peukur analog

PEUKUR ANALOG

Ciri peukur Analog :

• Mempunyai jarum penunjuk yang bergerak pada skala ukur.

• Besaran yang terukur diubah menjadi simpangan jarum penunjuk dari kedudukan nol.

• Besar simpangan dapat dilihat dari skala ukur dan menunjukan besarnya nilai terukur.

JENIS PEUKUR ANALOGa. Indicating instrument (penunjuk):Menggunakan: pointer (jarum penunjuk),

dial (piringan skala)Bekerja dgn : simpangan jarum.b. Rekording instrument (pencatat):Menggunakan: pointer (pena), skala nilai sesaat.Bekerja dgn : pena bertinta bergerak,

kertas pencatat bergerak, hasil pengukuran kontinu.

c. Integrating instrument (terpadu):Menggunakan: gabungan piringan skala dan

pointer, pencatat waktuBekerja dgn : mengukur sekali gus mencatat

Cara Kerja Indicating Instrument:

KUMPARAN PUTAR BESI PUTAR ELEKTRO DINAMOMETER KAWAT PANAS.

Kerja peukur analog tergantung pada salah satu dari beberapa sifat, efek, atau pengaruh fisika dari arus atau tegangan (phenomena fisis).

PENGIMBASANTHERMOKOPELELEKTROSTATIKAPENYEARAH

PENGELOMPOKAN INSTRUMEN BERDASARKAN AZAS KERJA, JENIS, DAN, TIPE

NO.

AZAS JENIS SIMBOLGBR

HRF

TIPE ALATUKUR

SUMBER

1. KEMAGNETAN MOVING COIL(KUMPARAN PUTAR)

M PMMC A,V,Ф, Ω DC

R PMMC DENGAN PENYE ARAH

A, V, F, Ω AC/DC

T PMMC DENGAN TERMO KOPEL

A, V, W DC

MOVING IRON (BESI PUTAR)

S ATRACTIONREVUL TION

A, V.A, V.

AC/DCAC/DC

2. ELEKTRO DINAMIS MOVING COIL D DINAMO METER A, V, W,COS φ

AC/DC

3. ELEKTRO MAGNIT INDUKSI I SPLIT PHASE A, V, W, Wh AC

SHADED POLE A, V, W, Wh AC

4. KAWAT PANAS THERMO COUPLE T HOT WIRE A, V, W AC/DC

5. ELEKTRO STATIS E V AC/DC

SISTEM GERAKAN

PERGERAKAN DAN REDAMAN YG TERJADI DITENTUKAN OLEH 3 MACAM TORSI:

DEFLECTING TORQUE

(TORSI PENYIMPANG)

CONTROLLING TORQUE

(TORSI PENGENDALI)

DAMPING TORQUE

(TORSI PEREDAM)

GERAKAN JARUM VS WAKTU

1

2

1

3

44

1

2

243

T

Ө

• DEFLECTING TORQUE

DISEBUT JUGA KOPEL KERJA ATAU MOMEN PUTAR DENGA SIMBOL Td.

Td = BNAi

Td MENYEBABKAN JARUM BERGERAK DARI SATU POSISI KE POSISI YG LAIN.

Td ≈ k i

Td ≈ θ dan I ≈ θ

CONTROLLING TORQUE

• TORSI PENGENDALI Tc BEKERJA MELAWAN TORSI KERJA Td.

• BESAR Tc BERTAMBAH SESUAI DGN PERTAMBAHAN SIMPANGAN SIMTEM PENGGERAK

• TANPA Tc MUSTAHIL SIMPANGAN DARI SISTEM PENGGERAK AKAN TERUKUR.

• Tc DIDAPATKAN DENGAN :

SPRING (PEGAS)

GRAVITASI (PEMBERAT)

PEGAS PENGENDALI• POINTER MENYIMPANG AKIBAT Td• PEGAS TERPUTAR PD ARAH YG

BERLAWANAN• PUTARAN PEGAS MENGHASILKAN Tc DAN

SEBANDING DENGAN SUDUT PUTAR Ө.• PIONTER PADA POSISI DIAM BILA Td =

Tc• KARENA Td ~ I dan Tc ~ Ө, MAKA : Ө ~ I.

Tc = Kp Ө (Nm/rad)

Tc = Kp θ ( N.m /rad)

dimana:

Kp = (E b t3) / ( 12 L ) Nm

dan

δ = 6 Tc / bt2

Dimana: Tc = torsi pengendali (N); Kp = Konstanta pegas (Nm);

Ө = sudut simpangan; E = elastisitas Modulus Young (N/m2) ;

b = lebar pegas (m); t = tebal pegas (m) dan

L = panjang pegas (m)δ = regangan pegas maximum

Contoh;Pegas pengontrol suatu instrumen memiliki dimensi L = 370 mm tebal t =0,073 mm, lebar b = 0,51 mm dan E = 112,8 GN/m2 . Tentukan Tc dan regangan maks jika pegas berputar 90o .

Catatan: 180o = π rad 1 rad = 57,29578 o

θ= 90 o x π/180 = 1,57 radian

Tc ={(112,8x109)(0,51/103)(0,073/103)}3 :12( 370/103) x 1,57 radian = 7,913 / 106 N m radian.

dan δ = 6 Tc / bt2

δ = 6 x (7,913/ 106 )/(0,51/103)(0,073/103)}2 =12x10 4 N/m2rad.

PENGONTROL GRAFITASI• MEMASANG PEMBERAT PADA BAGIAN

PENGGERAK SEHINGGA MELAWAN KOPEL PENGGERAK

• Tc BERBANDING LURUS DG SINUS SUDUT SIMPANGAN; Tc ~ sin Ө, karena Td ~ I dan pada posisi 0 (diam) Td = Tc, maka : I ~ sin Ө (skalanya tidak liner atau tdk uniform).

• Tc = m.g.r. sin Ө Nm,

bila Kg = m g r N-m/rad

maka : Tc = Kg . sin Ө N-m

dimana : Tc = Torsi pengendali (N-m)

m = masa pemberat (kg)

g = gaya gravitasi (m/dt2)

r = panjang lengan pemberat (m)

Ө = sudut simpangan jarum

Misalkan Td = Ki. I untuk Td = Tc maka

Ki. I = m g r sin θ atau u/ Ki ~ m g r

maka I ~ sin θ

bandingkan dengan pegas Tc = Kp θ

pada Td = Tc Ki I = Kp θ

Jadi I ~ θ

Contoh:

Bila m = 14,4 gr, jarak r = 15 mm dan θ = 60o

Tentukalah Kg dan Tc !

Kg = m.g.r => (14,4/103)(9,8)(15/103) = 21,11896/103 Nm/rad

Tc = Kg. sin 60o = 21,11896/103 x 0,5 = 10,55x10-3 N m

• Kopel dari suatu am.meter ber ubah2 sesuai dengan kuadrat arus yg mengalir. Jika arus 5 A menghasilkan simpangan 90o. Berapa simpangan yang terjadi untuk 3 A, melalui instrumen :a. Spring kontrol b. Graviti kontrol

Kopel sebanding dgn I2 , maka Td ∞ I2 Untuk Spring kontrol Tc ∞ θ maka θ ∞ I2 atau

90o ∞ I2 jadi θ = 32/52 x 90o =32,4o

Untuk graviti kontrol Tc ∞ sin θ dan Td ∞ I2 Maka Sin θ ∞ I2 dan sin 90o ∞ 52 Jadi sin θ = 32/52x sin 90o = 0,36 Sin θ = 0,36θ = arc Sin 0,36 = 21,1 o .

DAMPING TORQUE

TORSI PEREDAM

REDAMAN = suatu gaya yang dapat menstabilkan gerakan jarum penunjuk menuju posisi tertentu dalam keadaan setimbang tanpa menimbulkan amplitudu (ayunan).

PEREDAM :

• PEREDAM MEKANIS

• PEREDAM ELEKTROMAGNETIS

PEREDAM MEKANIS : UDARA

MINYAK

POROS / SUMBU

PEREDAM ELEKTROMEKANIS :Peredam secara elektromagnetik timbul kerena adanya :

• Arus imbas imbas (Ie) pada rangka kumparan putar.

• Momen kecepatan putar α tapi belawanan dengan arah putar kumparan .

PEREDAM ELEKTROMEKANIS ADA 2 MACAM YAITU:

• MELALUI RANGKA METAL• MELALUIPIRINGAN METAL

• Peredam elekrtomekanis :

a. melalui rangka metal:

Ee = B l d ω (volt)

Rf = 2 ℓ (l + d) / b.t (ohm)

Ie = Ee / Rf (amper)

FD = B Ie l (N)

ŤD = FD d (Nm)

KD = ŤD / ω (Nm/rad/dt)

Ee = tegangan imbasB = fluks density wb/ml = pjg kump.efektif mD=lebar kump. mω =rad/dt=2πf=kecputarFD = gaya redamRf = tahanan rangkaIe = arus (A)Kd = konstantan peredam

Contoh:

Panjang l = 30 mm lebar d = 20 mm

Tebal luar metal =5 mm Tebal dalam metal= 4 mm

ω = 0,628 rad/dt Induksi magnet= 1,81/103 Wb/m2

ℓ metal = 1,7 / 108 ohm/m

Ee = B l d ω = (1,81/103)(30/103)(20/103)(0,638)= 6,89 / 107 Volt

Rf = 2 ℓ (l + d) / b.t = 8,5 /105 Ω

Ie = Ee/Rf = 8,1/103 A

FD = B Ie l = 4,374 / 107 N

ŤD = FD d = 8, 7676 / 109 Nm. K

D = Ť

D / ω = 1,37/ 108 Nm/rad/dt.

b. melalui piringan metal:

Ggl induksi pada piringan Ee = B r d ω Volt Rf = ℓ d/b.t (ohm) Ie = Ee / Rf

FD = B Ie d ŤD = FD r KD = ŤD / ω

r = jari jari piringan (m)

B = Induksi magnet (Wb/m2)

d = lebar magnet permanen ( m )

ω = kecepatan sudut (rd/dt)

b = tebal magnit permanent

t = tebal piringan

Rf = tahanan perdam.

Contoh:

B= 0,1 wb/m2 d = 2 cm r = 6 cm

ω = 0,35 rd/dt Rf = 3,4 /10 3 ohm

Penyelesaian:

Ee = B r ω = (0,1)(0,06)(0,02)(0,35) = 4,2 /105 volt

Ie = Ee/Rf = (4,2 /105 ) / (3,4 /10 3 ) = 12,35 m A

FD = B Ie d = (0,1)(12,35 /103)(0,02) = 2,47/105 N

ŤD = FD r =( 2,47/105 )(0,06) = (1,482/106 ) Nm

KD = ŤD / ω =(1,482/106)/0,35 = 4,235/106 Nm/rad/dt

WASSALAM