LAPORAN PRAKTIKUM

ALAT UKUR DAN PENGUKURAN

RANGKAIAN POTENSIOMETER

6 Desember 2012

Kelompok : 3

Nama : Heryadi Kusumah

Partner : Kenny Akbar Aslami

Maria Goriety P

Miantami H S P

Program Studi Teknik Telekomunikasi

Jurusan Teknik Elekttro

Politeknik Negeri Bandung

2012/2013

I. Tujuan Percobaan

Mahasiswa mengetahui cara mengukur tegangan dengan rangkaian

potensiometer

Mahasiswa mengetahui cara membuat rangkaian potensiometer untuk

pengukur tegangan.

II. Alat dan Bahan

1 Catu daya DC

1 Voltmeter analog

1 Potensiometer dengan skala 1 k (multi turn potensiometer)

1 Potensiometer biasa 1 k

1 Baterai dengan tempatnya 1,5 V

Resistor : 47 k 2 buah

100 k 2 buah

470 k 2 buah

III. Teori Dasar

Salah satu metoda yang dapat digunakan untuk pengukuran tegangan

listrik dapat digunakan potensiometer. Kelebihan dari alat ukur ini dapat

mengukur tegangan yang relatif kecil dengan ketelitian yang cukup baik.

Alat ukur ini juga dapat mengukur sinyal listrik dengan daya rendah tanpa

terjadinya efek pembebanan yang berarti.

Prinsip yang digunakana pada alat ukur tegangan dengan menggunakan

potensiometer ini adalah dengan cara membandingkan tegangan yang

dihasilkan oleh alat ukur (Vo) ini dengan tegangan dari rangkaian yang

akan diukur. Dengan bantuan sebuah galvanometer atau voltmeter yang

ditempatkan diantaranya, dapat dilihat apakah kedua tegangan itu sama

atau tidak. Bila tegangannya tidak sama, galvanometer atau voltmeter

tidak menunjukkan nol, kita dapat mengatur tegangan output

potensiometer dengan cara menggeser – geser potensiometernya sehingga

dihasilkan arus pada galvanometer atau tegangan pada voltmeter sama

dengan nol. Bila hal ini sudah dicapai berarti tegangan yang diukur sama

dengan tegangan output potensiometer.

Gambar 1 memperlihatkan sebuah rangkaian potensiometer yang sudah

dilengkapi dengan sumber tegangan dc dari baterai sebesar 1,5 volt,

potensiometer berskala P2 dengan ketelitian dan resolusi yang cukup baik

(biasanya menggunakan potensiometer wirewound multi turn (10 kali

putaran) dengan nilai tahanan 1 KΩ. Dengan mengatur nilai tahanan geser

P1, dibuat tegangan Vab = 1 volt atau arus kerja I = 1 mA pada rangkaian

ini. Maka akan diperoleh tegangan output (Vo) dari potensiometer P2

berkisar dari nilai 0 – 1 volt tergantung pada posisi potensiometer P2.

Gambar 1. Rangkaian lengkap potensiometer.

IV. Langkah Percobaan

A. Merancang voltmeter dengan menggunakan potensiometer.

1. Buatlah rangkaianVoltmeter dengan potensiometer seperti pada

gambar 2, yaitu gambar pada kotak yang paling kiri :

Gambar 2. Rangkaian Potensiometer

2. Gunakan tahanan geser biasa P1 = 1 k, Vs dengan menggunakan

baterai 1,5 volt, dan potensiometer berskala P2 dengan nilai 1 k.

3. Atur posisi skala potensiometer P2 pada skala 500

4. Pasang sumber tegangan dc sebesar 0,5 volt (diukur dengan voltmeter

biasa) melalui galvanometer dihubungkan ke output rangkaian

potensiometer seperti pada gambar.

5. Amati arus yang lewat pada galvanometer, bila tidak nol atur P1

sedemikian sehingga arus pada galvanometer sama dengan nol. P3

pada rangkaian galvanometer berfungsi untuk menjaga galvanometer

mendapatkan arus yang terlalu besar, sehingga pada saat awal

penggunaan, nilai P3 harus pada nilai maksimum. Untuk menaikkan

sensitivitas galvanometer, turunkan P3 perlahan-lahan sampai

mencapai nilai minimum.

6. Pada keadaan ini voltmeter rancangan sudah terkalibrasi. Lakukan

pengujian pada voltmeter ini dengan cara memberikan tegangan dari

sumber sebesar 0,1 ; 0,3 ; 0,6 dan 0,8 volt berdasarkan voltmeter

biasa, kemudian catat hasilnya pada tabel 1. Hitung kesalahannya bila

ada.

B. Pengukuran efek pembebanan.

1. Buat rangkaian sebagai berikut:

Gambar 3. Rangkaian pengukuran tegangan dengan efek pembebanan.

2. Rangkaian yang akan diukur dibuat dari satu sumber tegangan V = 1

volt, dan dua buah tahanan yang dipasang seri R1 dan R2, dan tegangan

yang diukur adalah tegangan pada R2 (VR2) seperti yang ditunjukkan

pada gambar 3 dikotak yang paling kanan.

3. Lakukan pengukuran tegangan pada R2 (VR2) untuk nilai R1 dan R2

seperti ditunjukan pada tabel2, pertama dengan menggunakan

voltmeter rancangan (dengan potensiometer) kemudian yang kedua

dengan menggunakan voltmeter biasa seperti pada gambar dibawah.

Catat hasilnya pada tabel 2.

4. Bandingkan kedua hasil pengukuran ini dengan teori, kemudian hitung

masing-masing kesalahannya.

5. Buat kesimpulan dari percobaan ini.

V. Data dan Hasil Pengamatan

Tabel 1.

Tegangan sumberDiukur denganVoltmeter biasa

(volt)

Tegangan sumber diukur dengan

Voltmeter rancangan( volt )

Kesalahan( % )

0,1 100 mv 0 %0,3 300 mv 0 %0,6 603 mv 3 %0,8 802 mv 2 %

Tabel 2.

R1

(KOhm)

R2

(KOhm)

Diukur dgVoltmeter

biasa(VR2,volt)

Diukur dg Voltmeter rancangan (VR2,volt)

Perhitu-ngan VR2

(volt)

KesalahanVoltmeter

Biasa( % )

Kesalahan Voltmeter Rancangan

( % )47 47 0, 45 494 mv 0,5 2,25 % 1,2 %100 100 0, 4 515 mv 0,5 4 % 3 %

470 470 0, 2 509 mv 0,5 150 % 1,8 %

VI. Analisi dan Jawab Pertanyaan

Dari data di atas dianalis bahwa nilai tegangan akan ditunjukkan oleh

multiturn potensiometer yang diatur hingga menunjukkan nilai tegangan

pada voltmeter = 0, hal tersebut menunjukkan bahwa arus kerja = 0.

Jawab Pertanyaan :

1. Sebutkan fungsi dari galvanometer pada percobaan ini !

Sebagai indikator atau penanda untuk menunjukkan bahwa arus = 0

dan itu juga menunjukkan bahwa Va = Vb.

Sebagai pengukur arus dan tegangan

2. Jelaskan prinsip pengukuran tegangan dengan menggunakan rangkaian

potensiometer ini !

Mula – mula atur arus kerja = 1mA, atur potensiometer sedemikian

rupa hingga mendapatkan arus 1mA. Untuk nilai P2 atur di posisi

500 Ω, sehingga menghasilkan tegangan 500 mv. Hunbungkan

tegangan ouput dengan voltmeter, setelah itu hubungkan dengan

multiturn potensiometer dan atur nilainya hingga mendapatkan

tegangan pada voltmeter = 0. Dan nilai pada multiturn

potensiometer itulah yang menjadi nilai tegangan pada rangkaian

tersebut. Prinsipnya hanya merubah fungsi potensiometer sebagai

tahanan dirubah menjadi nilai tegangan yang sedang diukur.

3. Bagaimana perbedaan hasil pengukuran dengan menggunakan

rangkaian potensiometer dibandingkan dengan pengukuran

menggunakan voltmeter biasa ?

Setelah mengamati hasil pengukuran nilai tegangan dengan

menggunakan rangkaian potensiometer lebih akurat dilihat dari

kecilnya persen kesalahannya dibandingkan dengan pengukuran

menggunakan voltmeter biasa.

4. Buat kesimpulan dari praktek ini !

Kesimpulannya, pengukuran tegangan dengan menggunakan

rangkaian potensiometer lebih akurat dibandingkan dengan

pengukuran menggunakan voltmeter biasa, namun ketika mengukur

tegangan efek pembebanan nilai kesalahannya sangat besar.

VII. Kesimpulan

Indikator utama keberhasilan dalam percobaan ini adalah ketika arus pada

galvanometer = 0 itu artinya Va = Vb. Lalu atur nilai potensiometer hingga

voltmeter pada rangkaian menunjukkan 0 volt. Nilai tahanan itulah yang

menjadi nilai tegangan rangkaian tersebut.

Merubah fungsi Potensiometer yang sebelumnya digunakan sebagai tahanan

setelah menghasilkan arus = 0, fungsi potensiometer berubah menjadi

indikator untuk pengukuran tegangan