JEMBATAN WHEATSTONEABSTRAK Jembatan Wheatstone adalah alat ukur yang ditemukan oleh Samuel Hunter Christie pada 1833 dan meningkat kemudian dipopulerkan oleh Sir Charles Wheatstone pada tahun 1843. Ini digunakan untuk mengukur suatu yang tidak diketahui hambatan listrik dengan menyeimbangkan dua kali dari rangkaian jembatan, satu kaki yang mencakup komponen diketahui kerjanya mirip dengan aslinya potensiometer. Jembatan Wheatstone adalah suatu alat pengukur, alat ini dipergunakan untuk memperoleh ketelitian dalam melaksanakan pengukuran terhadap suatu tahanan yang nilainya relatif kecil sekali umpamanya saja suatu kebocoran dari kabel tanah/ kartsluiting dan sebagainya. (Suryatmo, 1974). Jembatan Wheatstone adalah alat yang paling umum digunakan untuk pengukuran tahanan yang teliti dalam daerah 1 sampai 100.000 . Jembatan Wheatstone terdiri dari tahanan R1, R2, R3, dimana tahanan tersebut merupakan tahanan yang diketahui nilainya dengan teliti dan dapat diatur. (Lister, 1993).

Rangkaian Jembatan Wheatstone. Sebuah jembatan Wheatstone digunakan untuk menghitung resistensi yang tidak diketahui dengan bantuan dari rangkaian jembatan. Untuk ini, dua kaki dari rangkaian jembatan disimpan seimbang dan satu kaki itu termasuk resistensi yang tidak diketahui. Prinsip jembatan Wheatstone mirip dengan kerja dari potensiometer. Sedikit modifikasi di jembatan Wheatstone dapat membantu dalam mencari jumlah lain seperti kapasitansi dan juga induktansi. Hal ini membantu dalam menemukan jumlah gas tertentu yang dicampur di antara sampel. Pengukuran jembatan Wheatstone sangat akurat dannilai resistansi yang tidak diketahui kebanyakan ditemukan dalam rangka untuk mengukur nilai-nilai fisika lain seperti suhu, tekanan kekuatan, dan sebagainya. Hal ini dapat digunakan di semua sirkuit elektronik. Perangkat ini pertama kali ditemukan oleh Samuel Hunter Christie pada 1833. Konsep ini kemudian dimodifikasi dan dipopulerkan oleh Sir Charles Wheatstone pada tahun 1843, yakni Rangkaian Jembatan Wheatstone.

Seperti ditunjukkan dalam gambar skema di atas, ada empat resistensi terhubung sebagai rangkaian jembatan. Tiga resistor R1, R2 dan R3 akan tahu nilai-nilai. Nilai dari perlawanan RX akan tidak diketahui dan harus dihitung. Nilai resistensi R2 dapat disesuaikan. Sebuah galvanometer harus diatur antara poin B dan D. Kondisi yang harus dipenuhi pada titik keseimbangan diberikan di bawah ini. Jika R2/R1 = RX/R3, maka VBD = 0 dan arus melalui VG = 0. Untuk mencapai kondisi ini, resistor disesuaikan bervariasi. Arah arus dapat diketahui dari nilai resistor R2. Begitu kondisi keseimbangan diperoleh nilai resistensi RX juga diperoleh. Dengan demikian, RX = [R2/R1] x R3 Metode ini sangat akurat sebagai nilai-nilai lain dari resistor presisi tinggi. Ini salah satu manfaat Rangkaian Jembatan Wheatstone.

http://belajarelektronika.info/rangkaian-jembatan-wheatstone.html

POTENSIOMETERABSTRAK Potensiometer adalah resistor tiga terminal dengan sambungan geser yang membentuk pembagi tegangan dapat disetel.[1] Jika hanya dua terminal yang digunakan (salah satu terminal tetap dan terminal geser), potensiometer berperan sebagai resistor variabel atau Rheostat. Potensiometer biasanya digunakan untuk mengendalikan peranti elektronik seperti pengendali suara pada penguat. Potensiometer yang dioperasikan oleh suatu mekanisme dapat digunakan sebagai transduser, misalnya sebagai sensor joystick. 1. Elemen resistif 2. Badan 3. Penyapu (wiper) 4. Sumbu 5. Sambungan tetap #1 6. Sambungan penyapu 7. Cincin 8. Baut 9. Sambungan tetap #2]] Potensiometer jarang digunakan untuk mengendalikan daya tinggi (lebih dari 1 Watt) secara langsung. Potensiometer digunakan untuk menyetel taraf isyarat analog (misalnya pengendali suara pada peranti audio), dan sebagai pengendali masukan untuk sirkuit elektronik. Sebagai contoh, sebuah peredup lampu menggunakan potensiometer untuk menendalikan pensakelaran sebuah TRIAC, jadi secara tidak langsung mengendalikan kecerahan lampu. Potensiometer yang digunakan sebagai pengendali volume kadang-kadang dilengkapi dengan sakelar yang terintegrasi, sehingga potensiometer membuka sakelar saat penyapu berada pada posisi terendah.

Resistor variabel dapat digunakan sebagai potensiometer seperti pada gambar 7-28 untuk mengatur tegangan pada rangkaian yang lain.

Pengatur volume pada receiver atau pada radio adalah contoh penggunaan resistor variabel sebagai potensiometer. Ketika terminal yang dapat bergeser berada pada posisi paling atas, tegangan yang tampak diantara terminal b dan c dapat dihitung secara sederhana dengan menggunakan aturan pembagi tegangan Vbc = (120 V) (50 k)/(50 k+ 50k) = 60 V Namun, ketika terminal yang bisa bergeser ini berada pada posisi paling bawah, tegangan antara terminal b dan c adalah Vbc = 0 V, karena kedua terminal menjadi short circuit dan tegangannya menjadi nol. Rangkaian pada gambar 7-28 menunjukkan sebuah potensiometer yang mempunyai tegangan output yang bisa disetel antara 0 60 V. Output ini adalah nilai output tak berbeban, karena tidak ada resistansi beban yang dihubungkan ke terminal b dan c. Bila sebuah resistansi beban dihubungkan ke terminal ini, tegangan outputnya, disebut output berbeban, yang tak akan lagi sama. Contoh berikut ini akan mengilustrasikan rangkaian berbeban. Contoh Untuk rangkaian pada gambar 7-29, hitunglah range tegangan dari Vbc sebagai sebuah potensiometer yang nilainya bervariasi antara nilai minimum dan maksimumnya.

Solusi: Tegangan minimum antara terminal b dan c akan terjadi saat kontak geser berada pada posisi paling bawah dari resistor variabel. Pada posisi ini, tegangan Vbc = 0 V, karena terminal b dan c terhubung singkat (short circuit). Tegangan maksimum Vbc terjadi ketika kontak geser berada pada posisi paling atas dari resistor variabel. Pada posisi ini, rangkaiannya ditunjukkan pada gambar 7-30.

Pada gambar 7-30, kita lihat resistansi R2 paralel dengan beban resistor RL. Tegangan antara terminal b dan c dapat dengan mudah dihitung dari aturan pembagi tegangan: Vbc = E (R2||RL) /[(R2||RL) + R1] = (120 V) (25 k) / (25 k + 50 k) = 40 V Kita simpulkan bahwa tegangan output dari potensiometer dapat disetel dari 0 V hingga 40 V untuk beban resistansi RL = 50 k. Dengan melihat sekilas, kita lihat bahwa potensiometer yang tak berbeban pada rangkaian 7-29 akan memiliki tegangan output antara 0 V hingga 60 V. Rangkaian jembatan Rangkaian jembatan adalah adalah suatu meteran keseimbangan yang digunakan untuk membandingkan dua tegangan, seperti suatu neraca timbangan yang digunakan uuntuk membandingkan dua berat benda. Tidak seperti rangkaian potensiometer yang digunakan

untuk menyederhanakan pengukuran tegangan, rangkaian jembatan dapat digunakan untuk mengukur semua nilai dalam besaran listrik. Jembatan sederhana adalah jembatan Wheatstone, biasanya tampak seperti pada gambar berikut:

Ketika tegangan antara titik 1 dan terminal negatif baterai adalah sama dengan tegangan antara titik 2 dengan terminal negatif baterai, maka detector akan menunjukkan angka nol dan jembatan dikatakan seimbang. Pada saat jembatan seimbang, analisa rangkaiannya adalah Karena jembatan seimbang, maka tegangan pada titik 1 sama dengan tegangan titik 2. Maka karena tegangannya sama, tidak akan ada arus yang mengaliri detektor, atau bisa dibilang titik 1 dan titik 2 adalah open circuit. Resistor Ra dan Rb dirangkai seri maka rangkaian penggantinya : Rs1 = Ra + Rb Resistor R1 dan R2 dirangkai seri maka rangkaian penggantinya : Rs2 = R1 + R2 Karena tegangan E paralel dengan Rs1 dan Rs2, maka VRs1 = VRs2 = E Arus yang mengalir pada masing-masing cabang dapat dihitung I1 = E / (Ra + Rb) dan I2 = E / (R1 + R2) Pada saat seimbang V1 = V2

I1 Rb = I2 R2 Dengan mensubsitusikan I1 dan I2 diperoleh (E) (Rb) / (Ra + Rb) = (E) (R2) / (R1 + R2) Rb / (Ra + Rb) = R2 / (R1 + R2) R1Rb + R2Rb = R2Ra + R2Rb R1Rb = R2Ra R1 / R2 = Ra / Rb (jembatan seimbang) (:E) ,kalikan silang

Kesetimbangan jembatan ditentukan dari rasio Ra/Rb dan R1/R2 dan tidak dipengaruhi oleh sumber tegangan E (misal baterai). Untuk mengukur resistansi menggunakan jembatan wheatstone, resistansi yang akan diukur ditempatkan pada Ra atau Rb, sementara ketiga resistor yang lainnya diketahui nilai resistansinya. Salah satu dari ketiga resistor dapat disetel nilainya (nilainya dapt berubah-ubah) hingga kesetimbangan rangkaian didapatkan, dan saat kesetimbangan diperoleh, resistor yang tidak diketahui nilainya ini dapat dihitung menggunakan rumus R1 / R2 = Ra / Rb Berarti untuk membuat jembatan ini, kita butuh resistor yang dapat disetel nilainya yaitu resistor variabel, yang digunakan sebagai standar referensi. Sebagai contoh, bila kita menyambungkan

sebuah resistor yang resistansinya tidak diketahui, Rx, pada jembatan ini, kita membutuhkan nilai resistansi dari ketiga resistor yang lainnya untuk mendapatkan nilai resistansi Rx. Pada rangkaian ini, nilai rasio R1/R2 diketahui dan nilainya tetap (merupakan resistor fixed). Tetapi resistor Ra, merupakan resistor yang nilainya dapat diubah-ubah,umumnya disebut rheostat. Misalkan detektor yang digunakan adalah ammeter, maka nilai Ra harus diubah-ubah hingga ammeter menunjukkan nilai 0 A yang menandakan bahwa jembatan sudah seimbang. Akurat dan stabil, rangkaian ini tidak sulit untuk dibuat. Berikut ini contoh dari jembatan wheatstone: Resistansi dari resistor yang digunakan haruslah presisi dan detektornya juga harus memiliki sensiitivitas yang cukup baik, maka hasil pengukuran resistansi dengan menggunakan metode ini bisa memiliki akurasi hingga kurang lebih 0.05%. Karena memberikan hasil pengukuran yang akurat, bisanya peralatan ini digunakan di laboraturium untuk kepentingan kalibrasi. Ada banyak variasi yang bisa dibuat dari jembatn wheatstone ini. Kebanyakan jembatan dc digunakan untuk mengukur resistansi, sementara jembatan ac biasanya digunakan untuk mengukur induktansi (pada induktor), kapasitansi (pada kapasitor), dan frekuensi. Sumber: Lessons In Electric Circuits, Volume I DC oleh Tony R. Kuphaldt Fifth Edition. Circuit Analysis with Devices : Theory and Practice oleh Allan Robbins, Wilhelm C. Miller, Wilhelm Miller,

