap) (kumparan putar), sehingga pemasangannya juga sama yaitu kumparan arus
dipasang seri dengan beban dan kumparan tegangan dipasang paralel dengan sumber
tegangan. Apabila alat ukur Wattmeter dihubungkan dengan sumber daya (gambar
Rangkaian wattmeter jenis elektrodinamometer),
arus yang melalui kumparan tetapnya adalah i1 , serta arus yang melalui
kumparan putarnya i2 , dan dibuat supaya masing-masing berbanding lurus dengan
arus beban i dan tegangan beban v, maka momen yang menggerakkan alat putar pada
alat ukur ini adalah i1. i2 = Kvi untuk arus searah, dimaka K adalah adalah
suatu konstanta, dengan demikian besarnya momen berbanding lurus dengan daya
pada beban VI .
Digital
wattmeter memiliki 5 tombol, dan
masing-masing tombol memiliki fungsi masing-masing. Layar display berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran. Watt zero adjust berfungsi untuk
menampilkan angka nol pada layar display.
Tombol X berfungsi untuk menentukan
batas ukur yang sesuai dengan batas yang telah ditenteukan di sebelah tombol. Power ource berfungsi sebagai masukan
kabel input. Loada berfungsi sebagai masukan kabel beban.
Digital infrared
thermometer merupakan alat untuk mengukur temperatur benda atau sistem pada
range -200C s/d 4000C dengan menembakkan sinar inframerah
pada target. Namun, keistimewaan thermometer ini dibandingkan
dengan thermometer lain yaitu alat ini bisa mengukur temperature benda atau
sistem tersebut tanpa kontak langsung dengan benda atau sistem yang diukur. Thermometer infrared dinyalakan dengan menekan tombol ON/OFF, lalu
thermometer diarahkan ke benda yang akan diukur suhunya. Maka, suhu benda akan terbaca pada layar
thermometer.
Digital infrared thermometer memiki 8 tombol dan
masing-masing tombol memiki fungsi masing-masing. Layar display berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran. Power berfungsi untuk mematikan dan
menyalakan alat. Hold berfungsi untuk
menghidupkan lampu layar. Rec. max/min berfungsi untuk melihat nilai terbesar
dan terkecil hasil pengukura. sensor berfungsi untuk mengubah K,J,R,E,T. 0c/0f
berfungsi untuk mengubah 0 C ke 0 F atau sebaliknya. Emis > 25 laser i/o
berfungsi untuk menghidupkan sensor.
Cara kerja GPS atau Global Positioning System adalah
dengan menangkap sinyal dari satelit. Dengan GPS kita bisa mengetahui posisi
kita di belahan muka Bumi ini, jadi kita tidak lagi tersesat bila kita tahu
arah dan posisi yang kita tuju, oleh karenanya penting sebagai salah satu perlengkapan survival.
GPS sendiri dalam menentukan titik letak di Bumi mengunakan
bantuan penyelarasan (synchronization) sinyal yang mengunakan
menggunakan 24 satelit,
satelit tersebut kemudian mengirimkan sinyal gelombang mikro ke Bumi. Sinyal ini
diterima oleh alat penerima (GPS receiver ) di permukaan, dan
digunakan untuk menentukan letak, kecepatan, arah, dan waktu.
Satu hal yang perlu di perhatikan, Karena GPS bekerja mengandalkan satelit,
maka penggunaannya disarankan di tempat terbuka. Penggunaan di dalam ruangan,
akan berakibat GPS tidak akan bekerja secara akurat dan maksimal.
GPS memiliki 10 tombol
dan masing-masing tombol memiliki fungsi masing-masing. On/of berfungsi untuk
menghidupkan atau mematikan GPS. Find
berfungsi untuk menemukan satelit. Shorcut berfungsi untuk menampilkan menu
utama. Oke berfungsi sebagai tombol untuk memilih. Sound berfungsi untuk
mengatur suara pada GPS. Menu berfungsi untuk menampilkan menu yang ada pada
GPS. Zoom berfungsi untuk memperbesar
tampilan. Navigasi berfungsi untuk menggerakan kursor. Zoom out berfungsi untuk memperkecil tampilan. Layar display befungsi untuk menampilkan hasil
pengukuran.
Multimeter
digital yaitu sistem mengubah analog menjadi digital. Dalam artian kata pengukuran
dilakukan secara analog (menggunakan bahasa biner) . lalu diubah menjadi
digital (bahasa desimal).
Prinsip kerja multimeter yaitu banyak masukan, terutama yang
berasal dari transduser, merupakan isyarat analog yang harus disandikan menjadi
informasi digital sebelum masukan itu diproses, dianalisa atau disimpan didalam
kalang digital. Pengubah mengambil masukan, mencobanya, dan kemudian
memproduksi suatu kata digital bersandi yang sesuai dengan taraf dari isyarat
analog yang sedang diperiksa. Keluaran digital bisa berderet (bit demi bit)
atau berjajar dengan semua bit yang disandikan disajikan serentak. Dalam
sebagian besar pengubah, isyarat harus ditahan mantap selama proses pengubahan.
Multimeter digital
memiliki 5 tombol dan masing-masing tombol memiliki fungsi masing-masing. Layar
display berfungsi untuk menampilkan
hasil pengukuran. Hold berfungsi
untuk mengkonstankan angka pada layar display.
Probe berfungsi untuk test pin postif dan test pin negatif. Range berfungsi
untuk melemahkan masukan agar tegangan
masukan sesuai dengan nilai yag diinginka. Saklar pemura berfungsi untuk
memilih pengukuran.
E.
Penutup
1.
Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh dari
percobaan alat-alat ukur adalah alat-alat ukur digital merupakan alat alat
ukur yang prinsipnya terdiri dari
rangkaian elektronik yang berfungsi mengubah sinyal-sinyal listrik dari besaran
listrik yang akan diukur menjadi angka-angka yang menyatakan nilai besaran
listrik yang diukur itu.
2.
Saran
a. Pengelola
Laboratorium
Sebaiknya
para praktikan lebih ditekankan lagi untuk menjaga kebersihan laboratorium.
b. Asisten
Sebaiknya
alat-alat ukur listrik digital tidak hanya diperkenalkan jenis dan
fungsi-fungsinya saja, tetapi harus kita praktekan secara langsung.
c. Praktikan
Para
praktikan instrumen kita harus mejaga ketertiban jalannya praktikum, agar
praktikum berjalan dengan baik.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar