ampere dan volt meter1

7/28/2019 Ampere Dan Volt Meter1

1/8

AMPERE DAN VOLT METER

Ampere Meter

Ampere meter, sering juga disebut ammeter, adalah perangkat yang digunakan untuk

mengukur arus. Semua alat ukur memiliki tahanan sehingga Ammeter sering juga

digambarkan sebagai sebuah resistor. Agar lebih mudah dimengerti, pembahasan rangkaian

ammeter akan digunakan rangkaian DC.

Ammeter pada pengukuran suatu rangkaian perlu diletakkan seri terhadap arus yang ingin

diukur. Hal ini disebabkan arus tidak akan berubah bila melalui rangkain seri, dan akan

terbagi bila melewati rangkain yang disusun pararel. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar

1 yang menggambarkan peletakkan ammeter pada suatu rangkaian.

Gambar 1. Peletakan ammater dalam suatu rangkaian

Pengaruh Ammeter pada rangkaianWalaupun arus pada rangkaian seri tidak berubah, akan tetapi peletakkan ammeter pada

suatu rangkaian tersebut akan mempengaruhi pengukuran. Hal ini dikarenakan ammeter

memiliki tahanan internal sehingga akan menambah besaran tahanan total pada rangkaian

tersebut sehingga akan merubah besar arus yang tadinya hanya mengalir ke tahanan pada

rangkaian awal.

Pengukuran Besaran ListrikDicky Arinanda Arifin ST,MT

Pusat Pengembangan Bahan AjarUniversitas Mercu Buana

11 1


2/8

Gambar 2. Pemasangan ammeter (R1) pada suatu rangkaian dengan load tertentu (R2)

Perhatikan gambar 2, jiga R1 adalah ammeter, maka untuk mengukur arus pada sirkuit

adalah dengan memasang R1 seri dengan R2 (beban sirkuit). Jika R1 dilepaskan dari maka

resistansi rangkaian hanya R2 sehingga arus yang sesungguhnya mengalir adalah:

Saat R1 (alat ukur) dipasang maka arus menjadi:

Agar ammeter tidak mempengaruhi pengukuran maka diperlukan tahanan internal yang kecil

sehingga R1 + R2 = R2.Semakin kecil resistansi dari ammeter makan semakin kecil error

perhitungan. Kecilnya resistansi juga mempengaruhi sensitivitas alat ukur. Sensitivitas

ammeter adalah jumlah arus yang diperlukan agar terjadi defleksi maksimal pada alat ukur.

Semakin kecil jumlah arus, semakin tinggi sensitivitasnya.

Rentang Ukur Ammeter

Ammeter memiliki rentang ukur tertentu yang bergantung dari rangkaian yang digunakan.

Sebagai contoh, Ammeter dengan sensitivitas 1 mA dapat mengukur arus rangkaian dari 0-

1mA. Agar ammeter dapat mengukur arus di atas 1 mA maka diperlukan rentang ukur baru,

hal ini dapat dilakukan dengan memodifikasi rangkaian yang ada di dalamnya.

Rangkaian di bawah ini menunjukkan tiga buah rangkaian dengan variasi voltase input:



11 2


3/8

Gambar 3. Ilustrasi rangkaian pada ammeter

Variasi input voltase tidak mempengaruhi perbandingan arus yang melewati R1 dan R2

(1:9). Bila R1 diganti ammeter dengan resistansi 10 ohm maka ammeter dapat

mengukur sampai 100 A. Dengan mengatur besaran resistor di R2 maka rentang ukur

juga bisa divariasi.

Dengan cara tersebut maka dengan menyusun rangkaian ammater seperti pada gambar

di bawah, maka dapat dihasilkan ammeter dengan beberapa rentang ukur sekaligus.

Besaran rentang ukur ditentukan oleh seberapa besar resistor total yang tersambung.

Rangkaian resistor ini disebut resistor shunt, Semakin besar resistor shunt maka

semakin sensitif ammeter tersebut. Dengan cara ini maka cara ini maka ammeter saat

ini dapat mengukur mulai dari 5 mikroA-1mA.



11 3


4/8

Gambar 4. Rangkaian ammeter dengan variasi rentang ukur

Untuk mengukur arus lebih dari 50 A, maka ammeter perlu ditambahkan resistor shunt

eksternal yang dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Resistor shunt eksternal berguna

untuk menurunkan arus yang masuk ke PMMC agar tidak merusak alat ukut. Dengan

mengetahui rasio penurunan arus maka besarnya arus asli dapat diketahui.

Gambar 5. Ammeter dengan eksternal shut resistor

Keselamatan Penggunaan

Untuk menghindari kerusakan alat dan cedera pada pengguna ammeter maka ada

beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengukuran dengan ammeter:

1. Ammeter harus selalu dihubungkan secara seri dengan rangkaianyang diuji

2. Selalu mulai dengan kisaran tertinggi sebuah ammeter



11 4


5/8

3. Putuskan dahulu listrik dari sirkuit sebelum menghubungkan dan memutuskan

hubungan ammeter

4. Di amperemeter dc, amati polaritas sirkuit yang tepat untukmencegah meter tidak

rusak

5. Jangan pernah menggunakan ammeter dc untuk menukur arus ac

Voltmeter

Selaian mengukur arus, besaran listrik lain yang paling sering diukur adalah voltase. Alat

ukur voltase disebut voltmeter. Agar lebih mudah dimengerti, pembahasan rangkaian

voltmeter akan digunakan rangkaian DC.