TEKNIK PENGUKURAN DC1. Mengukur Besarnya Tegangan Alat ukur yang kita pakai adalah multimeter. Multimeter dapat digunakan untuk mengukur besarnya tegangan AC dan DC. Untuk multimeter batas ukur untuk voltmeter AC adalah : a. 0 s.d 10 volt posisi saklar adalah 10 ACV b. 0 s.d 250 volt posisi sakelar adalah 250 ACV c. 0 s.d 500 volt posisi sakelar adalah 500 ACV d. 0 s.d 1000 volt posisi sakelar adalah 1000 ACV Berikut langkah-langkah mengukur tegangan AC. a. Sakelar kita putar kita arahkan pada posisi voltmeter AC. b. Perkirakan tegangan yang akan diukur. Misal : 220 volt. c. Sesuaikan posisi sakelar dengan batas ukurnya, untuk perkiraan seperti langkah no.2 maka batas ukur yang dipakai adalah 250 ACV. d. Kedua kabel (lead test) kita masukkan pada stop kontak (boleh terbalik). e. Jarum bergerak ke kanan kemudian baca harga yang ditunjukkan oleh jarum pada busur skala.

__________________________________________________________________

Untuk tegangan DC maka batas ukur pada multimeter adalah : e. 0 s.d 10 volt posisi saklar adalah 10 DCV f. 0 s.d 250 volt posisi sakelar adalah 250 DCV

g. 0 s.d 500 volt posisi sakelar adalah 500 DCV h. 0 s.d 1000 volt posisi sakelar adalah 1000 DCV Berikur langkah-langkah menguur tegangan batu baterai. a. Perkirakan berapa besar tegangan batu batera. Misa : 1,5 volt. b. Sakelar kita putar pada posisi 10 DCV. c. Tempelkan kabel merah pada kutub positif (+) dan kabel hitam pada kutub negatif

(-

)(jangan terbalik!!!).d. Jarum bergerak ke kanan. Baca harga yang ditunjukkan jarum pada busur skala.

2. Mengukur Besarnya Arus Alat yang digunakan : Multimeter Batas ukur pengukuran arus DC : a. 0 s.d 0,25 mA posisi sakelar adalah 0,25 DC mA. b. 0 s.d 25 mA posisi sakelar adalah 25 DC mA. c. 0 s.d 500 mA posisi sakelar adalah 500 DC mA. Berikut langkah-langkah dalam pengukuran arus DC pada baterai.

a. Putar sakelar sesuai dengan besarnya arus yang diperkirakan. Misalnya : 0,5 Ampere. Maka sakelar kita putar pada posisi 500 DC mA. b. Kabel merah kita tempelkan pada kutub positif (+), kabel hitam pada kutub negatif (-) baterai.(Jangan terbalik!!!) c. Baca harga yang ditunjuk oleh jarum pada busur skala.

