praktikum 6 print

VI. MENENTUKAN LOKASI KERUSAKAN KABEL DENGAN GELOMBANG BERDIRI

I. TUJUAN

1. Tujuan Pembelajaran Umum :

Memahami penerapan riil dari gelombang berdiri di saluran transmisi.

II. Tujuan Pembelajaran Khusus :

1. Menentukan lokasi kerusakan saluran koasial terbuka. 2. Menentukan lokasi kerusakan saluran koaksial terhubungsingkat. 3. Menghitung delay pasa pada saluran koaksial

II. LANDASAN TEORI

Ada dua kemungkinan yang disebut kabel rusak, yaitu kabel terputus pada jarak tertentu atau kabel hubung singkat pada jarak tertentu. Dengan kondisi ini, maka dipastikan di sepanjang kabel yang mengalami kerusakan tersebut akan terjadi gelombang berdiri, dimana pola gelombang berdiri yang terjadi bergantung pada jenis kerusakan kabel, putus atau hubung singkat.

Jika kabel putus, maka pada lokasi putusnya kabel akan muncul tegangan maksimum dan sebagai akibatnya tegangan di awal kabel menjadi drop atau minimum. Terjadinya drop tegangan di awal kabel atau saluran memberikan informasi bahwa di kabel terjadi kerusakan. Formasi gelombang berdiri ini dapat dipergunakan untuk menentukan lokasi kerusakan kabel tersebut. Formasi gelombang berdiri yang memiliki ujungnya tegangan maksimum dan ujung lainnya tegangan minimum

dinamakan formasi atau distribusi 4λ . Drop tegangan di awal kabel tidak akan

muncul di semua frekuensi akan tetapi di frekuensi-frekuensi tertentu saja yang tepat

memenuhi panjang kabel 4λ atau kelipatan ganjil dari 4

λ bagi frekuensi-frekuensi

tersebut. Informasi pada frekuensi berapa saja munculnya tegangan drop di awal saluran, dapat digunakan untuk menghitung lokasi putusnya kabel dari awal kabel dekat sumber.

Misalnya tegangan minimum yang pertama terjadi pada frekuensi 1f , lalu ketika frekuensi generator dinaikkan lagi sampai terukur di awal saluran tegangan minimum lagi (sebut saja di frekuensi 2f ) dan seterusnya. Kemudian dicari harga rata-rata dari frekuensi-frekuensi tersebut (harga rata-rata itu 1f∆ ).

LABORATORIUM SALURAN TRANSMISI VI-1

Jika kabel hubung singkat, maka pada lokasi putusnya kabel akan muncul tegangan minimum dan sebagai akibatnya tegangan di awal kabel menjadi drop atau minimum. Terjadinya drop tegangan di awal kabel atau saluran memberikan informasi bahwa di kabel terjadi kerusakan. Formasi gelombang berdiri ini dapat dipergunakan untuk menentukan lokasi kerusakan kabel tersebut. Formasi gelombang berdiri yang memiliki ujungnya tegangan minimum dan ujung lainnya tegangan minimum

dinamakan formasi atau distribusi 2λ . Dalam kondisi ini juga sama, bahwa drop

tegangan di awal kabel tidak akan muncul di semua frekuensi akan tetapi di frekuensi-

frekuensi tertentu saja yang tepat memenuhi panjang kabel 2λ atau kelipatan dari 2

λ

bagi frekuensi-frekuensi tersebut. Informasi pada frekuensi berapa saja munculnya tegangan drop di awal saluran, dapat digunakan untuk menghitung lokasi hubung singkatnya kabel dari awal kabel dekat sumber.

Misalnya tegangan minimum yang pertama terjadi pada frekuensi 1f ’, lalu ketika frekuensi generator dinaikkan lagi sampai terukur di awal saluran tegangan minimum lagi (sebut saja di frekuensi 2f ’) dan seterusnya. Kemudian dicari harga rata-rata dari frekuensi-frekuensi tersebut (harga rata-rata itu 'f1∆ ).

Untuk mendapatkan hasil akurat, pengukuran frekuensi-frekuensi munculnya tegangan drop, dilakukan di dua sisi, yaitu sisi pengirim atau sumber dan sisi penerima. Sehingga diperoleh 2f∆ dan 'f2∆

Lokasi dari kerusakan kabel (lokasi kabel terbuka) tersebut dari awal saluran adalah :

)meter(l.ff

fL tot

21

2F ∆+∆

∆= (6.1)

Dan

)meter(l.'f'f

'fL tot

21

2F ∆+∆

∆=

(6.2)

Dengan :

1f∆ adalah rata-rata munculnya frekuensi-frekuensi tegangan minimum ketika pengukuran dilakukan di awal sumber pada saat terjadi kabel putus.

2f∆ adalah rata-rata munculnya frekuensi-frekuensi tegangan minimum ketika pengukuran dilakukan di awal penerima pada saat terjadi kabel putus.

'f1∆ adalah rata-rata munculnya frekuensi-frekuensi tegangan minimum ketika pengukuran dilakukan di awal sumber pada saat terjadi kabel hubungsingkat.


'f2∆ adalah rata-rata munculnya frekuensi-frekuensi tegangan minimum ketika pengukuran dilakukan di awal penerima pada saat terjadi kabel hubung singkat.

Delay fasa adalah suatu pergeseran fasa antara keluaran dan masukan tegangan pada suatu kabel koaksial yang dinyatakan pada frekuensi tertentu. Delay fasa diukur ketika saluran diterminasi impedansi karakteristiknya.

III. DIAGRAM RANGKAIAN

Gambar 6.1 (a) Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di awal saluran ketika saluran terbuka

Gambar 6.1 (b) Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di ujung saluran ketika saluran terbuka


Gambar 6.2 (a) Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di awal saluran ketika saluran terhubung singkat

Gambar 6.2 (b) Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di ujung saluran ketika saluran terhubungsingkat

Gambar 6.3 Diagram rangkaian untuk pengukuran tegangan-tegangan di awal dan di ujung saluran ketika saluran diterminasi beban match

III. PERALATAN DAN KOMPONEN

1. Generator fungsi 50 Ω : 1 buah2. Kabel konektor, BNC/BNC : 1 buah3. Resistor terminasi 60 Ω : 1 buah4. Saluran koaksial 50 meter : 2 buah5. Plugs dan jumper : 1 set6. Multimeter : 1 buah


IV. LANGKAH PERCOBAAN

A. Untuk kasus kabel putus pada jarak 75 meter dari sumber

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 6.1 (a) dengan membuka saluran pada jarak 75 m dari awal saluran. Kemudian pasang tegangan V1 pada awal saluran dengan frekuensi awal 10 KHz dan level 2 Vpp lalu naikkan frekuensi sampai harga minimum pertama muncul (dalam orde mV) lalu ulangi sampai 4 kali tegangan minimum terukur. 2. Catat frekuensi-frekuensi tersebut beserta tegangan minimumnya.3. Hitung rata-rata frekuensi dari harga tegangan minimum-minimum tersebut ( 1f∆ ).4. Ubahlah rangkaian seperti gambar 6.1 (b) dan pasang tegangan pada ujung saluran V2 sebesar 2 Vpp pada frekuensi 10 KHz dan lakukan seperti langkah 1 dan 2.5. Hitung rata-rata frekuensi dari harga tegangan minimum-minimum tersebut ( 2f∆ ). 6. Hitung lokasi kerusakan kabel (akibat kabel terbuka) : yaitu dengan menggunakan persamaan (6.1).

B. Untuk kasus kabel hubungsingkat pada jarak 75 meter dari sumber

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 6.2 (a) dengan menghubungsingkat saluran pada jarak 75 m dari awal saluran. Kemudian pasang tegangan V1 pada awal saluran dengan frekuensi awal 10 KHz dan level 2 Vpp lalu naikkan frekuensi sampai harga minimum pertama muncul (dalam orde mV) lalu ulangi sampai 4 kali tegangan minimum terukur. 2. Catat frekuensi-frekuensi tersebut beserta tegangan minimumnya.3. Hitung rata-rata frekuensi dari harga tegangan minimum-minimum tersebut ( 1f∆ ’).4. Ubahlah rangkaian seperti gambar 6.2 (b) dan pasang tegangan pada ujung saluran V2 sebesar 2 Vpp pada frekuensi 10 KHz dan lakukan seperti langkah 1 dan 2.5. Hitung rata-rata frekuensi dari harga tegangan minimum-minimum tersebut ( 2f∆ ’).6. Hitung lokasi kerusakan kabel (akibat kabel hubungsingkat) : yaitu dengan menggunakan persamaan (6.2).

C. Mengukur Delay Fasa

Ganti rangkaian seperti gambar 6.3 dan kemudian ukur pergeseran phasa antara masukan dan keluaran pada frekuensi 1 MHz jika input di awal saluran 2 Vpp dimana saluran diterminasi impedansi beban 60 Ω.


V. REFERENSI :

1. Lehr dan Messgerate, “Measurement on Coaxial Transmission Lines”, Lucas

Nulle, TAT. 5/10.

VI. HASIL PERCOBAAN :

Bagian ALangkah 1 sampai 3

Frekuensi-frekuensi Tegangan Minimum (Supply di awal saluran)


U1O dB

MHz10 KHz

Frequency separation : .................,....................., ....................., ....................... MHz

=∆ 1f = MHz

Langkah 4 sampai 5

Frekuensi-frekuensi Tegangan Minimum (Supply di ujung saluran)

Langkah 6

Lokasi kerusakan kabel :

=×∆+∆

∆= total

2

_

1

_

_

2f L

ff

fL


U2O dB

MHz10 KHz


=∆ 2f = MHz

=...............m

Bagian B

Langkah 1 sampai 3

Frekuensi-frekuensi Tegangan Minimum saat short circuit (Supply di awal saluran)

Langkah 4 dan 5


U1O dB

MHz10 KHz


=∆ 1f = MHz

Frekuensi-frekuensi Tegangan Minimum saat short circuit (Supply di ujung saluran)

Langkah 6

Lokasi kerusakan kabel :

=×∆+∆

∆= total

2

_

1

_

_

2f L

ff

fL

Bagian C Mengukur delay phasa :Delay phasa pada frekuensi 1 MHz adalah …………………..°

VII. ANALISIS


U2O dB

MHz10 KHz


=∆ 2f = MHz

=...............m

VIII. KESIMPULAN


praktikum 6 print

Education