Voltmeter pada pengukuran suatu rangkaian perlu diletakkan pararel terhadap beban yang

ingin diukur voltasenya. Hal ini disebabkan voltase akan sama pada setiap rangkaian

pararel, dan akan berubah dan terbagi pada setiap beban yang dipasang seri. Untuk lebih

jelasnya perhatikan gambar 6 yang menggambarkan peletakkan voltmeter pada suatu

rangkaian.

Gambar 6. Pengukuran voltase pada rangkaian pararel dan seri

Gambar A = R1 dan R2 memiliki voltase yang sama, gambar B = R1 dan R2 memiliki

voltase yang berbeda. Bila R2 diganti voltmeter, maka rangkaian yang cocok adalah pada

Gambar A dimana voltmeter dipasang pararel dengan beban.

Pengaruh Terhadap Rangkaian

Efek pemasangan voltmeter terhadap rangkaian disebut juga loading effect. Efek ini dapat

diartikan sebagai pengaruh pemasangan voltmeter yang akan merubah besaran voltase



11 5


6/8

yang ingin diukur karena voltmeter juga terukur sebagai beban. Ilustrasi efek ini dapat dilihat

pada gambar 7.

Gambar 7. Loading effect

Gambar A adalah rangkaian sebelum disambungkan ke voltmeter. R2 ingin diukur,secara teori voltase seharusnya sebesar 10 V, dikarenakan arus yang lewat adalah

sebesar 1 A. Gambar B tampak telah disambungkan voltmeter dengan tahanan dalam

sebesar R3 yang memiliki resistansi yang sama dengan R2. Hal ini merubah besaran

voltase menjadi 6.25 V karena nilai RN (resistansi gabungan berubah) sehingga arus

yang melewati voltmeter dan R3 naik menjadi 1,25 A.

Gambar 8. Menghilangkan loading effect

Agar loading effect tidak terjadi maka tahanan R3 harus diubah agar arus yang lewat tidak

berubah. Pada gambar 8, R3 diubah menjadi R4 dengan tahanan sebesar 10K . Dengan

cara ini besar RN mendekati R2 sehingga arus yang mengalir ke R4 (voltmeter) dan R3

mendekati 1 A sehingga voltase yang terukur adalah 10 V. Sebagai kesimpulan resistansi

voltmeter harus jauh lebih besar dari beban yang ingin diukur



11 6


7/8

Rentang Ukur Voltmeter

Pada gambar A, voltmeter dengan rentang ukur 10 V mampu menampilkan besaran voltase

pada R1 maksimal 10 V. Pada gambar B, voltase dinaikan 10x lipat sehingga voltmeter

tidak mampu mengukurnya. Untuk itu ditambahkan resistor 9k sehingga resistansi

voltmeter bertambah dan bisa mengukur hingga 100 V. Prinsip ini sama seperti pada

ammater yaitu menggunakan resistor shunt.

Gambar 9. Resistor tambahan untuk merubah rentang ukur

Dengan memberikan variasi resistor tambahan maka dapat dibuat voltmeter dengan variasi

rentang ukur seperti yang ditunjukkan pada gambar 10.

Gambar 10. Voltmeter dengan variasi rentang ukur



11 7


8/8

Alih Fungsi Ammeter ke Voltmeter

Setelah mengetahui prinsip kerja ammater dan voltmeter, maka dapat disimpulkan bahwa

perubahan rentang ukur hanya dipengaruhi variasi besar resistor shunt. Oleh karena itu

kedua alat ukur ini dapat digabungkan dengan cara menvariasikan besar resistor shunt dan

merubah cara menghubungkan ke rangkaiannya.

Sensitivitas Voltmeter

Sensitivitas voltmeter dinyatakan dalam ohms per volt (/V), yaitu resistansi voltmeter saat

skala volmeter mencapai maksimal. Voltase dengan resistansi besar memiliki loading effect

lebih kecil, maka voltase dengan sensitivitas lebih besar memberikan pengukuran yang lebih

akurat. Voltase terukur berbanding dengan besarnya arus maka:

Full-scale voltage reading = full-scale current x resistance

Voltmeter Prinsip Elektrostatis

Mekanisme ini didasarkan pada repulsi beban terhadap pelat kapasitor. Gerakan meter

elektrostatik sebenarnya sebuah kapasitor variable besar di mana satu set plat yang dapat

bergerak. Gerakan plat ditahan oleh pegas. Pointer dipasang pada pelat akan

mengindikasikan perubahan voltase. Meningkatnya voltase menyebabkan plat memberikan

gaya torsi. Torsi hanya terjadi bila voltase inputnya besar sehingga voltmeter ini hanya

cocok untuk pengukuran TEGANGAN TINGGI

Keselamatan Penggunaan

1. Voltmeter harus selalu dihubungkan secara pararel dengan rangkaian yang diuji

2. Selalu mulai dengan kisaran tertinggi sebuah ammeter

3. Putuskan dahulu listrik dari sirkuit sebelum menghubungkan dan memutuskan

hubungan ammeter

4. Di amperemeter dc, amati polaritas sirkuit yang tepat untukmencegah meter tidak

rusak

5. Jangan pernah menggunakan voltmeter dc untuk menukur arus ac



11 8

ampere dan volt meter1

Documents