alat ukur [Autosaved]

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    1/28

    I. ALAT-ALAT UKUR

    LISTRIK

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    2/28

    Alat-alat ukur listrik adalah peralatan yang

    digunakan untuk mengukur besaran-besaran

    listrik, misalnya arus, tegangan, daya, dan

    lain-lain. Berdasarkan prinsip kerjanya alatukur listrik dapat digolongkan menjadi tiga,

    yaitu :

    Alat ukur penunjuk (Indicating Instruments)Alat ukur pencatat (Recording Instruments)

    Alat ukur penjumlah (Integrating Instruments)

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    3/28

    Alat Ukur Penunjuk

    Alat ukur penunjuk adalah alat ukur yang

    langsung menunjukkan besaran yang diukur,

    biasanya menggunakan jarum penunjuk.

    Tetapi sekarang ada pula yang tidakmenggunakan jarum penunjuk yaitu alat ukur

    digital. Banyak alat ukur yang termasuk

    kategori ini, misalnya Voltmeter, Amperemeter,

    Wattmeter.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    4/28

    Alat Ukur Pencatat

    Alat Ukur Pencatat adalah alat ukur yangmencatat secara terus menerus besaran yangdiukur selama periode waktu yang ditentukan.

    Pada alat ini terdapat pena dan gulungankertas yang berputar. Pena tersebut akanbergerak sebanding dengan besaran listrikyang diukur sehingga perubahannya tercatat

    secara kontinyu. Sebagai contoh adalahrecording voltmeteryang terdapat pada garduinduk yang mencatat fluktuasi tegangan yangterjadi.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    5/28

    Alat Ukur Penjumlah

    Alat ukur penjumlah adalah alat ukur yang

    mengukur jumlah total energi listrik yang

    dikonsumsi oleh suatu rangkaian dalam

    periode waktu tertentu. Energi yang diukur inisebenarnya merupakan perkalian antara daya

    aktif dengan waktu. Kilo Watt Hour meter

    (kWH meter) merupakan contoh dari alat ukur

    jenis ini.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    6/28

    1.1. Prinsip Kerja Alat Ukur

    Pada dasarnya alat ukur listrik menggunakan

    efek-efek di bawah ini sebagai prinsip kerjanya

    :

    efek magnetik

    efek panas

    efek kimia

    efek elektrostatik

    efek induksi

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    7/28

    Efek magnetik

    Pada Gambar 1.1 (a) terdapat sebuah konduktoryang dialiri arus listrik dengan arah mundur.Sebagai akibatnya di sekitar konduktor ini akanterdapat medan magnet dengan arah berlawanan

    dengan arah jarum jam. Gambar 1.1 (b)merupakan gambar medan magnet uniform. Bilakonduktor pada Gambar 1.1 (a) diletakkan padamedan magnet uniform ini maka hasil kombinasi

    ke dua medan magnet ini seperti terlihat padaGambar 1.1 (c). Medan magnet di sebelah kirikonduktor akan menjadi lebih rapat jikadibandingkan dengan sebelah kanan.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    8/28

    (a) (b) (c)

    Gambar 1.1. Konduktor berarus di medan magnet

    uniform

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    9/28

    Hal ini akan mengakibatkan konduktor

    bergerak ke kanan atau konduktor mendapat

    gaya ke arah kanan. Kalau salah satu arah

    medan magnet dibalik arahnya, maka gayayang terjadi pada konduktor tersebut arahnya

    akan ke kiri. Pada alat ukur yang

    menggunakan prinsip ini, gaya tersebut

    digunakan sebagai momen penggerak jarum

    penunjuk.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    10/28

    Bentuk lain dari efek magnit ini dapat

    diperoleh dari gaya antara kumparan yang

    dialiri listrik (elektromagnet) dengan sebuah

    magnet tetap, lihat gambar 1.2. Alat ukurkumparan putar (moving coil) adalah contoh

    alat ukur yang menggunakan prinsip ini.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    11/28

    Gambar 1.2 Gaya antara elektromagnet

    dengan magnet tetap

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    12/28

    Bila magnet tetap diganti dengan

    elektromagnet maka akan diperoleh gaya tarik

    atau tolak sesuai dengan polaritas

    elektromagnet tersebut, Gambar 1.3.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    13/28

    Gambar 1.3 Gaya antara 2 buah

    elektromagnet

    Alat ukur yang menggunakan prinsip ini adalah alat ukur tipe elektrodinamis.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    14/28

    Efek Termal

    Arus listrik yang melewati konduktor

    menyebabkan panas akibat adanya tahanan

    pada konduktor tersebut. Panas ini sebanding

    dengan besarnya tahanan dan kuadrat arus.Panas ini akan menyebabkan perubahan

    panjang konduktor, dan ini dapat digunakan

    untuk menggerakkan mekanisme jarum

    penunjuk alat ukur. Alat ukur kawat panas (hotwire instruments) menggunakan cara ini.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    15/28

    Ada pula bentuk lain efek termal yaitu jika ada

    persambungan (junction) dua buah metal yang

    berbeda mengalami kenaikan temperatur

    maka akan terjadi beda potensial diantarakedua metal tersebut. prinsip ini dapat

    digunakan unutk mengukur arus dan

    temperatur.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    16/28

    Efek Kimia

    Kalau arus listrik melewati suatu elektrolit,

    akan terjadi reaksi kimia yang menghasilkan

    gas atau endapan pada salah satu

    elektrodenya. Jumlah endapan atau gas inisebanding dengan perkalian antara arus

    dengan waktu, sehingga prinsip ini dapat

    digunakan untuk mengukur besaran listrik

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    17/28

    Efek Elektrostatik

    Jika dua buah pelat logam diberi muatan listrik

    maka akan terjadi gaya di antara kedua pelat

    tersebut. gaya ini dapat digunakan untuk

    menggerakkan salah satu pelat yangdihubungkan dengan mekanisme jarum

    penunjuk. Alat ukur yang menggunakan

    prinsip ini disebut alat ukur elektrostatis dan

    pada umumnya berupa sebuah voltmeter

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    18/28

    Efek Induksi

    Jika sebuah prinsip logam diletakkan padamedan magnet yang berubah-ubah atau yangdihasilkan oleh arus bolak-balik, akan timbultegangan induksi pada piringan. Piringanlogam ini dapat dianggap sebuah rangkaiantertutup, sehingga pada piringan tersebut akantimbul arus putar. Interaksi antara arus pusarini dengan medan magnet bolak balik akanmenghasilkan gaya yang menyebabkanpiringan berputar. Prinsip induksi ini terutamadigunakan pada alat pengukur energi listrik.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    19/28

    Tabel di bawah ini menunjukan penggunaan efek-efek di

    atas pada alat ukur.

    Efek

    - Efek magnetik Amperemeter, Voltmeter, Wattmeter,

    Alat Ukur Penjumlah

    - Efek panas Amperemeter, Voltmeter

    - Efek kimia DC ampere hour meters

    - Efek elektrostatik Voltmeter

    - Efek induksi Amperemeter, Voltmeter, Wattmeter,

    Alat ukur Penjumlah

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    20/28

    1.2. Tanda-Tanda Alat Ukur

    Pada umumnya alat ukur pada bagian depan

    atau di buku petunjuknya terdapat tanda-tanda

    yang menunjukkan cara menggunakan,

    konstruksi, ketelitian dari alat tersebut. tabel dibawah ini merupakan contoh tanda-tanda alat

    ukur.

    TABEL TANDA TANDA ALATUKUR

    http://c/Users/Acer/Pictures/Untitledddd.pnghttp://c/Users/Acer/Pictures/Untitledddd.pnghttp://c/Users/Acer/Pictures/Untitledddd.pnghttp://c/Users/Acer/Pictures/Untitledddd.png
  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    21/28

    1.2 Alat Ukur Penunjuk

    Dalam sub bab ini akan dibahas mengenai

    gaya atau momen yang diperlukan dan

    dikonstruksi dari alat ukur ini.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    22/28

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    23/28

    1.2.1 Gaya pada Alat Ukur

    Pada alat ukur penunjuk ada tiga buah gaya

    atau momen yang bekerja yaitu gerak, gaya

    lawan, dan gaya redaman. Ketiga gaya ini

    mempunyai fungsi yang berbeda-beda,demikian pula cara mendapatkannya.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    24/28

    1.2.1.1 Gaya Gerak

    Fungsi dari momen gerak ini adalah untuk

    menggerakkan jarum penunjuk dari posisi nol.

    cara memperoleh gaya gerak ini telah dibahas

    pada sub bab 1.1.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    25/28

    1.2.1.2 Gaya Lawan

    Gaya lawan ini diperlukan untuk melawan

    gaya gerak sehingga arus yang menghasilkan

    gaya gerak atau simpangan jarum penunjuk

    sebanding dengan penunjukkan jarumpenunjuk. Tanpa adanya gaya lawan jarum

    penunjuk akan bergerak terus. Fungsi yang

    lian adalah untuk mengembalikan jarum

    penunjuk ke posisi semula.

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    26/28

    Cara Menghasilkan Gaya Lawan

    a. Cara Gravitasi

    Cara ini hanya dapat digunakan pada alat ukur

    yang digunakan secara vertikal. Sebuah

    pemberat dilatakkan pada lengan bagian yangbergerak, Gambar 1.4.

    Gambar 1 4 Momen Lawan tipe

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    27/28

    Gambar 1.4 Momen Lawan tipegravitasi

  • 7/22/2019 alat ukur [Autosaved]

    28/28

    Gaya/Momen lawan yang dihasilkan :

    W dan l merupakan hrga konstan, sehingga :

    Kesimpulannya momen/gaya lawan sebanding

    dengan sinus sudut simpangannya.