BAB I PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

Banyak piranti atau alat (devices) yang operasinya sedikit banyak

bergantung pada prinsip-prinsip listrik dasar. Dan hampir semua system

pengumpulan, tranmisi, dan analissa data bergantung pada pranti elekronik

contohnya, pengukuran suhu jarak jauh dan perakamannya biasanya dilaksanakan

sebagai berikut . pada lokasi yang menjadi perhatian dipasang sebuah tranduser,

dan pranti ini mengubah suhu pada setiap waktu menjadi tegangan listrik (Voltase)

yang setara. Tegangan ini lalu ditransmisikan kestasiun penerima di mana iya

kemudian dipanjangkan dengan suatu cara yang tepat. Setiap tahap proses ini

mengunakan peranti listrik.

Oleh karena elektronika telah merasuk kemana-mana dalam segala segi

keteknikan , maka pada tempatnya lah bilah kita di sini membahas beberapa

peranti listrik yang dewasa ini banyak digunakan, dan menjelaskan pemakainya

dalam proses pengukuran. Pertama-tama akan kita tinjau pengukuran besar-

besaran listrik dasar, yaitu arus dan tegangan. Lalu, akan kita priksa beberapa

rangkain (circuit) sederhana yang dapat digunakan untuk modifikasi dan

pengukuran sinyal masukan (input signal). Dalam hal ini, perhatian khusus akan

kita berikan pada penguatan (aplifikasi) sinyal serta pada teknik-teknik untuk

meminimumkan pengaruh draw atau bising (noice) yang tidak di khendaki tetapi

selalu hadir. Akhirnya, akan di kaji pula prinsip-prinsip fisik dan karekteristik

operasi tranduser listrik yang penting-penting dan ditinjau penerapannya.

1

BAB II PEMBAHSAN

1. Gaya-Gaya Bersal Elektro Magnetic

setiap Piranti listrik bergantung operasinya pada duan kenyataan :

adanya muatan, dan adanya interaksi antra satuan-satuabn bermuatab. Dalam

fisika dasar, kita ketahui bahwa ada 2 macam muatan, positif dan negative ;

muatan yang sama saling tolak menolak, dan muatan yang berlawalan saling

tarik menarik. Pernyatan sederhana demikian untuk mengadai untuk

menjelaskan ekperimen-ekperimen sederhana, akan tetapai tidak dapat di

gunakan untuk memahami operasi peranti-pranti yang canggih ( sophisticated).

Untuk dapat memahami hal tersebut, kita perlu membuat model yang dengan

seksama dapat mengambarkan interaksi antara muatan-muatan itu. Dari model

inilah kita kan mendapatkan pemahaman tentang fenomena listrik dasar.

F=q (E+v ×B )newton

Dimana e ialah volt per meter, v dalam meter per sekon, dan B dalam waber per

meter persegi

Untuk dapat menerapkan persaman ini kedalam kasus yang berguna, perhatikan

sebuah konduktor (penghantar) yang membawa arus, yang ditempatkan

dibawah medan magnet seperti yang terlihat pada gambar 1. Tidak ada medan

listrik dalam hal ini. Arus listrik i dalam konduktor di definisikan sebagai raio

antar muatan dq yang melewati penampang konduktor dengan waktu lewat dt.

Dimana ds ialah unsur panjang konduktor yang di tempuh muatan yang bergerak

itu dalam waktu dt.

i=dqdt

i ds=dqdtds=v dq

2

2. Mater Analog Dasar

Untuk meluasakan konsep ini kepada model meter sesunguhnya yang

lebih realistic, kitaharus membuat kumparan (coil) seperti pada gambar di

bawah ini.

n

Menempat kanya di dalam medan magnet, dan mengukur gaya yang

bekerja pada kumparan itu yang diakibat an oleh arus listrik yang mengalirdi

dalam kumparan. Jika kumparan itu mempunyai N lilitan, dan panjang setiap

lilitan di dalam medan magnet itu ialah L, maka gaya pada kumpara itu ialah :

F=N B i L

Gaya ini diukur dengan mengamati defleksi pedas. Prinsip diatas

merupakan dasar untuk membuat galvanometer cermin.

