Ini Cerita Ku: Alat Ukur Listrik

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Alat ukur listrik terdiri atas beberapa macam, bergantung pada jenis besaran listrik yang akan diukur. Salah satunya untuk mengukur tegangan listrik (beda potensial) anda harus menggunakan voltmeter. Untuk pengukuran tegangan listrik yang lebih kecil biasa digunakan millivoltmeter, mikrovoltmeter atau bahkan nanovoltmeter, sesuai dengan batas ketelitian yang diinginkan.

B. Masalah

Adapun Masalah yang di ambil dalam makalah in adalah :

1. Sesatan Pengukuran dengan Voltmeter

2. Mengubah Amperemeter Menjadi Voltmeter

C. Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini :

1. Untuk Mengetahui Sesatan Dalam Pengukuran Voltmeter

2. Mengetahui Cara Kerja Voltmeter

BAB II

PEMBAHASAN

A. SESATAN PENGUKURAN DENGAN VOLTMETER

Voltmeter adalah alat yang dipergunakan untuk mengukur beda potensial (tegangan) listrik. Alat ini juga sering digunakan oleh para teknisi elektronik yang biasanya menjadi satu dengan multitester atau Avometer. Voltmeter yang sering digunakan dilabolatorium sekolah pada umumnya memiliki kemampuan pengukuran yang terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera pada alat ukur tersebut, misalnya 1V, 5V dan 10 V, dan seterusnya.

Secara umum sebuah Voltmeter terdiri atas :

§ Jarum penunjuk skala, yang berfungsi untuk menunjukkan skala hasil pengukuran tegangan/beda potensial listrik.

§ Skala voltmeter yang telah dikalibrasi agar angka yang ditunjukkan sesuai dengan besarnya tegangan listrik yang diukur.

§ Batas ukur voltmeter yang menyatakan nilai maksimum pengukuran tegangan listrik yang mampu diukur oleh alat tersebut.

Ketelitian dari voltmeter adalah 1/2 kali skala terkecil. sedangkan skala terkecil voltmeter adalah nilai dari jarak antara 2 kala yang saling berdekatan Dengan demikian, ketidakpastian hasil pengukuran dengan menggunakan voltmeter.

Langkah-langkah yang ditempuh untuk membaca hasil pengukran dengan voltmeter adalah :

§ Bacalah batas ukur voltmeter yang digunakan.

§ Baca skala yang ditunjukkan oleh jarum voltmeter

§ Baca pula skala maksimum dari voltmeter tersebut

§ Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :

§ Nyatakan hasil pengukuran anda dengan jumlah desimal sesuai dengan ketelitian alat ukur.

Seperti halnya alat ukur panjang, massa, dan waktu, hasil pengukuran menggunakan voltmeter dapat anda laporkan sebagai berikut :

Hasil pengukuran tegangan = x_o + x

Misalnya V = (3,0 + 0.5) V

Pada dasarnya volt meter adalah amper meter yaitu pengukur arus yang dengan menambahkan Rseri akan dapat dipergunakan untuk mengukur tegangan.

Meter yang di gunakan di bawah ini adalah Amper meter dapat di operasikan dengan 0 - 1 mA kumparan putar. Dengan tahanan meter RM = 100 W. Pada saat penunjukan skala penuh.

Dari gambar dibawah dapat dibuat persamaan sebagai berikut :

Gambar 1

Amper meter kumparan putar

Bila kita ingin menambahkan resistor dengan menghubungkan seri dengan tahanan dalam maka perlu di pertahankan arus maksimum tetap 1 mA ( untuk penunjukan skala penuh ) . Untuk dapat mengukur tegangan 10 Volt dengan arus 1 mA dapat menggunakan rangkaian berikut

Jadi kita memerlukan tahanan seri sebesar R_S = 10000 - 100 =9900 W

Rangkaian dapat kita lihat pada gambar di bawah ini. Penambahan resistor seri ini merupakan cara untuk menambah kemampuan (memperluas) batas ukur, ini di sebut Tahanan Penggali.

Dengan menambah Resistor seri ini, maka rangkaian dapat mengukur tegangan bervariasi dari 0 - 10 Volt.

Gambar 2

Volt meter untuk 0 – 10 volt

a) Kepekaan Volt - Meter

Kepekaan dari pengukur tegangan ( Volt meter ) di nyatakan dengan OHM / Volt dari setiap perluasan batas ukur .

Pada contoh gambar ( 2 ) kepekaan alat ukur dapat di ketahui dengan membagi jumlah tabel tahanan dengan perluasan tegangan.