Ps : pengukuran arus AC tidak dapat dilakukan karena pada multimeter tidak tersedia 3. Mengukur Besarnya Tahanan Alat ukur yang digunakan : Multimeter. Batas ukur untuk multimeter minimal 0,2 ohm sampai beberapa mega ohm. Untuk jangkauan ada 3 macam, dimana besarnya adalah pengalian range dengan harga yang ditunjuk jarum pada busur skala. Contoh : Sakelar kita putar pada posisi x 10 ohm. Kemudian jarum menunjuk angka 15. Maka besarnya tahanan adalah 15 x 10 ohm = 150 ohm. Tiga macam jangkauan (Range) adalah : a. Sakelar pada posisi x 1 (ohm) b. Sakelar pada posisi x 10 (ohm) c. Sakelar pada posisi x 1000 (ohm) Berikut langkah langkah untuk mengukur besarnya tahanan.

a. Putar sakelar sesuai dengan perkiraan besarnya jangkaun tahanan. b. Tempelkan kedua ujung kabel pada multimeter (ujung kabel merah dan hitam saling bersentuhan). c. Putar pengatur nol hingga jarum betul-betul menunjuk nol tepat pada busur skala. d. Lepaskan kedua kabel yang ujungnya ditempelkan tadi sehingga jarum sakala kembali ke kiri. e. Tempelkan kedua kabel multimeter tadi (kabel merah dan hitam) pada kaki-kaki tahanan. f. Baca harga yang ditunjukkan jarum pada busur skala.

g. Kalikan harga yang ditunjukkan jarum tersebut dengan jangkauan yang dipergunakan. Lihat contoh.

http://www.google.co.id/webhp?source=search_app#hl=id&sclient=psyab&q=teknik+pengukuran+dc&oq=teknik+pengukuran+dc&aq=f&aqi=g4&aql=&gs_l=hp.3..0l4.20677.26 211.0.26429.20.13.0.2.2.0.2040.4059.0j6j3j1j91.11.0...0.0.SK8Q7M5_spc&pbx=1&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.,cf.osb&fp=bc32ddf01300ee54&biw=10 24&bih=623

Mengukur Resistensi

Pilih jangkah pada OHM, kemudian ujung kabel penyidik merah dan hitam disentuhkan dan lakukan zero seting dengan memutar tombol nol. [edit]Mengukur Tegangan DC

Perkirakan tegangan yang akan diukur, letakkan jangkah pada skala yang lebih tinggi. penyidik merah pada positif dan hitam pada negative. [edit]Mengukur Daya Daya di hitung dari perkalian arus dan tegangan dari hasil pengukuran arus dan tegangan. [edit]Mengukur Tegangan AC Seperti halnya pada pengukuran VDC, perkirakan tegangan yang akan diukur, letakkan jangkah pada skala yang lebih tinggi. Pada umumnya avometer hanya dapat mengukur arus berbentuk sinus dengan frekuensi antara 30 Hz - 30 KHz. Hasil pengukuran adalah tegangan efektif (Veff). [edit]Mengukur Arus (Searah)

Rangkaian yang akan diukur diputuskan pada salah satu titik, dan melalui kedua titik yang terputus tadi arus dilewatkan melalui avometer. [edit]Menguji Kapasitor / Kondensator Sebelumnya muatan kondensator didischarge. Dengan jangkah pada OHM, tempelkan penyidik merah pada kutub POS dan hitam pada MIN.

Bila jarum menyimpang ke KANAN dan kemudian secara berangsur-angsur kembali ke KIRI, berarti kondensator baik. Bila jarum tidak bergerak, kondensator putus dan bila jarum mentok ke kanan dan tidak balik, kemungkinan kondensator bocor. Untuk menguji elco 10 F jangkah pada x10 k atau 1 k. Untuk kapasitas sampai 100 F jangkah pada x100, di atas 1000 F, jangkah x1 dan menguji kondensator non elektrolit jangkah pada x10 k. Menguji Hubungan Pada Circuit / Rangkaian Suatu circuit atau bisa juga kumparan trafo diperiksa resistansinya, dan koneksi baik bila resistansinya menunjukkan angka NOL. [edit]Menguji Dioda

Dengan jangkah OHM x1 k atau x100 penyidik merah ditempel pada katoda (ada tanda gelang) dan hitam pada anoda, jarum harus ke kanan. Penyidik dibalik ialah merah ke anoda dan hitam ke katoda, jarum harus tidak bergerak. Bila tidak demikian berarti kemungkinan diode rusak. Cara demikian juga dapat digunakan untuk mengetahui mana anoda dan mana katoda dari suatu diode yang gelangnya terhapus.