Meter Kumparan Bergerak D’ Arsonval

Kelemahan D’arsonval :

3

F = B i L

Dengan :

I = dq / dt

L = panjang konduktor dalam medan magnet

- Prinsip Kerja : sebuah magnet permanen

digunakan untuk membuat medan magnet, ketika

arus listrik kita masukkan maka jarum penunjuk

akan bergerak

a. Kurang peka karena tambahan massa jarum penunjuk mengurangi

kemampubacaan alat

b. Hanya bisa digunakan mengukur arus searah, jika digunakan arus bolak –

balik jarum akan bergetar jika frekuensinya cukup tinggi maka akan

menunjuk angka nol

Untuk pengukuran arus bolak – balik yang lazim dipakai adalah alat ukur sebagai

berikut:

Sudu Besi ( Iron Vane ) dan Besi bergerak ( Moving Iron )

- Prinsip Kerja: Arus dialirkan pada kumparan tetap sehingga sudu besi akan

bergerak, karena pengaruh gaya magnet, dan dihubungkan dengan pegas

penahan yang berfungsi untuk menarik kembali jarum penunjuk ke skala nol

jika arus listrik dihilangkan. Besar perubahan sudu berbanding dengan gaya

induksi yang bekerja pada kumparan.

- Kelemahannya : ketelitian terbatas karena kehilangan arus dalam sudu besi

dan efek histerisis.

Elektrodinamometer

4

Prinsip kerjanya serupa dengan gerakan D’arsonval, cuma magnet permanen

pada D’arsonval diganti dengan elektromagnetik yang dapat digerakkan oleh

arus bolak – balik

3. Meter Digital Dasar

Pengambaran analag dan digital dari pada sinyal yang berubah menurut

waktu telah kita bahas sebelumnya. Meter analog itu relative sederhana dan

opersinya bergantung pada penimbangan gaya pegas dengan gaya yang

disebabkan oleh interaksi antara arus dan medan magnet. Akan tetapi,

pengunaan meter analaog demikian tertentu terbatas pada ketelitaian membaca

posisi penunjuk pada sekala parallax perupakan persoaaln pola, dan seringkali

dua orang membaca meter yang sama memberikan nilai yang berlainan

mengenai besaran yang di ukur.

Dengan meter digital nilai yang di ukr di tujukan langsung dengan deretan

angaka penyajian pada kalkulator elektronik merupakan contoh yang paling

dikenal . dalam hal ini parallax tidak lagi merupakan persoalna dan semua orang

akan memberikan bacaan yang sama.

Jantung dari meter digital adalah osilator yang biasanya terbuat dari

kristal kuarsa yang diberi kontak listrik. Bila kristal ini dihubungkan dengan

komponen listrik luar yang tepat ia akan menghasilkan tegangan yang berciri

sinusoida dengan frekuensi tetap. Besar frekuensi ditentukan oleh dimensi

5

Tegangan, V

10

2,33

23 s

Waktu, s 10077 s0

kristal kuarsa. Contoh penerapan piranti ini yang banyak kita temui adalah arloji

digital

Perbedaan – perbedaan antara meter analog dan digital :

1. Meter analog relatif sederhana operasinya, hanya berdasarkan pengimbangan

antara gaya pegas dan gaya akibat interaksi antara arus dan medan magnet.

Meter digital operasinya berdasarkan respon langsung terhadap tegangan

yang diukur akibat dari perangai fisik rangkaian terpadu (IC) yang digunakan

dalam instrumen digital tersebut.

2. Meter Analog ketelitiannya rendah karena adanya faktor gesekan, kehilangan

arus dan sebagainya sedangkan Meter Digital jauh lebih tinggi.

3. Meter Analog dapat menimbulkan paralaks (meter yang sama bisa

memberikan nilai yang berlainan jika dibaca oleh dua orang), hal ini tidak

akan terjadi pada Meter Digital karena nilai yang diukur ditunjukkan langsung

dengan sederetan angka.

Gambar. Pengukuran tegangan digital

Tumbuan instrumentasi digital ialah volt meter digital. Opersi alat ini

dicirikan oleh hal-hal sebagai berikut.

6

1. Kemampuan mambangkitkan tegangan rujukan dalam dan menurunkan nya

secara linier dari 10 V menjadi 0 dengan laju 0,1V/s.

2. Kempan membandingkan tegangan rujukan dengan teganga yang dikur dan

membangkitkan sinyal bila ke-2 tegangan itu sama.

3. Kemampuan membangkitkan sinyal lain bila tegangan rujukan telah menjadi 0 V.

Volt meter digital dapat diubah menjadi ammeter dengn memasangkan

resistor presisi di dalam intrumen itu dan mengukur penuruna tegangan melintas

resistor itu yang disebabkan oleh arus yang diukur dengan cara ini tahanan yang di

ketahui dapat diukur dengan melewatkan arus yang teliti melalui resistor yang

hendak di ukur

4. Diagram Kotak Pengukuran Secara listrik

Transduser : digunakan untuk mengubah nilai fisik yang hendak di ukur menjadi

sinyal listrik yang setara.

Contoh : mikrofon mengubah tekanan menjadi sinyal listrik, dan lain - lain

Rangkaian Masukan : Agar sinyal dari tranduser dapat digunakan maka harus diolah

dulu dalam rangkaian masukan ini

Penyesuai Sinyal : Berguna untuk mengurangi pengaruh noise yaitu sinyal listrik

selain dari sinyal tranduser

Transmisi : Kotak ini hanya ada jika kita mengukur pada lokasi tertentu kemudian

harus dibaca dan diolah di tempat yang lain

Pengolah : Berfungsi untuk mengubah frekuensi menjadi frekuensi yang bisa

dideteksi oleh manusia

7

Pemajang : Untuk menunjukkan besar hasil ( p ) ukuran ke dalam bentuk yang dapat

dipahami manusia, contoh : layar sinar katroda, pita kertas, plotter xy, pita magnetic

dan sebagainya.

5. Penyediaan Daya (Power Supplies)

Ada dua sumber energi arus searah yang sering dipakai : baterai dan modul

elektronik yang pengubah energy listrik 60-Hz (dari saluran daya) menjadi arus searah.

Modul ini disebut penyedia daya (power supplier).

Baterai selalu mengalami perbaikan baik dari segi biaya per satuan energi,

maupun dari bobot dan volumenya per satuan energy. Walaupun terdapat kemajuan

demikian, baterai masih relative mahal dan besar ukurannya ; baterai hanya baik dipilih

untuk situasi tertentu dimana saluran tenaga listrik sulit dicapai.

Tegangan Tegangan

60 Hz Arus searah

waktu waktu

(a) (b)

(c)

Gambar. Reaktifikasi (pelurusan arus)

8

Tegangan

Waktu

dc

Tegangan

sempurna

lebih baik

Arus

Gambar, pengaturan tegangan penyedia daya

6. Penyesuaian Sinyal

Derau selalu terdapat dalam setiap situasi fisik dimana ada pengukuran yang

dilakukan atau informasi yang disampaikan, dan derau (noise), sebetulnya merupakan

suatu kelanjutan dari hokum kedua thermodinamika. Derau pada pokoknya merupakan

manifestasi dari usaha alam semesta untuk mencapai keadaan rambang. Suatu hal yang

sangat membantu bagi pelaku eksperimen ialah pengetahuan apriori tentang jangkau

frekuensi dimana terdapat sinyal yang dikehendaki. Umpanya, jika kita mengukur suhu

atmosfer, pantaslah kita kalau kita mengharapkan bahwa suhu tidak akan berubah

banyak dalam jangka waktu kurang dari beberapa menit. Akibatnya, tegangan keluaran

dari termokopel yang dapat diterima akal hanyalah yang menyangkut bagian yang

berfrekuensi rendah saja. Komponen berfrekuensi tinggi ialah derau yang disebabkan

oleh fluktuasi rambang dan dapat dihapuskan tanpa kehilangan informasi eksperimen,

yaitu jika kita dapat menghapuskannya. Contoh lain ialah penyelidikan oleh suatu

perusahaan tenaga listrik mengenai derau yang dapat didengar pada saluran transmisi

tegangan ultra tinggi. Oleh karena telinga manusia hanya dapat menanggapi sinyal-

sinyal akustik dalam jangkau frekuensi antara 20 Hz dan 18 Hz.

9

Untuk rangkain penyaringan dapat digunakan bermacam-macam susunan,

namun semuanya itu dapat dikelompokkan dalam tiga kategori : (1) rangkaian lewatan-

rendah (lowpass), (2) rangkain lewatan-tinggi (highpass), (3) rangkain lewatan-

pita(bandpass). Beberapa penyaring ada terbuat dari unsur-unsur pasif saja, sedang

yang lain ada pula yang menyangkut penguatan untuk menghapuskan kehilangan dan

biasa disebut penyaring aktif (active filter)

- Penyaring lewatan-rendah memungkinkan penyaluran sinyal dengan frekuensi

dibawah suatu nilai pemancung (cutoff) dengan sedikit atau tanpa antenuasi

sama sekali.

- Penyaring lewatan-tinggi memungkinkan tranmisi sinyal dengan frekuensi di

atas nilai pemancung.

- Penyaring lewatan-pita memungkinkan transmisi sinyal dalam jangkauan atau

pita tertentu di samping memberi atenuasi pada sinyal yang frekuensinya diatas

atau dibawah batas-batas pita itu

Frekuensi pemancung di tandai dengan fc, baik untuk lewatan-tinggi maupun

lewatan-rendah, sedang batas-batas tranmisi frekuensi pada penyaring lewatan-pita

ditandai dengan lambing f1 dan f2.

7. Voltmeter Elektronik (Evm)

Voltmeter elektronik (EVM) merupakan satu alat peralatan laboratorium yang

sangat berguna untuk pengukuran tegangan. Alat ini baik digunakan untuk pengukuran

arus searah maupun arus bolak-balik.

Jika kita mengukur tegangan arus searah, sinyal itu dimasukkan langsung kesakelar

pemilih jangkau (range selector) yang bekerja sebagai rangkaian pembagi tegangan

dimana sinyal diturunkan menjadi suatu jangkau yang sesuai untuk rangkaian penguat

berikutnya. Sinyal tegangan dari pembagi tegangan itu kemudian diterapkan kepada

tahap penguat, yang keluaran tegangannya digunakan untuk menjalankan suatu

gerakan D’Arsonval yang konvensional, untuk memberikan bacaan.

Untuk pengukuran tegangan arus bolak-balik sinyal itu diberikan melalui suatu

pembagi tegangan dan kemudian kerangkaian pelurus, yang menghasilkan suatu

10

tegangan arus searah yang sebanding dengan sinyal arus bolak-balik masukan.

Tegangan arus searah itu kemudian diberikan pada jaringan pembagi tegangan dari

sakelar pemilih jangkau.

Gambar. Diagam kotak skema voltmeter elektronik (EVM)

Yang penting ialah bahwa impedans masukan EVM itu sangat tinggi, biasanya lebih

dari 50MΩ, sehingga rangkaian yang diukur tidak dibebani dan tegangan yang

dibaca lebih mendekati nilai sejati tegangan yang diukur.

8. Voltmeter Digital

Voltmeter digital memberikan keluaran digital sebagai pengganti penunjuk dan

skala yang konvensional. Dengan menggunakan transistor efek-medan yang cocok

pada tahap-tahap masukan. Terdapat pula pilihan yang luas mengenai modifikator

sinyal masukan, lonvertor arus bolak0balik ke arus searah, konvertor arus searah

tahanan, penguat, dan sebagainya.

11

9. Osiloskop

Osiloskop sinar katode (cathode ray oscilloscope, CRO), seperti juga EVM,

mempunyai impedans masukan yang tinggi dan juga merupakan peranti

pengukuran-tegangan. Di samping itu CRO juga mampu memajangkan sinyal

tegangan sebagai fungsi waktu.

Inti dari setiap osiloskop ialah tabung sinar katode (cathode-ray tube, CRT)

Gambar. Diagram skema tabung sinar katode

Electron dibebaskan dari katode yang panas dan dipercepat kearah layar dengan

menggunakan anode yang bermuatan pisitif. Dengan suatu susunan kisi yang tepat

berkas electron itu difokuskan pada layar. Posisi yang tepat dari titik pada layar itu

dikendalikan dengan menggunakan plat-play defleksi horizontal dan vertical.

Tegangan yang diberikan pada seperangkat plat itu menyebabkan terjadinya

defleksi pada arah x, sedang tegangan pada perangkat yang satu lagi menghasilkan

defleksi kearah y. Jadi dengan tegangan-tegangan yang tepat pada kedua perangkat

alat itu, berkas electron dapat dibuat jatuh pada titik tertentu pada layar tabung itu.

Layar itu dilapisi dengan bahan pendar fosfor (fosforesensi) yang memencarkan

cahaya bila ditimpa oleh berkas electron

10.Pencacah-Pengukuran Waktu Dan Frekuensi

Ada berbagai jenis pencacah elektronik (electronic counter) yang terdapat secara

komersil. Instrument-instrument ini mempunyai rangkain dalam yang

12

memungkinkan mereka digunakan untuk pengukuran frekuensi, periode, interval

waktu dalam jangkau yang sangat luas. Kebanyakan instrument-instrument ini

biasanya mengandung empat perangkat rangkaian dalam, yaitu :

1. Rangkaian pemasukan sinyal masukan (input-signal conditioning circuit), yang

melakukan transformasi sinyal masukan menjadi sederetan pulsa yang dapat

dicacah.

2. Dasar waktu (tme base), yang memberikan tambahan (increment) waktu dengan

ketepatan tinggi selama pencacahan pulsa.

3. “Gerbang” sinyal (signal “gate”) yang membuat berjalan dan berhentinya piranti

pencacah.

4. Pencacah dekade dan pemanjangan (decade counter and display) yang

mencacah pulsa dan memberikan bacaan digital.

Cara kerjanya : sinyal masukan di umpamakan kepembentuk sinyal (signal shaper)

yang menghasilkan rentetan pulsa, yang selanjutnya diumpamakan ke gerbang

bersama satu sinyal dasar waktu. Pencacah kemudian mencatat jumlah pulsa dalam

suatu waktu tertentu, yang kemudian diterjemahkan kedalam frekuensi.

11.Transduser

Ada sejumlah besar peranti untuk mengubah variable fisik menjadi sinyal listrik

yang setara. Peranti demikian disebut tranduser .Transduser adalah piranti yang

mengubah variable fisik menjadi sinyal listrik yang setara.

12.Tranduser Tahanan-Variabel

Tranduser tahanan variable pada dasarnya ialah suatu peranti untuk mengubah

anjakan linear atau angular menjadi sinyal listrik, akan tetapi, dengan metode-metode

mekanik gaya dan tekanan pun dapat kita ubah menjadi anjakan (displacement)

sehingga alat ini dapat pula digunakan untuk mengukur gaya dan tekanan.Transduser

ini di pasaran lebih dikenal dengan potensiometer dan dibuat dalam bentuk kontak

13

geser pada kawat luncur, kontak geser pada kumparan kawat baik lurus maupun

melingkar atau bisa juga kawat lilitan dagnati dengan penghantar padat seperti grafit.

13.Transformator Diferensial (LVDT)

Transformator diferensial (LVTD) digunakan untuk mengukur perubahan linier

bisa juga untuk mengukur gaya dan tekanan setelah dilakukan konversi mekanik.

Gambar. Diagram skema dan kontruksi transormator differensial

Tegangan arus bolak – balik diberikan pada kumparan tengah / primer dan tegangan

keluaran dari kedua ujung kumparan / sekunder besarnya tergantung pada posisi inti

seperti pada gambar berikut :

14

Gambar. Karakteristik keluaran sebuah LVTD, menurut rujukan (7)

Respon frekuensi LVTD dibatasi terutama oleh karakteristik inersia (kelambanan)

peranti itu. Pada umumnya, frekuensi tegangan yang diberikan harus besarnya 10

kali respons frekuensi yang di kehendaki. LVTD komersial terdapat dalam berbagai

ukuran, dan banyak dipakai untuk pengukuran anjakan dalam berbagai macam

penerapan. Pengukuran gaya dan tekanan dapat pula dilakukan sesudah konversi

mekanik.

14.TRANSDUSER KAPASITIF

Skema Transduser Kapasitif

Gambar. Transduser kapasitif

15

Besar Kapasitas ( pf ) diberikan oleh : C=0 ,22 ε A

d

Dengan :

d = jarak pisah antar plat

A = Luas tumpang tindih, m2

= Konstanta di elektrik( = 1 untuk udara , = 3 untuk plastic)ε ε ε

Nilai konstanta itu ialah 0,0885 bila luas dalam sentimeter persegi dan jarak pisah

dalam sentimeter.

