AMPEREMETER DC

I. Tujuan Mahasiswa memahami cara kerja Ampermeter DC Mahasiswa mengetahui Karakteristik Ampermeter DC Mahasiswa mengenal komponen kumparan putar Mahasiswa mengetahui cara menghitung tahanan shunt

II. Petunjuk keselamatan kerja Periksa sumber tegangan yang diberikan tidak melebihi tegangan yang

seharusnya dan perhatikan polaritas sumber Perhatikan pemasangan kumparan putar agar tidak terbalik polaritasnya

III. Landasan Teori

Dalam percobaan ini, kita akan merancang sebuah Ampermeter DC sederhana dengan menggunakan sebuah kumparan putar. Untuk dapat merancang ampermeter dari sebuah kumparan putar, ada dua parameter dari kumparan putar yang harus diketahui, yaitu tahanan dalam kumparan putar (Rm) dan arus simpangan maksimum ( ). Apabila kedua parameter ini tidak diketahui, kita dapat melakukan pengukuran untuk memperoleh nilai-nilai tersebut.

Tanpa menambahkan rangkaian lain didepannya, sebuah kumparan putar hanya dapat mengukur arus dc sebesar arus simpangan maksimumnya, . Untuk memperbesar kemampuan batas ukurnya, maka kita perlu menambahkan tahanan shunt didepan rangkaian kumparan putar seperti yang ditunjukkan pada gambar 1 berikut ini.

Gambar 4.1. Kumparan putar dengan tahanan shunt.

Berikut ini adalah persamaan untuk menghitung tahanan shunt yang diperlukan untuk memperbesar batas ukur (BU) dari sebuah ampermeter.

dimana :

IV. Alat dan Komponen Yang digunakan

1. 1 kumparan putar2. 1 catu daya variabel3. 1 digital voltmeter4. Potensiometer, 10 k, 1 k, 100 5. Resistor , 1 k dan 2,2 k

V. Langkah – langkah percobaan

1. Hitunglah tahanan shunt yang diperlukan untuk perancangan ampermeter dengan tiga batas ukur, 0,5 mA, 1 mA dan 5 mA seperti pada gambar berikut.

Gambar 4.2. Rancangan ampermeter.

2. Lakukan pengujian pada hasil rancangan tersebut dengan cara memberikan arus maksimum sesuai dengan batas ukurnya, dengan langkah sebagai berikut.

(a) Buatlah rangkaian seperti pada gambar berikut, Vs mula-mula pada nilai minimum (0 volt). Untuk mendapatkan Rsh1 dapat digunakan potensiometer yang ada, kemudian di set pada nilai tahanan yang sesuai dengan hasil perhitungan.

Gambar 4.3. Pengujian untuk batas ukur 0.5 mA

(b) Naikkan sumber tegangan Vs perlahan-lahan sampai jarum kumparan putar menunjukkan simpangan maksimum. Ini berarti bahwa arus yang lewat pada ampermeter rancangan saudara besarnya sama dengan nilai Batas Ukur-nya yaitu 0,5 mA..

(c) Catat arus yang dibaca pada Ampermeter standar, IA (kalibrator), kemudian bandingkan dengan penunjukkan arus pada ampermeter rancangan saudara.

(d) Hitung persen kesalahan yang terjadi dan catat pada tabel yang sudah disediakan. Persen kesalahan dihitung sebagai berikut:

(e) Lakukan pengujian yang sama untuk batas ukur yang lainnya (1 mA, dan 5 mA) seperti langkah (a) s/d (d) diatas.Gambar rangkaiannya adalah sebagai berikut.

Gambar 4.4. Pengujian untuk batas ukur 1 mA dan 5 mA.

3. Lakukan pengukuran tahanan dalam dari ampermeter rancangan saudara sebagai berikut.(a) Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah dengan tahanan

potensiometer R pada nilai maksimum, dan Vs pada nilai minimum (0 volt).

(b) Naikkan tegangan Vs = 1 volt, kemudian turunkan R potensiometer perlahan-lahan sampai jarum kumparan putar menunjukkan simpangan maksimum. Ukur dan catat nilai ini sebagai R1 .

(c) Naikkan R potensiometer perlahan-lahan sampai jarum kumparan putar menunjukkan setengah skala, kemudian ukur dan catat nilai R

(d) potensiometer sebagai R2.

Gambar 4.5. Pengukuran tahanan dalam

(e) Maka tahanan dalam ampermeter rancangan kita adalah:Rm = R2 – 2R1

(f) Lakukan langkah (a) s/d (d) untuk pengukuran batas ukur yang lainnya.

Catatan: Jangan melepaskan Rsh dari rangkaian sebelum saudara melepaskan tegangan sumber V

(g) Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan yang saudara buat.

VI. Hasil Pengamatan Tabel 4.1 Hasil pengukuran / perhitungan

No TahananShunt

(perhitungan)

ArusBatas Ukur

( IBU )

Arus meterStandar IA

(kalibrator)

PersenKesalahan

%

TahananDalam(Ohm)

1

2

3

280

136

26

0.5 mA

1 mA

5 mA

0.51 mA

1.01 mA

4.92 mA

1.96%

1.99%

1.62%

140.5Ω

129.2Ω

25.74Ω

VI. Pertanyaan dan Tugas

1. Apa yang saudara lakukan agar sebuah kumparan putar bisa dipakai untuk mengukur arus dc diatas kemampuan arus maksimum dari kumparan putar ?

2. Mengapa kita perlu mengetahui tahanan dalam dari sebuah ampermeter, bagaimana pengaruhnya pada pengukuran?

3. Tuliskan kesimpulan untuk percobaan ini !

VII. Kesimpulan

Tahanan Shunt merupakan parameter yang mengubah batas ukur pada rangkaian amperemeter DC dengan perbandingan, semakin besar batas ukur pada rangkaian amperemeter, maka hambatan Shunt harus semakin diperkecil.