Dengan jangkah VDC, bahan suatu dioda dapat juga diperkirakan dengan circuit pada gambar 10. Bila tegangan katoda anoda 0.2 V, maka kemungkinan dioda germanium, dan bila 0.6V kemungkinan dioda silicon. [edit]Menguji Transistor Transistor ekivalen dengan dua buah dioda yang digabung, sehingga prinsip pengujian dioda diterapkan pada pengujian transistor. Untuk transistor jenis NPN, pengujian dengan jangkah pada x100, penyidik hitam ditempel pada Basis dan merah pada Kolektor, jarum harus meyimpang ke kanan. Bila penyidik merah dipindah ke Emitor, jarum harus ke kanan lagi.

Kemudian penyidik merah pada Basis dan hitam pada Kolektor, jarum harus tidak menyimpang dan bila penyidik hitam dipindah ke Emitor jarum juga harus tidak menyimpang. Selanjutnya dengan jangkah pada 1 k penyidik hitam ditempel pada kolektor dan merah, pada emitor, jarum harus sedikit menyimpang ke kanan dan bila dibalik jarum

harus tidak menyimpang. Bila salah satu peristiwa tersebut tidak terjadi, maka kemungkinan transistor rusak. Untuk transitor jenis PNP, pengujian dilakukan dengan penyidik merah pada Basis dan hitam pada Kolektor, jarum harus meyimpang ke kanan. Demikian pula bila penyidik merah dipindah ke Emitor, jarum arus menyimpang ke kanan lagi. Selanjutnya analog dengan pangujian NPN.

Kita dapat menggunakan cara tersebut untuk mengetahui mana Basis, mana Kolektor dan mana Emitor suatu transistor dan juga apakah jenis transistor PNP atau NPN. Beberapa jenis multimeter dilengkapi pula fasilitas pengukur hFE, ialah salah parameter penting suatu transistor. Dengan circuit seperti pada gambar, dapat diperkirakan bahan transistor. Pengujian cukup dilakukan antara Basis dan Emitor, bila voltage 0.2 V germanium dan bila 0.6 V maka kemungkinan silicon. [edit]Menguji FET

Penentuan jenis FET dilakukan dengan jangkah pada x100 penyidik hitam pada Source dan merah pada Gate. Bila jarum menyimpang, maka janis FET adalah kanalP dan bila tidak, FET adalah kanal N. Kerusakan FET dapat diamati dengan rangkaian pada gambar. Jangkah diletakkan pada x1k atau x10k, potensio pada minimum, resistansi harus kecil. Bila potensio diputar ke kanan, resistansi harus tak terhingga. Bila peristiwa ini tidak terjadi, maka kemungkinan FET rusak. [edit]Menguji UJT

Cara kerja UJT (Uni Junktion Transistor) adalah seperti switch, UJT kalau masih bisa on off berarti masih baik. Jangkah pada 10 VDC dan potensio pada minimum, tegangan harus kecil. Setelah potensio diputar pelan-pelan jarum naik sampai posisi tertentu dan kalau diputar terus jarum tetap disitu. Bila jarum diputar pelan-pelan ke arah minimum lagi, pada suatu posisi tertentu tiba-tiba jarum bergerak ke kiri dan bila putaran potensio diteruskan sampai minimum jarum tetap disitu. Bila peristiwa tersebut terjadi, maka UJT masih baik.