Susunan plat ini dapat digunakan untuk mengukur perubahan dalam jarak d melalui

perubahan kapasitas. Perubahan kapasitas dapat pula diketahui dari perubahan luar

bidang tumpang didih A dari gerakan relative plat pada arah laterial atau perubahan

konstanta dielektrik bahan diantara kedua plat itu. Kapasitas dapat diukur dengan

rangkaian jembatan. Impedans keluaran kapasitor diberikan oleh

Z = 1

2πfC

Dimana Z = impedans, Ω

F = frekuensi, Hz

C = kapasitans, F

1-23 TRANSDUSER PIEZOELEKTRIK

Gambar. Efek piezoelektrik

16

Perhatikan gambar diatas. Kristal piezoelektrik ditempatkan diantara kedua plat

electrode. Bila pada kedua plat itu diberikan gaya, Kristal itu akan menderita

tegangan dan mengalami deformasi. Dengan Kristal-kristal tertentu deformasi itu

mengakibatkan timbulnya beda potensial pada permukaan Kristal, dan pengaruhnya

disebut efek piezoelektrik. Muatan induksi pada Kristal itu sebanding dengan gaya

yang diberikan dan diberikan oleh :

Q = dF

Dimana Q dalam coloumb, F dalam newton, dan konstanta proporsionalitas (tetapan

kesebandingan) d disebut konstanta piezoelektrik. Tegangan Kristal diberikan oleh

E = g t p

Dimana, t = tebal Kristal dalam meter

p = tekanan yang diberikan dalam newton per meter

persegi

g = kepekaan tegangan

15.Efek Fotoelektrik

Transduser fotoelektrik (photoelectric transducer) mengubah berkas cahaya

menjadi sinyal listrik yang berguna.

Gambar. Efek fotoelektrik

Perhatikan rangkaian gambar diatas, cahaya menimpasebuah katode fotoemisif dan

membebaskan electron, yang ditari kearah anode, dan dengan demikian

menyebabkan arus listrik mengalir didalam rangkaian luar. Katode dan anode

dikurung dalam sampul gelas atau kuarsa, yang dihampakan, atau kalau tidak, diisi

17

gas lembam atau gas adi (inert gas). Kepekaan atau sensitivitas fotoelektrik

didefinisikan oleh :

I = S Φ

Dimana I = arus fotoelektrik

= eleminasi katodeΦ

S = kepekaan

Kepekaan biasanya dinyatakan dalam satuan ampere per watt atau ampere per

lumen,

Respon tabung fotoelektrik terhadap panjang gelombang cahaya yang berbeda

dipengaruhi oleh dua factor :

1. Karakteristik transmisi sampul tabung gelas

2. Karakteristik fotoemisif bahan katode.

Tabung-tabung fotoelektrik sangat berguna untuk pengukuran intensitas cahaya.

Berbagai peranti yang tidak mahal dapat digunakan untuk mencacah melalui

interupsi berkala sumber cahaya.

16.Transduser Fotokonduktif

Gmbar. Skema transduser fotokonduktif

18

Prinsip transduser fotokonduktif terlihat pada gambar diatas. Sebuah tegangan

diberikan pada bahan semikonduktor seperti terlihat pada gambar diatas. Bila

cahaya menimpa bahan semikonduktor, terdapat penurunan tahanan, dan hal lain

itu menyebabkan terjadinya peningkatan arus yang dibaca pada ampermeter.

Transduser fotokonduktif diterapkan secara luas dan sangat bermamfaat dalam

pengukuran radiasi pada seluruh panjang gelombang. Namun perlu dicatat bahwa

kadang-kadang kita menghadapi kesulitan eksperimen yang luar biasa bila bekerja

dengan radiasi panjang gelombang panjang.

17.Sel Fotovoltaik

Gambar. Diagram skema sel fotovoltaik

Prinsip sel fotovoltaik digambarkan pada gambar diatas. Terdapat suatu konstruksi

berlapis yang terdiri dari plat dasar logam, sebuah bahan semikonduktor,dan suatu

lapisan tipis logam transparan (tembus sinar). Lapisan transparan ini dapat berupa

pernis semprot yang menghantar. Bila sinat menimpa sekat antara lapisan logam

transparan dan bahan semikonduktor, maka akan terbangkitlah suatu tegangan,

seperti yang terlihat pada gambar. Keluaran dari peranti ini sangat bergantung pada

tahanan beban R. Tegangan rangkaian terbuka mendekati fungsi logaritma, tetapi

perangai yang lebih bersifat linear dapat dideteksi dengan memperkecil tahanan

beban.

Barangkali penggunaan yang paling luas dari pada sel fotovoltaik ialah sebagai

fotometer untuk menentukan penyinaran dalam fotografi.

19

18.Transduser Ionisasi

Gambar. Diagram skema transduser anjakan ionisasi

Prinsip Kerja :

Tabung berisi gas tekanan rendah diberi medan oleh generator akibatnya pada gas

terjadi pembuangan muatan sambil berpijar (glow discharge) dan beda potensial dalam

gas akan dideteksi oleh electrode 1 dan 2, besar beda potensial akan tergantung juga

kepada beda kapasitif dari plat – plat generator : Bila tabung pas di tengah maka

potensial antara kedua elektrode sama tetapi bila bergeser dari titik tengah maka akan

terjadi beda potensial antara kedua electrode. Jadi transduser ini berguna untuk

mengukur perubahan jarak

19.Transduser Efek Hall

Sebuah plat semikonduktor yang tebalnya t dihubungkan dengan arus luar I yang

mengalir melalui bahan itu. Bila pada plat tersebut diberikan medan magnet pada arah

tegak lurus terhadap permukaan plat itu, maka potensial Eh akan dibangkitkan.

Potensial ini disebut tegangan Hall, dan diberikan oleh :

Eh = KhI Bt

20

Dimana I dalam ampere, B dalam gauss, dan t dalam sentimeter. Konstanta

proporsionalitas disebut koefisien Hall dan mempunyai satuan volt-meter per ampere-

gauss. Nilai-nilai khas Kh untuk beberapa bahan terlihat pada tabel :

Bahan Kekuatan

medan

G

Suhu,

C

Kh,

V .cmA .G

As

C

Bi

Cu

Fe

n-Ge

Si

Sn

Te

4.000-8.000

4.000-11.000

1.130

8.000-22.000

17.000

100-8.000

20.000

4.000

3.000-9.000

20

Kamar

20

20

22

25

23

Kamar

20

4,52 x 10-11

-1,73 x10-10

-1 x 10-8

-5,2 x 10-13

1,1 x 10-11

-8,0 x 10-5

4,1 x 10-8

-2,0 x 10-14

5,3 x 10-7

20.Transduser Anjakan Digital

Transduser jenis ini dapat dipergunakan untuk perubahan sudut ( angular ) maupun

linier :

a. Pengukuran Sudut

21

Bila roda berputar maka cahaya dari sumter akan menyala dan mati secara

bergantian dan dengan demikian memberikan sinyal digital pada Fotodetektor

kemudian diperkuat dan dikirim ke pencacah.

b. Linear

- Transduser Linear bekerja dengan prinsip refleksi

- Bilah – bilah kecil bersifat refleksi dipasang pada piranti bergerak bila cahaya

dari sumber mengenai bilah maka akan dipantulkan dan diserap secara

bergantian dengan gerakan linear dan dengan demikian memberikan sinyal

digital pada Foto detector.

22

BAB III PENUTUP

1. KESIMPULAN

Dengan Makalah ini kita mlai dengan membahas fenomenafenomena fisik dasar

yang mendasari instrument dan rangkain listrik. Kemudian kita tinjau pengukuran-

pengukuran berguna yang dapat dimanfaatkan untuk mencirikan kebentuk gelombang

yang berubah menurut waktu. Instrument dasar, baik yang analog dan digital, yang

digunakan untuk mengukur bentuk-bentuk gelombang itu telah kita bahas pula.

Demikian kita dapat melanjutkan pembahasan kepada situasi ekperimen umum

di mana kita melakukan pengukuran dengan bantuan system-sistem elektronik pada

umumnya, nilai sifat fisik tertentu yang menjadi perhatian kita dapat di konversikan

menjadi satu sinyal listrik dengan bantuan tranduser yang tepat, dan keluaran tranduser

ini kemuudian diumpamakan kesuatu ranngkain masukan. Rangkain ini di masukan

untuk mengambungkan secara efesien sinyal tranduser keperalatan tambahan yang

diperlukan untuk mengurangi pengaruh draw terhadap kejelasan sinyal itu kemudian

menyalurkan sinyal itu dan memajangkan bentuknya

23