file.upi.edufile.upi.edu/direktori/fptk/jur._pend._teknik_mesin... · web viewyang diperlukan, baik...

BAB II

PEMBELAJARAN

A. Kegiatan Belajar 1:

PRINSIP DASAR PENGUKURAN BESARAN-BESARAN

LISTRIK

Tujuan Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kegiatan belajar ini, siswa dapat:

Menjelaskan prinsip dasar pengukuran

Menjelaskan bagian-bagian alat ukur

Menyebutkan macam-macam skala

Menyebutkan tingkah laku penunjukan jarum penunjuk

Menjelaskan prinsip peredaman alat ukur

Menyebutkan besaran-besaran listrik

Menjelaskan arti simbol-simbol alat ukur

Menjelaskan pengertian kesalahan pengukuran

Menjelaskan jenis-jenis kesalahan pengukuran

Menjelaskan pengertian ketelitian pengukuran

Menjelaskan pengertian kepekaan alat ukur listrik

Menyebutkan pengelompokan instrumen berdasarkan macamnya.

Uraian Materi

1. Prinsip Dasar Pengukuran

Pengukuran adalah suatu teknik untuk menyatakan suatu sifat fisis dalam

bilangan sebagai hasil untuk membandingkan dengan suatu besaran baku

yang diterima sebagai satuan. Dalam pengukuran dibutuhkan instrumen untuk

membantu keterampilan manusia dalam menentukan nilai dari suatu besaran

yang tidak diketahui. Proses pengukuran salah satu prosedur standar yang

harus dilakukan. Karena melalui pengukuran akan diperoleh besaran-besaran

PPGT SMK Teknik Pendingin dan Tata Udara DIKTI2013 by Basadi, S.Pd. 1

yang diperlukan, baik untuk pengambilan keputusan dan instrumen kontrol

maupun hasil yang diinginkan oleh seorang pengguna.

Dalam mempelajari pengukuran dikenal beberapa istilah, antara lain :

a. Instrumen adalah alat ukur untuk menentukan nilai atau besaran suatu

kuantitas atau variabel.

b. Ketelitian adalah harga terdekat dengan mana suatu pembacaan

instrumen mendekati harga sebenarnya dari variable yang diukur.

c. Ketepatan adalah suatu ukuran kemampuan untuk hasil pengukuran yang

serupa.

d. Sensitivitas adalah perbandingan antara sinyal keluaran atau respons

instrumen terhadap perubahan masukan atau variable yang diukur.

e. Resolusi adalah perubahan terkecil dalam nilai yang diukur yang mana

instrumen akan memberi respon atau tanggapan.

f. Kesalahan adalah penyimpangan variabel yang diukur dari harga (nilai)

yang sebenarnya.

Sifat dari pengukuran dibagi dalam :

a. Indication, menyatakan, menunjukkan, alat semacam ini tidak tergantung

pada waktu;

b. Recording, mencatat, menyimpan, merekam, alat ini dipergunakan bila

pengukuran berubah dengan perubahan waktu;

c. Integrating, menjumlahkan, alat ini dipakai bila konsumsi energi listrik

selama beberapa waktu waktu diperlukan.

Pengukuran pada dasarnya merupakan usaha menyatakan sifat sesuatu

zat/benda ke dalam bentuk angka atau harga yang lazim disebut sebagai hasil

pengukuran. Pemberian angka-angka tersebut dalam praktek bisa dicapai

dengan :

Membandingkan dengan alat tertentu yang dianggap sebagai standar.

Membandingkan besaran yang akan diukur dengan suatu sekala yang

telah ditera atau dikalibrasikan.


Unsur-unsur terpenting dalam proses pengukuran itu antara lain :

a. Alat yang dipergunakan sebagai pembanding/ penunjuk.

b. Orang yang melaksanakan pengukuran.

c. Cara melaksanakan pengukuran.

Kalau ada salah satu unsur yang tidak memenuhi syarat, maka hasilnya

tidak mungkin baik. Penjelasan di atas merupakan pengertian pengukuran

yang ditinjau secara umum. Pengukuran listrik mempunyai tujuan yang lebih

luas lagi, yaitu : untuk mengetahui, menilai dan atau menguji besaran listrik.

Alat yang dipergunakan sebagai pembanding/penunjuk disebut instrumen

pengukur. Instrumen ini berfungsi sebagai penunjuk nilai besaran listrik yang

diukurnya. Banyak sekali macam jenis pengukuran ini sesuai dengan banyak

besaran yang akan diukur. Hasil pengukuran pada umumnya merupakan

penunjukkan yang langsung dapat dibaca/diketahui, ada yang dengan sistim

tercatat dan ada yang tidak. Dari hasil penunjukkan ini selanjutnya dapat

dianalisa atau dibuat data untuk suatu bahan studi/analisa lebih lanjut. Oleh

sebab itu, hasil pengukuran diharapkan mencapai hasil yang optimal.

Gambar berikut ini menunjukkan prinsip terjadinya gaya Lorenz.

Gambar 1.1 Terjadinya gaya Lorenz

Suatu batang kawat dengan panjang L dialiri arus listrik maka akan

timbul medan magnet disekitar kawat. Jika kawat tersebut diletakan diantara

kerapatan fluks magnet (B), maka akan timbul gaya (F).

Berlaku rumus : F = B . I . L

dimana :


F = Gaya Lorenz (N)

B = Kerapatan medan induksi (Weber/M2)

I = Arus (A)

L = Panjang kawat dalam medan magnet (M)

Pada gambar berikut ini, menggambarkan pengukuran besaran listrik arus

sebagai besaran yang diukur dan terjadinya gaya yang dihasilkan oleh medan

magnet akibat induksi. Jika besaran arus diukur maka akan mengalirkan arus

sebesar beban pemakaian melalui lilitan/kumparan (dari kutub ( + ) ke ( - ) )

arus pada belitan tersebut menginduksi kumparan. Jarum MA yang dipasang

pada kumparan akan mengalami momen gerak (MA) sejauh beban pemakaian

(arus) searah jarum jam. Penyimpangan jarum tersebut diukur menggunakan

skala ukur yang telah ditentukan nilai per stripnya.

Gambar 1.2 Prinsip dasar pengukuran arus listrik

Besaran listrik yang diukur ( I )

I = Arus, besaran listrik yang diukur

MA = Momen gerak

MR = Momen tarik dudukan

F = Feder, Per, Pegas.


Pengukuran merupakan membandingkan antara besarnya momen ukur yang

dibangkitkan dengan momen suatu pegas.

2. Bagian-bagian Alat Ukur

Gambar 1.3 Bagian-bagian alat ukur

Instrumen ukur seperti yang terlihat pada gambar adalah penunjuk

ukuran dengan kotak rumahnya dan suku cadang yang ada didalamnya. Alat

ukur adalah instrumen ukur dengan semua suku cadangnya. Tuntunan

(mangkoan) pada bagian-bagian yang berputar dibuat agar mudah bergerak

berputar karena mempunyai gesekan yang sangat kecil.

3. Macam-macam Skala Meter

Ada tiga macam skala meter analog yang dipakai dalam pengukuran

yaitu skala linier/bertingkat, skala melingkar, dan skala kuadran. Pada

multimeter digital skala tersebut diwakilkan oleh display 7 segmen, 14

segmen, dan dot matrik 5x7.


Gambar 1.4 Macam-macam skala meter analog

Gambar 1.5 Papan skala dari multimeter

Gambar 1.6 Macam-macam display digital


Gambar 1.7 Dispaly digital

4. Penunjukan Jarum (Penunjuk)

Besar pengukuran yang tetap pada satu saat ( MG ). Pada gambar 1.8

penunjuk menunjukkan satu harga yang tetap maka kedudukan jarum

penunjuk akan tetap diam.

Gambar 1.8 Pengukuran tetap

Pengukuran besaran yang selalu berbeda/berubah pada satu saat:

a. Perbedaan besaran yang lambat

Gambar 1.9 Pengukuran yang selalu berubah


Penunjuk bergerak antara harga rendah dan harga tinggi, jarum

menunjukkan besaran - besaran pengukuran.

b. Perbedaan yang cepat

Gambar 1.10 Jarum penunjuk bergerak pada satu harga rata-rata

c. Perbedaan yang sangat cepat

Gambar 1.11 Jarum menunjuk pada harga rata-rata yang tetap

Pada pengukuran dengan perubahan yang sangat cepat, besar pengukuran

dapat membuat bagian-bagian yang bergerak pada kerja pengukuran. Tidak

dapat lagi mengikuti perubahan besar pengukuran akibat dari keterbatasan

(kelambanan) gerak mekanis. Harga pengukuran = harga rata-rata dari

besaran yang diukur.

5. Peredaman

Pada bagian-bagian yang bergerak ( Spul, jarum penunjuk ) akan terjadi

proses sebuah fibrasi ( yaitu proses pemantulan kembali jarum akibat tarikan


lawan dari masa dan pegas ). Tanpa tindakan pengamanan, perbedaan besar

pada proses pengukuran (posisi jarum) akan naik (sebagaimana pada proses

penempatan jarum ketika mengukur besaran yang memiliki perbedaan besar

yang cepat) dan ini merupakan tingkah laku dari jarum penunjuk.

a. Tanpa tindakan pengamanan

Gambar 1.12 Sudut penggeseran jarum penunjuk

b. Dengan peredaman

Gambar 1.13 Tidak ada sudut penggeseran jarum penunjuk

Metode yang digunakan :

a. Peredaman dengan tabung udara

b. Peredaman dengan arus pusar ( arus eddy )

6. Besaran-besaran Listrik

Besaran-besaran listrik yang banyak dijumpai dalam bidang industri,

perbengkelan ataupun keperluan-keperluan yang lain ialah arus listrik –

tegangan – tahanan – daya – dan sebagainya. Dalam pemakaian besaran


listrik diukur dalam satuan praktis dan harga efektif. Untuk memudahkan

dalam memahaminya dibuat ringkasan seperti daftar-daftar di bawah.

Tabel 1.1 Besaran untuk arus searah

Besaran Simbol Satuan Singk. R u m u s

Kuat arus i : I Ampere A I = E/R

Teganga

n e : E Volt V E = I . R

Tahanan r : R Ohm Ω R = E/ I

Daya

listrikW Watt W W = E . I atau W = I 2 . R

Usaha/

kerja A Watt jam Wh A = E . I . t; t dalam jam

Untuk keperluan pengukuran arus bolak balik rumus-rumus di atas dapat

dipakai arus tegangannya sefasa atau Cos φ = 1.

Tabel 1.2 Besaran untuk arus bolak balik

Besaran Simbol Satuan Singk. R u m u s/ Keterangan

Frekuens

i f Hertz Hz

F = 1/T : T =

periode/detik

Daya

(nyata)P Watt W P = E . I Cos φ

Daya

butaQ

Volt Ampere

ReaktifVAR Q = E . I Sin φ

Daya

semuS Volt Ampere VA S = V . I

Faktor

kerjaCos φ - - -


Tabel 1.3 Besaran-besaran yang lain

Besaran Simbol Satuan Singk. Keterangan

Kapasitans C Farad F 1 Farad = Coul.per Volt

Induktans L Henry H Henry = Weber/ Amp.

7. Simbol-simbol alat ukur

Tabel 1.4 Simbol-simbol alat ukur

Macam - macam alat ukur

Simbol Macam - macam alat ukur Simbol

Alat ukur kumparan putar dengan magnet

Alat ukur dengan pelindung besi

Alat ukur kumparan putar dengan kumparan silang

Alat ukur dengan pelindung elektrostatis

Alat ukur magnet putar

Alat ukur tidak statis ast.

Alat ukur besi putar

Instrumen dengan arus searah

Alat ukur elektrodinamis

Instrumen dengan arus bolak - balik

Alat ukur elektrodinamis dengan pelindung besi

Instrumen dengan arus searah dan arus bolak - balik

Alat ukur elektrodinamis kumparan silang

Instrumen arus putar dengan satu alat ukur


Alat ukur elektrodinamis kumparan silang dengan pelindung besi

Instrumen arus putar dengan dua alat ukur

Alat ukur dengan induksi

Instrumen arus putar dengan tiga alat ukur

Alat ukur dengan bimental

Kedudukan pemakaian alat ukur harus tegak lurus

Alat ukur elektrostatis

Kedudukan pemakaian alat ukur horizontal / mendatar

Alat ukur dengan vibrasi

Kedudukan pemakaian miring sebesar sudut yang ditunjukkan

Alat ukur dengan termokopel

Pengatur kedudukan jarum pada nol

Alat ukur kumparan putar dengan termokopel

Tegangan uji angka di dalam bintang berarti tegangan uji dalam kV ( tanpa angka berarti tegangan ujinya 500 V )

Alat ukur termokopel yang diisolasi

Awas perhatian ( perhatikan petunjuk pemakaian )

Alat ukur dilengkapi dengan penyearah

Instrumen yang diperbincang kan. Jika diperbandingkan tegangan uji tidak ditentukan


Alat ukur kumparan putar dengan penyearah

8. Kesalahan Pengukuran

a. Pengertian Kesalahan Pengukuran

Kesalahan pengukuran adalah penyimpangan variabel yang diukur

dengan harga sebenarnya.

Tabel 1.5 Klasifikasi ketelitian alat ukur

Kelas 0,1 0,2 0,5 1 1,5 2,5 5

Batas kesalahan relatif 0,1%

0,2%

0,5%

1,1%

1,5%

2,5%

5%

Penggunaan Pengukuran

presisi

Alat-alat ukur

perusahaan

Daerah pengukuran itu seyogyanya dipilih pada 1/3 terakhir dari batas

ukur yang diberikan.

Gambar 1.14 Grafik daerah pengukuran

b. Jenis-jenis kesalahan


Ketergantungan antara kesalahan pengukuran dengan haraga

penunjukkan jarum. Setiap pengukuran terjadi kesalahan, berikut ini

jenis-jenis kesalahan, yaitu kesalahan pada :

1) Kesalahan pembacaan

Kesalahan paralak ( Pembacaan yang miring ) akibat adanya

kesalahan perseorangan atau kesalahan pembacaan.

Gambar 1.15 Kesalahan pembacaan

Gambar 1.16 Posisi pembacaan meter


Bantuan : cermin skala atau jarum sedapat mungkin lebih kecil

Gambar 1.17 Posisi jarum penunjuk yang berimpit

Untuk pembacaan yang teliti jarum penunjuk dan gambar di cermin

harus saling berimpit.

2) Kesalahan Penunjukan

Instrumen ukur, alat ukur itu sendiri mengakibatkan adanya

kesalahan penunjukan. Tergantung pada instrumen dan alat. Sebab-

sebab kesalahan yaitu gesekan dengan tempat, skala yang tidak

teliti ( karakteristik kerja alat ukur ), atau melebihi toleransi yang

diijinkan.

3) Kesalahan karena pengaruh luar

Adanya pengaruh luar mengakibatkan kesalahan oleh pengaruh

luar. Penyimpangan temperatur yang diijinkan, frekwensi yang

diijinkan, tempat kedudukan yang diijinkan (tempat / kedudukan

yang diharuskan). Mengalirnya kelembapan, getaran (fibrasi),

kesalahan yang asing (medan bumi pada pengukuran yang peka).

4) Kesalahan sistem

Hubungan pengukuran mengakibatkan adanya kesalahan sistem

( kesalahan sistematik ). Tergantung pada pelaksanaan (pengukuran)

didalam proses mengukur : kesalahan pemakaian instrumen alat-alat

( misal : pengukuran tahanan tidak langsung ), tahanan kontak,

kapasitas-kapasitas pengukuran suasana yang salah.


Iv menyebabkan harga yang salah

Rx = ? ( bila U = Ux )

Kesalahan dapat dikoreksi melalui hitungan dan umumnya semua

ada kesalahan.

9. Ketelitian Pengukuran

Ketelitian adalah kualitas kecocokan harga pengukuran dengan harga

sesungguhnya dari sasaran yang diukur. Besarnya kesalahan penunjukan yang

berhubungan dengan instrumen dan selalu dalam % dari harga batas

skala/ukur.

Kelas.- kelas ketelitian :

Kelas : 0,1 0,2 0,5 1 1,5 2,5 5

Contoh :

Dengan sebuah voltmeter ( Kelas 1, batas ukurnya 100 V ) akan dipergunakan

untuk mengukur tegangan-tegangan :

10 ; 20 ; 40 ; 60 ; 80 ; 100 V

a) Kita harus menentukan besar kesalahan absolut dalam proses untuk

setiap pengukuran.


Jawab:

b) Kita buat grafik resultan

Jawab :

10. Kepekaan Alat Ukur

Di sini berlaku perbandingan perbedaan penyimpangan dalam mm

dengan perbedaan besar pengukuran.

Kepekaan adalah :


Contoh :

Kepekaan sebuah A - meter , Panjang skala 45 mm.

11. Pengelompokan Instrumen Berdasarkan Macamnya

a. Alat ukur kumparan putar :

Hasil penunjukanya sebanding dengan kuat arus. Kebenaran dari hasil

penunjukan tergantung pada ketepatan/kejelasan arusnya.

b. Alat ukur besi putar :

Dapat untuk mengukur arus searah dan bolak-balik. Pada pengukuran

besaran bolak-balik dapat menunjukkan harga efektif dari berbagai

bentuk kurva (bukan hanya untuk kurva sinus saja)

c. Alat ukur elektro dinamis :

Menunjukkan hasil / Produksi dari 2 buah arus. Dapat untuk mengukur

besaran searah dan bolak-balik.

d. Alat ukur induksi :

Dapat mengukur hasil dari dua buah arus yang besar. Hanya untuk

mengukur besaran bolak-balik

Rangkuman

Pengukuran adalah suatu teknik untuk menyatakan suatu sifat fisis dalam

bilangan sebagai hasil untuk membandingkan dengan suatu besaran baku

yang diterima sebagai satuan.

Instrumen adalah alat ukur untuk menentukan nilai atau besaran suatu

kuantitas atau variabel.

Sifat dari pengukuran itu dibagi dalam indication, recording, dan integrating.


Unsur-unsur terpenting dalam proses pengukuran itu antara lain: alat yang

dipergunakan sebagai pembanding/ penunjuk, orang yang melaksanakan

pengukuran dan cara melaksanakan pengukuran.

Bagian-bagian alat ukur: Skala, bagian yang berputar, rumah, suku cadang

yang ada, tahanan depan yang berada diluar.

Ada tiga macam skala meter analog yang dipakai dalam pengukuran yaitu

skala linier/bertingkat, skala melingkar, dan skala kuadran.

Penunjukkan jarum: pengukuran tetap, perbedaan besaran yang lambat,

perbedaan yang cepat, perbedaan yang sangat cepat.

Besaran-besaran listrik ialah arus listrik, tegangan, tahanan , daya, dll.

Kesalahan pengukuran adalah penyimpangan variabel yang diukur dengan

harga sebenarnya.


sesungguhnya dari sasaran yang diukur.

Kepekaan adalah perbedaan penyimpangan dengan besar pengukuran.

Tes Formatif

1. Jelaskan prinsip dasar pengukuran listrik!

2. Jelaskan bagian-bagian alat ukur!

3. Sebutkan macam-macam skala!

4. Sebutkan tingkah laku penunjukan jarum penunjuk!

5. Jelaskan prinsip peredaman alat ukur!

6. Jelaskan besaran-besaran listrik!

7. Jelaskan arti simbol-simbol alat berikut ini!

a.

b.

c.

8. Jelaskan pengertian kesalahan pengukuran!

9. Jelaskan jenis kesalahan penunjukkan!


10. Jelaskan pengertian ketelitian pengukuran!

11. Jelaskan pengertian kepekaan alat ukur listrik!

12. Sebutkan pengelompokan instrumen berdasarkan macamnya!

Kunci Jawaban

1. Jelaskan prinsip dasar pengukuran listrik!

Pengukuran pada dasarnya merupakan usaha menyatakan sifat sesuatu

zat/benda ke dalam bentuk angka atau harga yang lazim disebut sebagai hasil

pengukuran. Pemberian angka-angka tersebut dalam praktek bisa dicapai

dengan :

Membandingkan dengan alat tertentu yang dianggap sebagai standar.

Membandingkan besaran yang akan diukur dengan suatu sekala yang

telah ditera atau dikalibrasikan.

2. Jelaskan bagian-bagian alat ukur!

Instrumen ukur sadalah penunjuk ukuran dengan kotak rumahnya dan suku

cadang yang ada didalamnya. Alat ukur adalah instrumen ukur dengan semua

suku cadangnya. Tuntunan (mangkoan) pada bagian-bagian yang berputar

dibuat agar mudah bergerak berputar karena mempunyai gesekan yang

sangat kecil.

3. Sebutkan macam-macam skala!

Ada tiga macam skala meter analog yang dipakai dalam pengukuran yaitu

skala linier/bertingkat, skala melingkar, dan skala kuadran.

4. Sebutkan tingkah laku penunjukan jarum penunjuk!

Penunjukkan jarum: pengukuran tetap, perbedaan besaran yang lambat,

perbedaan yang cepat, perbedaan yang sangat cepat.

5. Jelaskan prinsip peredaman alat ukur!


Pada bagian-bagian yang bergerak ( Spul, jarum penunjuk ) akan terjadi.

Proses sebuah fibrasi ( yaitu proses pemantulan kembali jarum akibat tarikan

lawan dari masa dan pegas ). Tanpa tindakan pengamanan, perbedaan besar

pada proses pengukuran (posisi jarum) akan naik (sebagaimana pada proses

penempatan jarum ketika mengukur besaran yang memiliki perbedaan besar

yang cepat).

6. Sebutkan besaran-besaran listrik!

Tegangan, arus, daya, hambatan, kapasitansi, induktansi, fluks, usaha,

frekuensi, faktor kerja.

7. Jelaskan arti simbol-simbol alat berikut ini!

a. = Alat ukur magnet putar

b. = Alat ukur besi putar

c. = Alat ukur kumparan putar dengan magnet

8. Jelaskan pengertian kesalahan pengukuran!

Kesalahan pengukuran adalah penyimpangan variabel yang diukur dengan

harga sebenarnya.

9. Jelaskan jenis kesalahan penunjukkan!

Instrumen ukur, alat ukur itu sendiri mengakibatkan adanya kesalahan

penunjukan. Tergantung pada instrumen dan alat. Sebab-sebab kesalahan

yaitu gesekan dengan tempat, skala yang tidak teliti ( karakteristik kerja alat

ukur ), atau melebihi toleransi yang diijinkan.

10. Jelaskan pengertian ketelitian pengukuran!


sesungguhnya dari sasaran yang diukur.


11. Jelaskan pengertian kepekaan alat ukur listrik!

Kepekaan adalah perbedaan penyimpangan dengan besar pengukuran.

12. Sebutkan pengelompokan instrumen berdasarkan macamnya!

a. Alat ukur kumparan putar

b. Alat ukur besi putar

c. Alat ukur elektro dinamis

d. Alat ukur induksi


B. Kegiatan Belajar 2:

PRINSIP KERJA ALAT UKUR

Tujuan Pembelajaran


Menjelaskan konstruksi dalam dari alat ukur kumparan putar

Menjelaskan prinsip kerja alat ukur kumparan putar

Menjelaskan penggunaan dari alat ukur kumparan putar

Menjelaskan prinsip kerja alat ukur kumparan putar dengan menggunakan

penyearah

Menjelaskan penggunaan dari alat ukur kumparan putar dengan penyearah

Menjelaskan prinsip kerja alat ukur besi putar

Menjelaskan konstruksi alat ukur besi putar

Menjelaskan penggunaan alat ukur besi putar

Menjelaskan sifat-sifat utama alat ukur besi putar

Menjelaskan konstruksi alat ukur elektrodinamis

Menjelaskan prinsip kerja alat ukur elektrodinamis

Menyebutkan sifat-sifat alat ukur elektrodinamis

Menjelaskan prinsip kerja alat ukur induksi

Menyebutkan penggunaan alat ukur induksi

Uraian Materi

1. Alat Ukur Kumparan Putar

a. Konstruksi dan prinsip kerja alat ukur kumparan putar

Konstruksi alat ukur kumparan putar terdiri dari permanen magnet,

kumparan putar dengan inti besi bulat, jarum penunjuk terikat dengan

poros dan inti besi putar, skala linear, dan pegas spiral rambut, serta

pengatur posisi nol (Gambar 1.18).

Alat ukur besi putar dan kumparan putar bila digunakan untuk

mengukur besaran yang sama akan menghasilkan ketelitian yang

berbeda. Perbedaan tersebut bisa dilihat dalam tabel 1.6.


Tabel 1.6 Prinsip Kerja Alat Ukur Besi Putar dan Kumparan Putar

Sistem PrinsipJenis

arusKetelitian

Batas

ukur

dasar

Peredaman

Alat

ukur

besi

putar

Arus yang

mengalir

dalam

kumparan

yang berada

dalam medan

magnet

DC Sampai

0,1%

A Peredaman

dengan arus

putar

Alat

ukur

Besi

putar

Tarikan yang

lembut dari inti

besi magnet

DC

dan

AC

Sampai

1%

mA Peredaman

udara

Torsi yang dihasilkan dari interaksi elektromagnetik sesuai

persamaan:

T = B × A × I × N

Dimana :

T = Torsi (Nm)

B = kerapatan fluk magnet (Wb/m2)

A = luas efektif koil (m2)

I = arus ke kumparan putar (A)

N = jumlah belitan

Dari persamaan di atas, komponen B, A dan N adalah konstan,

sehingga torsi berbanding lurus dengan arus mengalir ke kumparan putar.

Data alat ukur kumparan putar dengan dimensi 31/2 in, arus 1mA,

simpangan skala penuh 100 derajat memiliki A : 1,72 cm2, B : 2.000

G(0,2 Wb/m2, N: 84 lilit, T : 2,92 × 10–6 Nm R kumparan putar: 88Ω,

disipasi daya: 88 μW.


Gambar 1.18 Konstruksi Alat Ukur Kumparan Putar

b. Penggunaan alat ukur kumparan putar

Penggunaan hanya untuk pengukuran arus searah

Contoh :

Gambar 1.19 Harga pengukuran untuk arus searah

Gambar 1.20 Harga pengukuran untuk arus bolak-balik


Penunjukkan jarum menunjukkan harga rata-rata linier. Di

perusahaan alat ukur kumparan putar akan selalu dipakai untuk

mengukur arus searah. Berikut ini alat kumparan putar dugunakan:

1) Sebagai Volt meter

Rv = tahanan depan Rsp << Rv

Gambar 1.21 Alat ukur kumparan putar sebagai volt meter

2) Sebagai Ampere meter

Rn = tahanan - tahanan Rsp > Rn

( shunt )

Gambar 1.22 Alat ukur kumparan putar sebagai volt meter

2. Alat Ukur Kumparan Putar dengan Penyearah

a. Prinsip kerja

Simbol :

Dengan bantuan sebuah penyearah kita juga dapat mengukur arus bolak-

balik.


Gambar 1.23 Alat ukur kumparan putar dengan penyearah

Tahanan seri RV untuk mendrop tegangan sehingga batas ukur dan

skala pukuran sesuai. Sehingga tahanan total RT = RV + R. Multimeter

menggunakan kumparan putar sebagai penggerak jarum penunjuknya.

Gambar 1.24 Gelombang yang disearahkan

b. Penggunaan

Sebagai voltmeter untuk tegangan searah dan bolak-balik dan

sebagai amperemeter untuk arus searah dan bolak-balik. Pembatasan

pada tegangan bolak-balik dan juga arus bolak-balik (dengan semua batas

ukurannya) adalah selalu untuk penggambaran bentuk kurva sinus. Skala

untuk menera sinus, adalah harga efektifnya. Bentuk kurva yang lain

mempunyai harga efektif yang berbeda. Hal ni merupakan kesalahan

penunjukan.


3. Alat Ukur Besi Putar

a. Prinsip kerja alat ukur besi putar

Alat ukur besi putar memiliki konstruksi yang berbeda dengan

kumparan putar. Sebuah belitan kawat dengan rongga tabung untuk

menghasilkan medan elektromagnetik. Di dalam rongga tabung dipasang

sirip besi yang dihubungkan dengan poros dan jarum penunjuk skala

meter. Jika arus melalui belitan kawat, timbul elektromagnetik dan sirip

besi akan bergerak mengikuti hukum tarik-menarik medan magnet.

Besarnya simpangan jarum dengan kuadrat arus yang melewati belitan

skala meter bukan linear tetapi jaraknya angka non-linear. Alat ukur besi

putar sederhana bentuknya dan cukup handal.

Gambar 1.25 Bagiam-bagian alat ukur besi putar

Bila arus yang akan diukur mengalir dalam kumparan, maka kedua

besi lunak terinduksi dan terjangkitlah magnet lemah yang sama (kutub-

kutubnya). Keduanya saling tolak-menolak. Poros menjadi berputar,

jarum penunjukpun bergerak. Momen poros ini sebanding dan

berlawanan dengan momen pegas pelawan. Masing-masing magnet yang

dibangkitkan pada kedua plat besi tadi adalah sebanding dengan kuat

arus I. Dengan demikian momen yang ditimbulkan adalah sebanding

dengan I2. Alat ukur besi putar dapat dioperasikan pada arus searah dan


arus bolak-balik. Ketika dioperasikan pada besaran bolak-balik dia

menunjukkan harga efektif dari semua kurva/bentuk bolak-balik.

Melalui pengukuran arus yang menyebabkan adanya medan magnet,

yang akan menggeser kedudukan besi putar (besi lunak) bergerak

sedikit kedalam atau menjauh kedalam dan akan merubah kedudukan

simpangan jarum penunjuk. Simpangan jarum penunjuk = I2.

Simpangan jarum adalah sebanding dengan kwadrat arus. Pada

pembalikan kutub-kutub arus, arah simpangan tidak berbeda. Simpangan

tidak tergantung pada polaritas

b. Penggunaan alat ukur besi putar

Digunakan untuk pengukuran arus searah dan bolak-balik dan

sebagai Voltmeter dan sebagai Amperemeter (tanpa terjadi pembalikan

dalam bentuk kurva)

Gambar 1.26 Gelombang pengukuran arus searah

Gambar 1.27 Gelombang pengukuran arus bolak-balik

Alat ukur besi putar mengukur harga rata-rata kwadratis. Penunjukan

harga efektif = harga rata-rata kwardratis. Dengan skala pengukuran

yang berbeda, kepekaan lebih kecil dibandingkan dengan kepekaan alat


ukur kumparan putar. Khusus untuk pengukuran harga efektif dari

besaran yang berubah-ubah (tidak hanya bentuk kurva sinus). Sifat-sifat

utama alat ukur tersebut adalah konstruksi yang sederhana ( untuk aliran

arus ), lebih tahan / kuat

4. Alat Ukur Elektrodinamis

a. Konstruksi alat ukur elektrodinamis

Pada dasarnya alat ukur elektrodinamis, dilihat dari konstruksinya

hampir sama dengan alat ukur kumparan putar. Letak perbedaannya

adalah, jika pada kumparan putar mempunyai magnit permanen, tetapi

pada elektrodinamis bagian ini digantikan oleh kumparan tetap.

Gambar 1.28 Konstruksi alat ukur elektrodinamis

Secara garia besar instrumen elektrodinamis terdiri dari:

1) kumparan tetap

2) kumparan putar

3) jarum penunjuk

4) skala penunjukkan

5) pegas


b. Prinsip kerja alat ukur elektrodinamis

Pada dasarnya alat ukur elektrodinamis memiliki dua macam

kumparan, yaitu kumparan tetap dan kumparan putar. Kumparan yang

diam ( tetap ) merupakan kumparan dengan diameter besar dan biasanya

dibuat dua bagian, dimana bagian yang satu dengan yang lain dihubung

paralel dan kadang kala dihubung seri. Sedangkan kumparan yang

bergerak mempunyai diameter kawat yang kecil, kumparan yang

bergerak mempunyai diameter kawat yang kecil, kumparan yang

bergerak ini diletakkan didalam / diantara kumparan tetapnya.

Jika kedua kumparan dialiri arus maka keduanya akan

membangkitkan medan magnit yang menimbulkan momen putar.

Kumparan tetap dengan medan magnit ( flux ) 1 dan kumparan yang

bergerak 2.

Gambar 1.29 Prinsip kerja elektrodinamis

Keterangan :

1) Skala penunjukan

2) Garis nol skala

3) Kumparan putar

4) Kumparan tetap

5) flux tetap

6) sudut simpangan jarum


Gambar 1.30 Penjelasan prinsip kerja

Berikut ini, prinsip kerja instrumen elektrodinamis dijelaskan

melalui percobaan, yaitu dengan memberikan suplai sumber tegangan dc

pada kedua kumparan (tetap dan putar) dengan pembalikan polaritas

sumber.

a b

Gambar 1.31 Penjelasan prinsip kerja elektrodinamis dengan percobaan

Pada gambar di atas (bagian a), polaritas sumber (+) diberikan pada

sisi atas rangkaian. Jika sumber tegangan dc 0-5 V dihidupkan, maka

dengan segera jarum penunjuk akan menyimpang ke arag kiri pada skala

penunjukkan. Selanjutnya jika sumber tegangan dibalik polaritasnya (b),


pada bagian atas rangkaian diberikan sumber (-), maka jarum akan

menunjukkan gerakan yang sama, yaitu menyimpang ke arah kiri pula

pada skala penunjukkan.

Dari percobaan ini dapatlah disimpulkan bahwa instrumen

elektrodinamis tidak akan terpengaruh oleh polaritas sumber tegangan.

Dengan demikian instrumen elektrodinamis dapat dipakai untuk

mengukur besaran DC maupun AC.

c. Sifat – sifat alat ukur elektrodinamis

Berikut iini adalah sifat-sifat alat ukur elektrodinamis.

1) Mudah terpengarug medan magnit luar, karena tidak mempunyai

magnir permanen.

2) Untuk pembentukan medan magnit listrik pada kumparan tetap,

diperlukan arus yang besar.

3) Mudah terpengaruh perubahan suhu dengan adanya arus yang

mengalir pada kumparan.

4) Peredaman yang dipakai adalah peredaman udara.

5) Biasa dipakai untuk pengukuran :

a) Arus yang besar.

b) Daya.

c) Energi ( usaha ).

d. Penggunaan alat ukur elektrodinamis

Pemakaian alat ukur elektrodinamik sebagai pengukur daya listrik

atau wattmeter. Pemasangan wattmeter dengan notasi terminal 1, 2, 3,

dan 5. Terminal 1-3 terhubung ke belitan arus Wattmeter, terhubung seri

dengan beban. Terminal 2-5 terhubung ke belitan tegangan Wattmeter.

Terminal 1-2 dikopel untuk mendapatkan catu tegangan suplai tegangan.


Gambar 1.32 Pemasangan wattmeter

5. Alat Ukur Induksi

Alat ukur induksi ( induksi meter ) banyak digunakan untuk mengukur

energi yaitu perhitungan tenaga listrik selama waktu tertentu:

W = A . I . t

a. Penggunaan alat ukur induksi

Induksi meter selain dipergunakan untuk mengukur energi listrik,

namun sering juga kita temui amperemeter atau voltmeter yang kerjanya

berdasarkan induksi meter. Tetapi pemakaian yang lebih luas alat ukur

tipe induksi adalah alat ukur energi atau sering kita sebut KWh meter.

Gambar 1.33 Alat ukur induksi meter

b. Prinsip kerja induksi meter


Suatu plat aluminium ditempatkan diantara dua teras yang berbentuk

huruf u dan e bila kumparan tegangan dililitkan pada teras e sedangkan

kumparan arus pada teras u. Apabila pada kedua kumpara tersebut di

aliri arus bolak-balik maka. gaya magnit yang ditimbulkan berbentuk

gelombang sinus sesuai dengan frekuensinya.

Gambar 1.34 Konstruksi alat ukur induksi

Arus yang mengalir pada kumparan arus menghasilkan fluks magnit

01 sedangkan arus yang mengalir pada kumparan tegangan

menimbulkan fluks magnit 02, maka fluks 01 dan 02 akan menembus

plat aluminium, sehingga timbul arus pusar i1 dan i2, karena i1 dan i2

memotong gaya magnit maka akan menghasilkan gaya lorentz dengan

timbulnya gaya lorentz, maka momen putar akan menggerakkan plat

aluminium yang makin lama akan bertambah kecepatannya.

Untuk mencegah hal tersebut maka dipasanglah magnit permanen

sebagai peredamnya. Karena hasil pengukuran sesuai dengan momen

yang ditimbulkan alat penggerak, maka alat hitungannya dipasang pada

poros penggerak tersebut.


Alat penghitung ini terdiri dari ribuan, ratusan puluhan dan

seterusnya, deretan angka-angka tersebut di hubungkan dengan roda-roda

gigi antara satu dengan lainnya. Alat ukur tipe induksi ini hanya dapat

dipergunakan untuk sumber arus bolak-balik.

Gambar 1.35 Medan magnet pada piringan alat ukur induksi

Rangkuman

Alat ukur kumparan putar : Hasil penunjukanya sebanding dengan kuat arus.

Kebenaran dari hasil penunjukan tergantung pada ketepatan/kejelasan

arusnya.

Alat ukur besi putar : Dapat untuk mengukur arus searah dan bolak-balik.

Pada pengukuran besaran bolak-balik dapat menunjukkan harga efektif dari

berbagai bentuk kurva (bukan hanya untuk kurva sinus saja)

Alat ukur elektro dinamis : Menunjukkan hasil / Produksi dari 2 buah arus.

Dapat untuk mengukur besaran searah dan bolak-balik.

Alat ukur induksi : Dapat mengukur hasil dari dua buah arus yang besar.

Hanya untuk mengukur besaran bolak-balik

Tes Formatif

1. Jelaskan konstruksi dalam dari alat ukur kumparan putar!

2. Jelaskan prinsip kerja alat ukur kumparan putar!

3. Jelaskan penggunaan dari alat ukur kumparan putar!


4. Jelaskan prinsip kerja alat ukur kumparan putar dengan menggunakan

penyearah!

5. Jelaskan penggunaan dari alat ukur kumparan putar dengan penyearah!

6. Jelaskan prinsip kerja alat ukur besi putar!

7. Jelaskan konstruksi alat ukur besi putar!

8. Jelaskan penggunaan alat ukur besi putar!

9. Jelaskan sifat-sifat utama alat ukur besi putar!

10. Jelaskan konstruksi alat ukur elektrodinamis!

11. Jelaskan prinsip kerja alat ukur elektrodinamis!

12. Sebutkan penggunaan alat ukur elektrodinamis!

13. Jebutkan sifat-sifat alat ukur elektrodinamis!

14. Jelaskan prinsip kerja alat ukur induksi!

15. Sebutkan penggunaan alat ukur induksi!

Kunci Jawaban

1. Jelaskan konstruksi dalam dari alat ukur kumparan putar!

Konstruksi alat ukur kumparan putar terdiri dari permanen magnet, kumparan

putar dengan inti besi bulat, jarum penunjuk terikat dengan poros dan inti besi

putar, skala linear, dan pegas spiral rambut, serta pengatur posisi nol


Gambar Konstruksi Alat Ukur Kumparan Putar

2. Jelaskan prinsip kerja alat ukur kumparan putar!

Arus yang mengalir dalam kumparan yang berada dalam medan magnet

3. Jelaskan penggunaan dari alat ukur kumparan putar!

1) Sebagai Volt meter

Rv = tahanan depan Rsp << Rv

Gambar Alat ukur kumparan putar sebagai volt meter

2) Sebagai Ampere meter

Rn = tahanan - tahanan Rsp > Rn

( shunt )

Gambar Alat ukur kumparan putar sebagai volt meter

4. Jelaskan prinsip kerja alat ukur kumparan putar dengan menggunakan

penyearah!


Gambar Alat ukur kumparan putar dengan penyearah

Tahanan seri RV untuk mendrop tegangan sehingga batas ukur dan

skala pukuran sesuai. Sehingga tahanan total RT = RV + R. Multimeter

menggunakan kumparan putar sebagai penggerak jarum penunjuknya.

Gambar Gelombang yang disearahkan

5. Jelaskan penggunaan dari alat ukur kumparan putar dengan penyearah!

Sebagai voltmeter untuk tegangan searah dan bolak-balik dan sebagai

amperemeter untuk arus searah dan bolak-balik. Pembatasan pada tegangan

bolak-balik dan juga arus bolak-balik (dengan semua batas ukurannya) adalah

selalu untuk penggambaran bentuk kurva sinus. Skala untuk menera sinus,

adalah harga efektifnya. Bentuk kurva yang lain mempunyai harga efektif

yang berbeda. Hal ni merupakan kesalahan penunjukan.

6. Jelaskan prinsip kerja alat ukur besi putar!

Melalui pengukuran arus yang menyebabkan adanya medan magnet, yang

akan menggeser kedudukan besi putar (besi lunak) bergerak sedikit kedalam

atau menjauh kedalam dan akan merubah kedudukan simpangan jarum

penunjuk. Simpangan jarum penunjuk = I2. Simpangan jarum adalah


sebanding dengan kwadrat arus. Pada pembalikan kutub-kutub arus, arah

simpangan tidak berbeda. Simpangan tidak tergantung pada polaritas

7. Jelaskan konstruksi alat ukur besi putar!

Alat ukur besi putar memiliki konstruksi yang berbeda dengan kumparan

putar. Sebuah belitan kawat dengan rongga tabung untuk menghasilkan

medan elektromagnetik. Di dalam rongga tabung dipasang sirip besi yang

dihubungkan dengan poros dan jarum penunjuk skala meter. Jika arus melalui

belitan kawat, timbul elektromagnetik dan sirip besi akan bergerak mengikuti

hukum tarik-menarik medan magnet. Besarnya simpangan jarum dengan

kuadrat arus yang melewati belitan skala meter bukan linear tetapi jaraknya

angka non-linear. Alat ukur besi putar sederhana bentuknya dan cukup

handal.

Gambar Bagiam-bagian alat ukur besi putar

8. Jelaskan penggunaan alat ukur besi putar!

Digunakan untuk pengukuran arus searah dan bolak-balik dan sebagai

Voltmeter dan sebagai Amperemeter (tanpa terjadi pembalikan dalam bentuk

kurva)


Gambar Gelombang pengukuran arus searah

Gambar Gelombang pengukuran arus bolak-balik

9. Jelaskan sifat-sifat utama alat ukur besi putar!

Sifat-sifat utama alat ukur tersebut adalah konstruksi yang sederhana ( untuk

aliran arus ), lebih tahan / kuat.

10. Jelaskan konstruksi alat ukur elektrodinamis!

Pada dasarnya alat ukur elektrodinamis, dilihat dari konstruksinya hampir

sama dengan alat ukur kumparan putar. Letak perbedaannya adalah, jika pada

kumparan putar mempunyai magnit permanen, tetapi pada elektrodinamis

bagian ini digantikan oleh kumparan tetap.


Gambar Konstruksi alat ukur elektrodinamis

11. Jelaskan prinsip kerja alat ukur elektrodinamis!

Berikut ini, prinsip kerja instrumen elektrodinamis dijelaskan melalui

percobaan, yaitu dengan memberikan suplai sumber tegangan dc pada kedua

kumparan (tetap dan putar) dengan pembalikan polaritas sumber.

a b

Gambar Penjelasan prinsip kerja elektrodinamis dengan percobaan

Pada gambar di atas (bagian a), polaritas sumber (+) diberikan pada sisi atas

rangkaian. Jika sumber tegangan dc 0-5 V dihidupkan, maka dengan segera


jarum penunjuk akan menyimpang ke arag kiri pada skala penunjukkan.

Selanjutnya jika sumber tegangan dibalik polaritasnya (b), pada bagian atas

rangkaian diberikan sumber (-), maka jarum akan menunjukkan gerakan

yang sama, yaitu menyimpang ke arah kiri pula pada skala penunjukkan.

12. Jebutkan sifat-sifat alat ukur elektrodinamis!

1) Mudah terpengarug medan magnit luar, karena tidak mempunyai magnir

permanen.

2) Untuk pembentukan medan magnit listrik pada kumparan tetap,

diperlukan arus yang besar.

3) Mudah terpengaruh perubahan suhu dengan adanya arus yang mengalir

pada kumparan.

4) Peredaman yang dipakai adalah peredaman udara.

5) Biasa dipakai untuk pengukuran :

a) Arus yang besar.

b) Daya.

c) Energi ( usaha ).

13. Sebutkan penggunaan alat ukur elektrodinamis!

Pemakaian alat ukur elektrodinamik sebagai pengukur daya listrik atau

wattmeter.

14. Jelaskan prinsip kerja alat ukur induksi!

Suatu plat aluminium ditempatkan diantara dua teras yang berbentuk huruf

u dan e bila kumparan tegangan dililitkan pada teras e sedangkan kumparan

arus pada teras u. Apabila pada kedua kumpara tersebut di aliri arus bolak-

balik maka. gaya magnit yang ditimbulkan berbentuk gelombang sinus

sesuai dengan frekuensinya.


Gambar Konstruksi alat ukur induksi

15. Sebutkan penggunaan alat ukur induksi!

Induksi meter selain dipergunakan untuk mengukur energi listrik ,namun

sering juga kita temui amperemeter atau voltmeter yang kerjanya berdasarkan

induksi meter . Tetapi pemakaian yang lebih luas alat ukur tipe induksi adalah

alat ukur energi atau sering kita sebut KWh meter.


C. Kegiatan Belajar 3:

MULTIMETER

Tujuan Pembelajaran


Menjelaskan pengertian multimeter

Menjelaskan fungsi bagian-bagian multimeter analog

Menjelaskan fungsi bagian-bagian multimeter digital

Menjelaskan cara membaca skala dan display multimeter

Menjelaskan posisi cara mengukur tegangan, arus, dan hambatan

Menjelaskan prosedur pengukuran multimeter.

Uraian Materi

1. Prinsip Multimeter

a. Pengertian Multimeter

Multimeter atau Avometer adalah alat ukur listrik yang

memungkinkan kita untuk mengukur besarnya. Besaran listrik yang ada

pada suatu rangkaian baik itu tegangan, arus, maupun nilai

hambatan/tahanan. AVOmeter adalah singkatan dari Ampere Volt Ohm

Meter, jadi hanya terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan

AVOmeter sedangkan Multimeter, dikatakan multi sebab memiliki

banyak besaran yang bisa di ukur, misalnya Ampere, Volt, Ohm,

frekuensi, konektivitas rangkaian (putus atau tidak), nilai kapasitif, dan

lain sebagainya. Terdapat 2 (dua) jenis multimeter yaitu analog dan

digital, yang digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

multimeter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu

melakukan pengukuran listrik, nilai yang diinginkan dapat langsung

terbaca asalkan sesuai atau benar cara pemasangan alat ukurnya.

Pada dasarnya data atau informasi yang akan diukur bersifat analog.

Blok diagram alat ukur digital terdiri komponen sensor, penguat sinyal


analog, analog to digital converter, mikroprosesor, alat cetak, dan display

digital.

Gambar 1.36 Prinsip kerja alat ukur digital

Sensor mengubah besaran listrik dan non elektrik menjadi tegangan,

karena tegangan masih dalam orde mV perlu diperkuat oleh penguat

input. Sinyal input analog yang sudah diperkuat, dari sinyal analog

diubah menjadi sinyal digital dengan (ADC) analog to digital akan diolah

oleh perangkat PC atau mikroprosessor dengan program tertentu dan

hasil pengolahan disimpan dalam sistem memori digital. Informasi digital

ditampilkan dalam display atau dihubungkan dicetak dengan mesin cetak.

Display digital akan menampilkan angka diskrit dari 0 sampai angka 9.

Sinyal digital terdiri atas 0 dan 1, ketika sinyal 0 tidak bertegangan atau

OFF, ketika sinyal 1 bertegangan atau ON.

b. Bagian-bagian multimeter analog

1) Meter Korektor/skrup/preset, berguna untuk menyetel jarum AVO

meter ke arah nol, saat AVO meter akan dipergunakan dengan cara

memutar sekrupnya ke kanan atau ke kiri dengan menggunakan obeng

pipih kecil.

2) Range Selector Switch adalah saklar yang dapat diputar sesuai

dengan kemampuan batas ukur yang dipergunakan yang berfungsi

untuk

memilih posisi pengukuran dan batas ukurannya. Saklar putar (range


selector switch) ini merupakan kunci utama bila kita menggunakan

AVO meter. AVO meter biasanya terdiri dari empat posisi

pengukuran, yaitu :

Posisi (Ohm) berarti AVO Meter berfungsi sebagai ohmmeter,

yang terdiri dari tiga batas ukur : x1; x10; dan K.

Posisi ACV (Volt AC) berarti AVO Meter berfungsi sebagai

voltmeter AC yang terdiri dari lima batas ukur : 10V; 50V;

250V; 500V; dan 1000V.

Posisi DCV (Volt DC) berarti AVO meter berfungsi sebagai

voltmeter DC yang terdiri dari lima batas ukur : 10V; 50V;

250V; 500V; dan 1000V.

Posisi DC mA (miliampere DC) berarti AVO meter berfungsi

sebagai miliamperemeter DC yang terdiri dari tiga batas ukur,

yaitu: 0,25; 25; dan 500. Tetapi ke empat batas ukur di atas

untuk tipe AVO meter yang satu dengan yang lain batas

ukurannya belum tentu sama.

3) Terminal + dan – Com, terminal dipergunakan untuk mengukur

Ohm, AC Volt, DC Volt dan DC mA (yang berwarna merah untuk +

dan warna hitam untuk -).

4) Pointer (Jarum Meter) merupakan sebatang pelat yang bergerak

kekanan dan kekiri yang menunjukkan besaran / nilai.

5) Mirror (cermin) sebagai batas antara Ommeter dengan Volt-

Ampermeter. Cermin pemantul pada papan skala yang digunakan

sebagai panduan untuk ketepatan membaca, yaitu pembacaan skala

dilakukan dengan cara tegak lurus dimana bayangan jarum pada

cermin harus satu garis dengan jarum penunjuk, maksudnya agar

tidak terjadi penyimpangan dalam membaca.

6) Scale (skala) berfungsi sebagai skala pembacaan meter.

7) Zero Adjusment adalah pengatur / penepat jarum pada kedudukan

nol ketika menggunakan Ohmmeter. Caranya : saklar pemilih

diputar pada posisi (Ohm), test lead + (merah) dihubungkan ke


test lead - (hitam), kemudian tombol pengatur kedudukan 0

diputar ke kiri atau ke kanan sehingga menunjuk pada kedudukan

skala 0 Ohm.

8) Angka-Angka Batas Ukur, adalah angka yang menunjukkan batas

kemampuan alat ukur.

9) Kotak Meter, adalah kotak / tempat meletakkan komponen-

komponen AVOmeter.

Gambar 1.37 Bagian-bagian multimeter analog

c. Bagian-bagian multimeter digital

1) Saklar utama on - off

2) Ruang pembacaan.

3) Saklar fungsi untuk pengukuran arus, tegangan atau tahanan.

4) Saklar batas ukur.

5) Saklar pemilih AC/DC,/ ... ( tes hubung singkat ).


6) Terminal COM yaitu terminal input untuk sambungan jaringan

netral/negatip/ground.

7) Terminal pengukuran untuk Volt, tahanan atau test hubung singkat.

8) Terminal mA untuk pengukuran arus sampai 2A.

9) Terminal 10A untuk pengukuran arus sampai 10A.

Gambar 1.38 Bagian-bagian multimeter digital

d. Pembacaan batas alat ukur (BU)

Gambar 1.39 Batas ukur multimeter analog

Di sebelah kanan saklar terdapat tanda ACV (Alternating Current

Volt), yaitu Voltmeter untuk mengukur arus bolak-balik atau aliran tukar.


Batas ukur ini dibagi atas, misal 0-10 V, 0-50 V, 0-250 V, 0-500 V, 0-

1000 V.

Bagian atas saklar penunjuk diberi tanda OHM dan ini merupakan

batas ukur Ohm meter yang dapat digunakan untuk mengukur nilai

tahanan dan baik buruknya alat-alat dalam “pesawat”. Pada bagian ini

terdapat batas ukur, yaitu misal : x1, x10, x100, x1K, x10K.

Di sebelah kiri dari saklar terdapat tanda DCV (Direct Current Volt)

yang merupakan bagian dari Voltmeter, yaitu bagian yang digunakan

khusus untuk untuk mengukur tegangan listrik DC. Batas ukur DCV

dibagi atas, misal 0-10 V, 0-50 V, 0-250 V, 0-500 V, 0-1000 V.

Pengukuran di bawah 10 Volt dipakai batas ukur 0-10 V. Bila di atas

12 Volt dan di bawah 50 Volt dipergunakan batas ukur 0-50 V. Jika di

atas 50 Volt dan di bawah 250 Volt digunakan batas ukur 0-250 V. Bila

di atas 250V dan dibawah 500V digunakan batas ukur 500 Volt. Bila

lebih dari 500 V dan di bawah 1000V digunakan batas ukur 0-1000 V.

Jika lebih dari itu, maka tidak boleh menggunakan Volt meter secara

langsung.

Di bagian bawah saklar terdapat tanda DC mA yang berguna untuk

mengukur besarnya kuat arus listrik. Batas ukur dibagi atas, misal 0-0,25

mA, 0-25 mA, 0-500 mA. Bila menggunakan alat ukur ini, pertama-tama

letakkanlah saklar pada batas ukur yang terbesar / tertinggi, kemudian di

bawahnya sehingga batas ukur yang digunakan selalu lebih tinggi dari

arus yang kita ukur.

Selain itu, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan didalam

menggunakan AVO meter :

1) Setiap kali menggunakan AVO meter harus memperhatikan batas

ukur alat tersebut. Kemampuan alat ukur (kapasitas alat ukur) harus

lebih besar dari yang hendak di ukur. Kesalahan dalam pemakaian

alat ukur AVO meter dapat mengakibatkan kerusakan.

2) AC Voltmeter hanya boleh dipergunakan untuk mengukur AC Volt,

tidak boleh dipergunakan untuk mengukur DC Volt. Demikian juga


sebaliknya. Ohmmeter tidak boleh dipergunakan untuk mengukur

tegangan listrik, baik DC maupun AC Volt karena dapat

mengakibatkan rusaknya alat ukur tersebut. Jadi, pemakaian alat

ukur harus sesuai dengan fungsi alat ukur tersebut.

3) Periksa jarum meter apakah sudah tepat pada angka 0 pada skala DC

mA, DCV atau ACV posisi jarum nol di bagian kiri dan skala

Ohmmeter posisi jarum nol di bagian kanan.

e. Pembacaan skala dan display multimeter

2) Pembacaan skala

Dalam pembacaan simpangan jarum pada skala analog tentunya

masih ada kesulitan, jika mengalaminya gunakan rumus berikut ini.

Ohmeter :

Hasil = B U x Penunjukkan

Contoh 1 : Pembacaan simpangan jarum pada skala ohmmeter.

Gambar 1.40 Skala Ohm meter

Perhatikan simpangan jarum dari A sampai J menunjuk ke sebuah

angka/nilai. Untuk menentukan nilai jarum A dan F tentunya sangat

mudah karena tepat menunjuk angka 200 dan 20 tinggal mengalikan

dengan batas ukur. Akan tetapi berbeda dengan menentukan nilai


yang ditunjuk oleh jarum B, C, D, E, G, H, I, dan J. Cara

membacanya seperti berikut.

Jarum B

Nilai yang ditunjuk oleh jarum B berada pada rentang 50 sampai

100. Jumlah strip/garis pada rentang tersebut adalah 10. Jarum B

menunjuk pada strip yang ke 9. Untuk menentukan nilai per strip

gunakan rumus:

= Batas Atas−Batas Bawah

Jumlah strip pada rentang tersebut

= 100−50

10 = 5. Jadi nilai satu stripnya adalah 5.

Nilai perstrip dikalikan dengan jumlah strip yang ditunjuk oleh

jarum B. 5 X 9 = 45.

Kemudian hasilnya ditambah dengan batas bawah. 45 + 50 = 95

Jadi nilai yang ditunjuk jarum B adalah 95.

Jika batas ukur yang digunakan X 10k maka nilai resistansinya

adalah 95 X 10 k = 950 kΩ (kilo ohm).

Contoh 2: Hitunglah hasil/nilai resistansi yang ditunjuk oleh jarum

pada gambar 1.40

Tabel 1.7 Pengukuran tahanan

Pengukuran Tahanan

Batas

ukur

x 10k x 100 x 1 x 10k x 100 x 10 x 1 x 10k x 1 x 10

Titik

Penun

jukan

A B C D E F G H I J

Hasil 2000

k

950

0

44

320

k

2

800

200

k

12

65 k 4,5

8


Volt meter dan Amper meter

Gambar 1.41 Skala Ampermeter, Voltmeter AC dan DC

Simpangan maksimum dari skala pada gambar 1.41 ada tiga yaitu 30

(atas), 12 (tengah) dan 6 (bawah). Masing-masing simpangan

tersebut mempunyai rentang atau range yang berbeda.

a) Simpangan maksimum 30 mempunyai range : 0, 5, 10, 15, 20, 25,

30

b) Simpangan maksimum 12 mempunyai range : 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12

c) Simpangan maksimum 6 mempunyai range : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6

Contoh 1: Pembacaan simpangan

Jarum A

Pengukuran V DC

Batas ukur yang dipakai 600 V DC tidak ada dalam simpangan

maksimum skala ukur, maka pilih simpangan maksimum 6 pada

skala ukur dan dikali dengan 100. Jadi simpangan maksimum

tersebut menjadi 600. Sehingga setiap range dikali dengan 100,

maka range berubah menjadi 0, 100, 200, 300, 400, 500, 600.

Perhatikan jarum A menunjuk pada strip yang ke 6 pada

range/rentang 0 sampai 100. Untuk menentukan nilai per strip

gunakan rumus:




= 100−0

10 = 10. Jadi nilai satu stripnya adalah 10 V.


jarum A. 10 X 6 = 60. Jadi nilai tegangan yang ditunjukkan oleh

jarum A adalah 60 V.

Pengukuran A DC

Batas ukur yang dipakai 12 A tidak ada dalam simpangan

maksimum skala ukur, maka pilih simpangan maksimum 12 pada

skala ukur dan dibagi dengan 1000.000 atau dikali dengan satuan

. Jadi simpangan maksimum tersebut menjadi 12 . Sehingga

setiap range dikali dengan , maka range berubah menjadi 0, 2 ,

4 , 6 , 8 , 10 , 12 . Perhatikan jarum A menunjuk pada strip

yang ke 6 pada range/rentang 0 sampai 2 . Untuk menentukan

nilai per strip gunakan rumus:



= 2−010 = 0,2 . Jadi nilai satu stripnya adalah 0,2 A.


jarum A. 0,2 X 6 = 1,2 . Jadi nilai tegangan yang ditunjukkan

oleh jarum A adalah 1,2 A.

Pengukuran V AC

Batas ukur yang dipakai 30 V AC A ada dalam simpangan

maksimum skala ukur, maka pilih simpangan maksimum 30.

Sehingga setiap range tidak berubah yaitu 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30.

Perhatikan jarum A menunjuk pada strip yang ke 6 pada

range/rentang 0 sampai 5. Untuk menentukan nilai per strip

gunakan rumus:



= 5−010 = 0,5. Jadi nilai satu stripnya adalah 0,5 V.



jarum A. 0,5 X 6 = 3. Jadi nilai tegangan yang ditunjukkan oleh

jarum A adalah 3 V.

Contoh 2: Hitunglah hasil/nilai resistansi yang ditunjuk oleh jarum

pada gambar 1.40

Tabel 1.8 Pengukuran V DC, A DC dan V AC

Pengukuran

V DC

Pengukuran

A DC

Pengukuran

V AC

Batas

Ukur

(V)

Titik

Penun

jukan

Hasil Batas

Ukur

Titik

Penun

jukan

Hasil Batas

Ukur

(V)

Titik

Penun

jukan

Hasil

600 A 60 V 12 A A 1,2 A 30 A 3 V

3) Pembacaan display

Pembacaan skala multimeter digital diperlihatkan oleh 4 deretan

angka ( 4 digit ). Harga sebenarnya yang ditunjukkan multimeter

digital adalah besarnya angka yang ditunjukkan multimeter

dengan satuan besaran yang dipilih pada batas ukurnya.

Contoh :

BU yang dipilih : 750 V AC

Angka yang keluar : 220

Harga sebenarnya : 220 V AC

Langkah-langkah penggunaan :

a) On kan saklar utama.

b) Atur saklar fungsi pada posisi :

S2 ( ditekan ), S1 ( tidak ditekan ) : untuk pengukuran

arus.


S2 , S1 : untuk pengukuran tegangan.

S2 , S1 : untuk pengukuran tahanan.

c) Atur saklar AC?DC, / ...

d) Tekan saklar BU pada posisi yang sesuai nilai yang akan diukur,

bila tidak tahu perkiraannya, mulaialah dengan BU yang paling

besar.

e) Hubungkan kabel penghubung dari terminal ke rangkaian :

Terminal COM & V, / .. : untuk pengukuran tegangan dan

tahanan.

Terminal COM dan mA : untuk pengukuran arus sampai 2A.

Terminal COM & 10A : untuk pengukuran arus sampai 10A.

Pada pengukuran tegangan dan arus DC, terminal COM

untuk hubungan ke rangkaian negatip.

f) Cara Pembacaan :

Penunjukkan diperlihatkan oleh 4 deretan angka.

Harga pengukuran : penunjukkan angka pada multimeter

dengan satuan besaran yang dipilih pada batas ukurnya.

g) Contoh :

Multimeter digital dicoba untuk megukur tegangan, arus dan

tahanan.

Ketelitian penunjukkan multimeter digital tergantung dari

pemilihan batas ukur.

BU :

20 mA, 20 V.

20 K, 10 A

20 M

Penunjukkan sampai 2 angka dibelakang koma.


BU :

200 mA, 200 mA

200 K, 200

200 mV, 200 V

750 V AC

Penunjukkan sampai 1 angka dibelakang koma.

BU :

2000 mA, 1000 V DC

2000 K

Contoh :

Tegangan 15,25 V DC diukur dengan multimeter digital

Dengan BU 20 V, penunjukkan. :

Dengan BU 200 V, penunjukkan :


2. Posisi Pengukuran

Alat ukur listrik harus dipasang dengan benar. Untuk melakukan suatu

pengukuran listrik, posisi alat ukur pada rangkaian juga mesti dan hal wajib

yang harus di perhatikan agar pembacaan alat ukur tidak salah. Pemasangan


alat ukur yang salah/tidak benar memberikan hasil pengukuran yang tidak

benar dan bukan kurang tepat, jadi ini sangat perlu di perhatikan. Posisi alat

ukur yang benar:

a. Posisi alat ukur saat mengukur tegangan (voltage)

Pada saat mengukur tegangan baik itu teggangan AC maupun DC,

maka alat ukur mesti di pasang paralel terhadap rangkaian. Maksud

paralel adalah kedua terminal pengukur ( Umumnya berwarna Merah

untuk positif (+) dan Hitam untuk Negatif (-) harus membentuk suatu

titik percabangan dan bukan berjejer (seri) terhadap beban. Pemasangan

yang benar dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 1.42 Memasang multimeter paralel

b. Posisi alat ukur saat mengukur arus (ampere)

Untuk melakukan pengukuran arus yang mesti diperhatikan yaitu posisi

terminal harus dalam kondisi berderetan dengan beban. Sehingga untuk

melakukan pengukuran arus maka rangkaian mesti di buka/diputus/Open

circuit dan kemudian menghubungkan terminal alat ukur pada titik yang


http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/paralel.jpg

telah terputus tersebut. Pemasanngan yang benar dapat dilihat pada

gambar:

Gambar 1.43 Memasang multimeter seri

c. Posisi alat ukur saat mengukur hambatan (ohm)

Yang mesti diketahui saat pngukuran tahanan ialah jangan pernah

mengukur nilai tahanan suatu komponen saat terhubung dengan sumber.

Ini akan merusak alat ukur. Pengukurannya sangat mudah yaitu tinggal

mengatur saklar pemilih ke posisi Skala OHM dan kemudian

menghubungkan terminal ke kedua sisi komponen (Resistor) yang akan

diukur.

Gambar 1.44 Memasang multimeter untuk mengukur tahanan


http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/seri.jpg

http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/ohm.jpg

3. Prosedur Pengukuran

a. Tegangan listrik (volt / voltage) DC

Yang perlu disiapkan dan diperhatikan dalam pengukuran tegangan

adalah:

1) Pastikan alat ukur tidak rusak secara fisik (tidak pecah).

2) Atur sekrup pengatur jarum agar jarum menunjukkan angka NOL

(0), bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak

perlu dilakukan pengaturan sekrup.

3) Lakukan kalibrasi alat. Posisikan saklar pemilih pada SKALA OHM

pada x1 Ω, x10, x100, x1k, atau x10k selanjutnya tempelkan ujung

kabel terminal negatif (hitam) dan positif (merah). Nolkan jarum

AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan

tombol pengatur Nol Ohm.

4) Setelah kalibrasi atur saklar pemilih pada posisi skala tegangan yang

anda ingin ukur, ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV

untuk tegangan DC (Searah).

5) Posisikan skala pengukuran pada nilai yang paling besar terlebih

dahulu seperti 1000 atau 750 jika anda tidak tahu berapa nilai

tegangan maksimal yang mengalir pada rangkaian.

6) Pasangkan alat ukur paralel terhadap beban/ sumber/komponen yang

akan diukur.

7) Baca alat ukur.

Cara membaca nilai tegangan yang terukur:

1) Misalkan nilai tegangan yang akan diukur adalah 15 volt DC.

2) Kemudian Kita memposisikan saklar pemilih pada posisi DCV dan

memilih skala paling besar yang tertera yaitu 1000. Nilai 1000

artinya Nilai tegangan yang akan diukur bisa mencapai 1000Volt.

3) Saat memperhatikan Alat ukur maka Dalam Layar penunjuk jarum

tidak terdapat skala terbesar 1000 yang ada hanya 0-10, 0-50, dan 0-


250. Maka Untuk memudahkan membaca perhatikan skala 0-10

saja.

4) Skala penunjukan 0-10 berarti saat jarum penunjuk tepat berada pada

angka 10 artinya nilai tegangan yang terukur adalah 1000 Volt, jika

yang di tunjuk jarum adalah angka 5 maka nilai tegangan sebenarnya

yang terukur adalah 500 Volt, begitu seterusnya.

5) Kembali pada kasus no. 1 dimana nilai tegangan yang akan diukur

adalah hanya 15 Volt sementara kita menempatkan saklar pemilih

pada posisi 1000, maka jarum pada alat ukur hanya akan bergerak

sedikit sekali sehingga sulit bagi kita untuk memperkirakan berapa

nilai tegangan sebenarnya yang terukur. Untuk itu pindahkan saklar

pemilih ke nilai skala yang dapat membuat jarum bergerak lebih

banyak agar nilai pengukuran lebih akurat.

6) Misalkan menggeser saklar pemilih ke posisi 10 pada skala DCV.

Yang terjadi adalah, jarum akan bergerak dengan cepat ke paling

ujung kanan. Hal ini disebabkan nilai tegangan yang akan di ukur

lebih besar dari nilai skala maksimal yang dipilih. Jika hal ini di

biarkan terus menerus maka alat ukur dapat rusak, Jika jarum alat

ukur bergerak sangat cepat ke kanan, segera pisahkan alat ukur dari

rangkaian dan ganti skala saklar pemilih ke posisi yang lebih besar.

Saat saklar pemilih diletakkan pada angka 10 maka yang

diperhatikan dalam layar penunjukan jarum adalah range skala 0-10,

dan bukan 0-50 atau 0-250.


Gambar 1.45 Multimeter Over

7) Telah dijelaskan bahwa saat memilih skala 10 untuk mengukur nilai

tegangan yang lebih besar dari 10 maka nilai tegangan sebenarnya

tidak akan terukur / diketahui. Solusinya adalah saklar pemilih

diposisikan pada skala yang lebih besar dari 10 yaitu 50. Saat

memilih skala 50 pada skala tegangan DC (tertera DCV), maka

dalam layar penunjukan jarum yang mesti di perhatikan adalah range

skala 0-50 dan bukan lagi 0-10 ataupun 0-250.

8) Saat aklar pemilih berada pada posisi 50 maka Jarum Penunjuk akan

bergerak tepat ditengah antara nilai 10 dan 20 pada range skala 0-50

yang artinya nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur bernilai 15 Volt.

Perhatikan gambar berikut


http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/15-ukur.jpg

Gambar 1.46 Nilai tegangan Terlihat Benar

9) Untuk mengetahui berapa nilai tegangan yang terukur dapat pula

menggunakan rumus:

Jadi misalnya, tegangan yang akan di ukur 15 Volt maka:

Tegangan Terukur = (50 / 50) x 15

Nilai Tegangan Terukur = 15

Berikut akan diberikan contoh agar kita lebih mudah dalam

memahaminya:

Contoh 1:

Saat melakukan pengukuran ternyata jarum Alat Ukur berada pada

posisi seperti yang terlihat pada gambar:


http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/50.jpg

http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/rumus-multimeter.jpg

Berapakah Nilai tegangan DCV yang terukur saat Saklar Pemilih

berada pada Posisi:

1. 2,5

2. 10

3. 50

4. 1000

Jawab:

1. Skala saklar pemilih = 2.5

Skala terbesar yang dipilih = 250

Nilai yang ditunjuk jarum = 110 (perhatikan skala 0-250)

Maka nilai Tegangan yang terukur adalah:

Teg VDC = (2.5/250)x 110 = 1.1 Volt

2. Skala saklar pemilih = 10


Nilai yang ditunjuk jarum = 4.4 (perhatikan skala 0-10)


Teg VDC = (10/10)x 4.4 = 4.4 Volt



Nilai yang ditunjuk jarum = 22 (perhatikan skala 0-50)


Teg VDC = (50/50)x 22 = 22 Volt



http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/scale.jpg


Nilai yang ditunjuk jarum = 4.4 (perhatikan skala 0-10)


Teg VDC = (1000/10)x 4.4 = 440 Volt

b. Tegangan listrik (volt / voltage) AC

Untuk mengukur nilai tegangan AC anda hanya perlu memperhatikan

posisi sakelar pemilih berada pada skala tegangan AC (Tertera ACV) dan

kemudian memperhatikan baris skala yang berwarna merah pada layar

penunjuk jarum. Selebihnya sama dengan melakukan pengukuran

tegangan DC di atas.

c. Arus listrik (ampere) DC

Yang perlu disiapkan dan diperhatikan:


2) Atur sekrup pengatur jarum agar jarum menunjukkan Angka NOL.

3) Lakukan kalibrasi alat ukur

4) Atur saklar pemilih pada posisi skala Arus DCA

5) Pilih skala pengukuran yang diinginkan seperti 50 Mikro, 2.5m,

25m, atau 0.25A.

6) Pasangkan alat ukur seri terhadap beban/ sumber/komponen yang

akan diukur.

7) Baca alat ukur (Pembacaan alat ukur sama dengan pembacaan

tegangan DC diatas)

d. Resistansi resistor (ohm)

Yang perlu disiapkan dan diperhatikan:


2) Atur sekrup pengatur jarum agar jarum menunjukkan angka nol (0),

bila menurut anda angka yang ditunjuk sudah nol maka tidak perlu

dilakukan pengaturan sekrup.


3) Lakukan kalibrasi alat ukur. Posisikan saklar pemilih pada SKALA

OHM pada x1 Ω, x10, x100, x1k, atau x10k selanjutnya

4) Tempelkan ujung kabel terminal negatif (hitam) dan positif (merah).

Nolkan jarum AVO tepat pada angka nol sebelah kanan dengan

menggunakan tombol pengatur Nol Ohm.

5) Setelah kalibrasi atur saklar pemilih pada posisi skala OHM yang

diinginkan yaitu pada x1 Ω, x10, x100, x1k, atau x10k, Maksud

tanda x (kali /perkalian) disini adalah setiap nilai yang terukur atau

yang terbaca pada alat ukur nntinya akan dikalikan dengan nilai

skala OHM yang dipilih oleh saklar pemilih.

6) Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan diukur. (INGAT

JANGAN PASANG ALAT UKUR OHM SAAT KOMPONEN

MASIH BERTEGANGAN)

7) Baca Alat ukur.

Cara membaca Ohm meter

Untuk membaca nilai tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter

sangatlah mudah.

1) Hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh

jarum penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian

skala yang di pilih dengan sakelar pemilih.

2) Misalkan jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali

yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100,

maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2

Kohm.

3) Misalkan pada gambar berikut terbaca nilai tahanan suatu Resistor:


4) Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k

maka nilai resistansi tahanan / resistor tersebut adalah:

Nilai yang di tunjuk jarum = 26

Skala pengali = 10 k

Maka nilai resitansinya = 26 x 10 k = 260 k = 260.000 Ohm.

Rangkuman

Multimeter atau Avometer adalah alat ukur listrik yang memungkinkan kita untuk

mengukur besarnya.

Rumus untuk menentukan nilai pada pengukuran Ohmeter :


Untuk menentukan nilai per strip gunakan rumus:



Untuk menentukan tegangan terukur digunakan rumus :

Untuk mengukur tegangan, alat ukur voltmeter dipasang paralel dengan

beban.

Untuk mengukur arus, alat ukur ampere meter dipasang seri dengan beban.

Untuk mengukur hambatan, alat ukur ohm meter diparalel dengan

hambatannya, dan sumber tegangan jangan dinyalakan.


http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/scale.jpg


Tes Formatif

1. Jelaskan pengertian multimeter!

AVOmeter adalah singkatan dari Ampere Volt Ohm Meter, jadi hanya

terdapat 3 komponen yang bisa diukur dengan AVOmeter sedangkan

Multimeter, dikatakan multi sebab memiliki banyak besaran yang bisa di

ukur, misalnya Ampere, Volt, Ohm, frekuensi, konektivitas rangkaian (putus

atau tidak), nilai kapasitif, dan lain sebagainya.

2. Jelaskan fungsi bagian-bagian multimeter analog!

1) Meter Korektor/skrup/preset, berguna untuk menyetel jarum AVO

meter ke arah nol, saat AVO meter akan dipergunakan dengan cara

memutar sekrupnya ke kanan atau ke kiri dengan menggunakan obeng

pipih kecil.

2) Range Selector Switch adalah saklar yang dapat diputar sesuai dengan

kemampuan batas ukur yang dipergunakan yang berfungsi untuk memilih

posisi pengukuran dan batas ukurannya.

3) Terminal + dan – Com, terminal dipergunakan untuk mengukur Ohm,

AC Volt, DC Volt dan DC mA (yang berwarna merah untuk + dan warna

hitam untuk -).

4) Pointer (Jarum Meter) merupakan sebatang pelat yang bergerak

kekanan dan kekiri yang menunjukkan besaran / nilai.

5) Mirror (cermin) sebagai batas antara Ommeter dengan Volt-

Ampermeter. Cermin pemantul pada papan skala yang digunakan sebagai

panduan untuk ketepatan membaca, yaitu pembacaan skala dilakukan

dengan cara tegak lurus dimana bayangan jarum pada cermin harus satu

garis dengan jarum penunjuk, maksudnya agar tidak terjadi

penyimpangan dalam membaca.

6) Scale (skala) berfungsi sebagai skala pembacaan meter.

7) Zero Adjusment adalah pengatur / penepat jarum pada kedudukan nol

ketika menggunakan Ohmmeter. Caranya : saklar pemilih diputar pada

posisi (Ohm), test lead + (merah) dihubungkan ke test lead -


(hitam), kemudian tombol pengatur kedudukan 0 diputar ke kiri atau ke

kanan sehingga menunjuk pada kedudukan skala 0 Ohm.

8) Angka-Angka Batas Ukur, adalah angka yang menunjukkan batas

kemampuan alat ukur.

9) Kotak Meter, adalah kotak / tempat meletakkan komponen-komponen

AVOmeter.

4. Jelaskan fungsi bagian-bagian multimeter digital!

1) Saklar utama on - off

2) Ruang pembacaan.

3) Saklar fungsi untuk pengukuran arus, tegangan atau tahanan.

4) Saklar batas ukur.

5) Saklar pemilih AC/DC,/ ... ( tes hubung singkat ).

6) Terminal COM yaitu terminal input untuk sambungan jaringan

netral/negatip/ground.

7) Terminal pengukuran untuk Volt, tahanan atau test hubung singkat.

8) Terminal mA untuk pengukuran arus sampai 2A.

9) Terminal 10A untuk pengukuran arus sampai 10A.

5. Hitunglah nilai resistansi yang ditunjukkan jarum A (batas ukur 10K), B

(batas ukur 1K), D (batas ukur 100K) pada gambar berikut ini!

Jarum A :



= 10K X 200

= 2000 KΩ

Jarum B :


= 1K X 95

= 95 KΩ

Jarum D :


= 100K X 32

= 3200 KΩ

6. Hitunglah nilai resistansi yang ditunjukkan jarum A (batas ukur 30VDC), B

(batas ukur 12ADC), D (batas ukur 600VAC) pada gambar berikut ini!

Besaran terukur:

Jarum A :

Hasil = 30/30 x 3

= 3 VDC

Jarum B :

Hasil = 12/12 x 3

= 3 ADC

Jarum D :



Hasil = 600/6 x 2,3

= 230 VAC

7. Tegangan 15,25 V DC diukur dengan multimeter digital. Tunjukkan nilai

pengukuran jika BU yang digunakan adalah 20 V, 200V, 1000 V!

Dengan BU 20 V, penunjukkan. :



8. Jelaskan cara mengukur tegangan, arus, dan hambatan dan gambarkan

rangkaian pengukurannya!

Memasang multimeter parallel jika untui mengukur tegangan


http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/paralel.jpg

Memasang multimeter seri jika pengukuran ampere

Memasang multimeter secara paralel tanpa menyalakan tegangan untuk

mengukur tahanan

9. Jelaskan prosedur pengukuran menggunakan multimeter!

Yang perlu disiapkan dan diperhatikan dalam pengukuran tegangan,

hambatan, arus adalah:


2) Atur sekrup pengatur jarum agar jarum menunjukkan angka NOL (0), bila

menurut anda angka yang ditunjuk sudah NOL maka tidak perlu

dilakukan pengaturan sekrup.


http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/seri.jpg

http://efraimmasarrang.files.wordpress.com/2012/07/ohm.jpg

3) Lakukan kalibrasi alat. Posisikan saklar pemilih pada SKALA OHM pada

x1 Ω, x10, x100, x1k, atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel

terminal negatif (hitam) dan positif (merah). Nolkan jarum AVO tepat

pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan tombol pengatur Nol

Ohm.

4) Setelah kalibrasi atur saklar pemilih pada posisi skala tegangan yang anda

ingin ukur, ACV untuk tegangan AC (bolak balik) dan DCV untuk

tegangan DC (Searah), OHM untuk hambatan, DC A untuk arus.

5) Posisikan skala pengukuran pada nilai yang paling besar terlebih dahulu

jika anda tidak tahu berapa nilai tegangan maksimal yang mengalir pada

rangkaian.

6) Pasangkan alat ukur paralel terhadap beban/ sumber/komponen yang akan

diukur untuk mengukur tegangan, pasangkan alat ukur seri terhadap

beban/ sumber/komponen yang akan diukur untuk mengukur arus,

matikan sumber dan pasangkan alat ukur paralel terhadap beban/

sumber/komponen yang akan diukur untuk mengukur tahanan.

7) Baca alat ukur.

Lembar Kerja Praktek

Tujuan Instruksional Umum

Setelah pelajaran selesai, peserta harus dapat:

Memahami teknik pengukuran besaran listrik yang benar dan dapat menggunakan alat ukur yang digunakan pada besaran elektronik .

Tujuan Instruksional Khusus

Peserta harus dapat:

Membedakan penggunaan fungsi skala multimeter.


Membaca skala multimeter dengan benar pada batas ukur yang berbeda.

Menggunakan alat ukur yang lain yang lebih maju dengan cara memahami sendiri buku petunjuk penggunaan alat

Benda kerja

Gambar kerja : 1 , 2 , 3.

Waktu 4 x 45 Menit

Alat dan Bahan

Multimeter analog Kaise SK 550 1 buah

Keselamatan Kerja

Berhati-hatilah dalam menggunakan alat ukur .

Jangan sampai salah dalam pemasangan polaritas !

Jangan sampai salah memilih saklar “ Range “

Pilihlah batas ukur yang tepat, pada setiap range pengukuran.

Langkah Kerja

1. Perhatikan dan pelajari skala serta batas ukur multimeter saudara

2. Cocokkan skala-skala pada gambar : 1, 2, 3 dengan skala multimeter saudara

3. Pelajari penunjukan jarum dari gambar 1 untuk berbagai posisi ( dari posisi A sampai J )

4. Masukkan hasil pengamatan (penunjukan jarum) dari gambar 1 kedalam tabel I

5. Seperti langkah 3 dan 4, ulangi percobaan untuk gambar 2 dan 3 lalu masukkan hasilnya pada tabel II dan III

Cara Kerja / Petunjuk

Gunakan rumus dibawah, hanya jika mengalami kesulitan pembacaan simpangan jarum.

Ohmeter :



Volt meter dan Amper meter

Hasil =

Dimana : BU = Batas ukur ( Range )

FSD = Full Scale Deflection ( Penyimpangan skala penuh )

Untuk pengukuran arus searah ( DC ) 600 mA atau 12 A, gunakan terminal COM ( - ) dan terminal dengan tanda DC 600 mA atau DC 12 A, sesuai dengan kebutuhan.

Sakelar “ Range “ pada posisi 600mA atau 12 A.

Pengukuran arus bolak-balik ( AC ) maksimum 12 ampere, gunakan terminal COM ( - ) dan terminal dengan tanda AC 12 A. Sakelar polaritas disetel pada posisi AC. A.

Sakelar “ Range “ disetel ke range 6A atau 12 A. AC.

Untuk mengukur tegangan tinggi searah ( DC ) dibawah 1200 V, setel sakelar “ Range “ pada range DC 1200 V dan “Polaritas “ pada posisi + DC. Terminal yang digunakan yaitu : terminal COM ( - ) dan terminal DC 1200 V.

Untuk mengukur tegangan dibawah 60 mV DC, setel sakelar “ Range “ ke range 0,3 atau 60 mV, dan gunakan terminal COM ( - ) dan terminal DC 60 mV.

Pengukuran tegangan 1200 V AC, sakelar “ Range “ di setel ke range AC, serta menggunakan terminal COM ( - ) dan AC 1200 V.

Gambar kerja


Gambar 1.

Gambar 2.

skala 6V AC

Gambar 3


TABEL I

Pengukuran Tahanan

Batas ukur x 10k x 100

x 1 x 10k x 100

x 10 x 1 x 10k

x 1 x 10

Titik Penunjukan

A B C D E F G H I J

Hasil

TABEL II

Pengukuran

V DC

Pengukuran

A DC

Pengukuran

V AC

Batas Ukur

Titik Penunjukan

Hasil Batas Ukur

Titik Penunjukan

Hasil Batas Ukur

Titik Penunjukan

Hasil

600 V A 12 A A 600 V A

300 V B 120 A B 300 V B

120 V C 600 A C 120 V C

60 V D 6 mA D 300 V D

600 V E 12 A E 30 V E

12 V F 600 A F 600 V F

0,3 V G 60 mA G 30 V G

300 V H 60 mA H 6 V H

3 V I 120 A I 120 V I

0,3 V J 6 mA J 6 V J


TABEL III

Pengukuran V AC

Batas ukur 6 V AC

Titik Penunjuka

n

A B C D E F G H I J

Hasil

Penilaian Pekerjaan

Kriteria Penilaian Skore maximu

m

Perolehan skore (PS)

Bobot (B)

Jumlah perolehan

(PS X B)

1 Hasil tabel I 2

2 Hasil tabel II 3

3 Hasil tabel III 1

4 Menjawab pertanyaan 2

5

6

7

8

9

10

8

Nilai Akhir


Keterangan:

Betul = Skore maximum

Salah = 0

NA =

Penilai: Paraf peserta:

Tanggal:

Lembar Pertanyaan

a) Apa kegunaan cermin pada papan skala ?

b) Mengapa skala untuk ohm meter tidak linier ?

c) Mengapa letak titik 0 ( nol ) untuk ohm meter tidak sama dengan amper meter atau volt meter ?

Jawaban :

a) .......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

b) .......................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................................................................................


c) .......................................................................................................................

.......................................................................................................................

.......................................................................................................................

Informasi penilaian pekerjaan

1. Ketepatan hasil tabel I

2. Ketepatan hasil tabel II

3. Ketepatan hasil tabel III

4. Ketepatan menjawab pertanyaan.

Lembar JawabanTABEL I

Pengukuran Tahanan

Batas ukur x 10k x 100 x 1 x 10k x 100 x 10 x 1 x 10k x 1 x 10

Titik Penunjukan

A B C D E F G H I J

Hasil 1400 k 7 k 48 k 360 k 2,8 k 170 k 14 90 k 4,5 k 20

TABEL II

Pengukuran

V DC

Pengukuran

A DC

Pengukuran

V AC

Batas Ukur

Titik Penunjukan

Hasil Batas Ukur

Titik Penunjukan

Hasil Batas Ukur

Titik Penunjukan

Hasil

600 V A 70 V 12 A A 1,4 A 600 V A 70 V

300 V B 65 V 120 A B 26 A 300 V B 65 V

120 V C 32 V 600 A C 160 A 120 V C 32 V

60 V D 20 V 6 mA D 2 mA 300 V D 100 V

600 V E 250 V 12 A E 5 mA 30 V E 12,5 V

12 V F 7,2 V 600 A F 360 A 600 V F 360 V

0,3 V G 0,22 V 60 mA G 44 mA 30 V G 22 V


300 V H 235 V 60 mA H 47 mA 6 V H 4,7 V

3 V I 2,65 V 120 A I 106 A 120 V I 106 V

0,3 V J 0,275 V 6 mA J 5,5 mA 6 V J 5,5 V

TABEL III

Pengukuran V AC

Batas ukur 6 V AC

Titik Penunjukan

A B C D E F G H I J

Hasil 0,3 V 0,8 V 1,5 V 2,2 V 2,8 V 3,4 V 4 V 4,6 V 5,2 V 5,6 V

Jawaban Pertanyaan :

a) Untuk membantu penepatan pembacaan penunjukan jarum, hingga hasil

pembacaan sesuai dengan penunjukan jarum.

Dengan cara : Kedudukan mata pada saat pembacaan demikian rupa hingga

jarum penunjuk berimpit dengan bayangan pada cermin.

b) OHM meter pada prinsipnya adalah ampere meter.

Sesuai dengan hukum OHM, bila tegangan konstant maka perubahan nilai

tahanan tidak diikuti secara linier oleh perubahan arus.

c) Seperti b) , ohm meter pada prinsipnya Amper meter.

d) Saat ohm meter tidak dipakai ( di operasikan ), tahanan antara kedua

colok ukur sangat besar ( ) Sesuai dengan hukum ohm, arus yang

mengalir sangat kecil ( mendekati 0 ), maka titik 0 ( nol ) ampere meter

merupakan titik ohm meter, sebaliknya batas ukur ( BU ) amper meter

merupakan titik 0 ( nol ) dari ohm meter.


file.upi.edufile.upi.edu/direktori/fptk/jur._pend._teknik_mesin... · web viewyang diperlukan, baik...

Documents