Untuk batas ukur 0 - 100 V, tahanan R = 100.000 W, maka :

Untuk batas ukur 0 - 10 V, tahanan R = 10000, maka :

Jadi kepekaan dari meter 0 - 1 mA di gunakan untuk segala perluasan batas ukur tetap = 1000 W/V.

b) Pengaruh Kepekaan Volt - Meter

Sebuah meter dengan kepekaan 1000 W/V, berapakah tegangan drop pada R1 yang sebenarnya? Dengan membandingkan pembacaan meter dapat kita cari dengan cara sebagai berikut :

Gambar 3

Penyelesaian

Tahanan total seri sebelum Volt meter di hubungkan adalah

R_t1 = R₁ + R₂ = 80.000 + 20.000 = 1 x 10⁵ W

Tegangan sebenarnya pada R1 adalah

oke

Pada saat Volt meter di hubungkan dengan R1 maka tahanan total Rp = R1 // Rm

Jadi resistansi total rangkaian adalah

Maka pembacaan pengukuran drop tegangan R1 akan menjadi :

Vp = I₁ Rp = 0,00155 x 44,444 = 68,88 Volt

Pada contoh di atas bila kepekaan meter sebesar 10000 W/V maka tegangan ukur R1 = 68,88 dan tegangan sebenarnya = 80 Volt tetapi bila menggunakan kepekaan 20000 W/V maka tegangan ukur R1 = 79,36 V dan tegangan sebenarnya = 80 Volt. Jadi kesimpulannya adalah semakin besar nilai kepekaan Volt meter semakin mendekati kebenaran besar tegangan yang di ukur .

B. MENGUBAH AMPEREMETER MENJADI VOLTMETER

Voltmeter juga menggunakan galvanometer yang dihubungkan seri dengan resistor.

Perbeda antara Voltmeter dengan Ampermeter adalah sebagai berikut:

1. Ampermeter merupakan galvanometer yang dirangkai dengan hambatan

shunt secara seri, Voltmeter secara paralel.

2. Hambatan Shunt yang dipasang pada Ampermeter nilainya kecil sedangkan pada Voltmeter sangat besar.

Bagaimana menggunakan Voltmeter?

Menggunakan Voltmeter berbeda dengan menggunakan Ampermeter, dalam menggunakan Voltmeter harus dipasang paralel pada kedua ujung yang akan dicari beda tegangannya. Misalkan kan mengukur beda tegangan antara ujung-ujung lampu pada gambar 5.

Gambar 5. Rangkaian dengan sumber arus dc.

Cukup dengan mengatur batas ukur pada alat dan langsung hubungkan dua kabel dari voltmeter ke ujung-ujung lampu seperti pada gambar 6.

Gambar 6. Mengukur tegangan.

Jika jarum pada voltmeter melewati batas skala maksimal, berarti beda potensial yang di ukur lebih besar dari kemampuan alat ukur. Sehingga harus di perbesar btas ukurnya.

Caranya dengan memasang resistor (hambatan muka) secara seri pada voltmeter. Seperti gambar 7.

Gambar 7. Rangkaian hambatan muka (Rm) pada Voltmeter

untuk memperbesar batas ukurnya.

Besar hambatan muka yang dipasang pada Voltmeter tersebut adalah:

Rm = (n – 1) Rv dengan Rm = hambatan muka ( )

n = = kelipatan batas ukur Voltmeter

Vv = batas ukur Voltmeter sebelum dipasang hambatan muka (Volt)

V = batas ukur Voltmeter setelah dipasang hambatan muka (Volt)

Rv = hambatan dalam Voltmeter ( Ω )

Contoh:

Sebuah Voltmeter mempunyai hambatan dalam 3 k , dapat mengukur tegangan maksimal 5 Volt. Jika ingin memperbesar batas ukur Voltmeter menjadi 100 Volt, tentukan hambatan muka yang harus dipasang secara seri pada Voltmeter.

Diketahui: Rv = 3 k

Vv = 5 Volt

V = 100 Volt

Ditanya: Rm?

Jawab: n = = 20

Rm = (n – 1) . Rv

= (20 – 1) . 3 k Ω

= 57 k

Alat ukur yang di atas adalah untuk arus searah (dc).

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Dari hasil laporan maklah ini dapat di simpulkan bahwa

1. Voltmeter adalah alat ukur listrik yang berfungsi untuk mengukur besaran tegangan listrik.

2. Voltmeter dibagi menjadi dua jenis yaitu voltmeter ac dan voltmeter dc.

3. kepekaan alat ukur dapat di ketahui dengan membagi jumlah tabel tahanan dengan perluasan tegangan.

B. SARAN

Saran adalah suatu ide yang disampaikan pada orang lain untuk mencari jalan keluar dari suatu masalah, maka untuk itu

1. Diharapkan kepada mahasiswa (i) dapat untuk lebih memahami materi yang disampaikan agar dapat menghasilkan makalah yang lebih baik pada penyusun makalah yang akan datang.

2. Sangat diperlukan kreatifitas dan kerjasama dalam pembuatan makalah ini agar tidak adanya kefakuman dalam kelompok .

Dalam pembuatan makalah kami menyadari sepenuhnya masih jauh dari kesempurnaan dalam penulisan makalah ini. Untuk itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun.