Bab i Aukp Dengan Penyearah

8/18/2019 Bab i Aukp Dengan Penyearah

1/12

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Proses pengukuran dalam system tenaga listrik merupakan salah satu prosedur standar

yang harus dilakukan. Karena melalui pengukuran akan diperoleh besaran-besaran yang

diperlukan, baik untuk pengambilan keputusan dan instrumen kontrol maupun hasil yang

diinginkan oleh seorang user.

Kepentingan alat-alat ukur dalam kehidupan kita tidak dapat disangkal lagi. Hampir semua

alat ukur berdasarkan energi elektrik, karena setiap kuantitas fisis mudah dapat diubah

kedalam kuantitas elektrik, seperti tegangan, arus, frekuensi, perputaran dan lain-lainnya.

Pengukuran listrik sangatlah penting untuk kita ketahui, terkhusus untuk mahasiswa

elektro. Karena tanpa pengukuran listrik maka kita akan sangat sulit untuk mengetahui

besaran – besaran listrik yang sangat kita perlukan dalam membuat suatu perencanaan,

pemasangan atau pembuatan barang – barang elektronika dan listrik.

Mengingat begitu pentingnya pengukuran listrik, maka dalam makalah ini akan dibahas

mengenai Alat kur Kumparan Putar dengan Penyearah.

Tujuan

!. Memahami struktur alat ukur kumparan putar dengan penyearah.

". Memahami prinsip ker#anya.

$. Mengetahui karakteristik.

%. Memahami fungsi penyearah pada alat ukur kumparan putar .


2/12

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Alat Ukur Kumparan putar

2.1.1. Struktur alat ukur kuparan putar

Alat ukur kumparan putar adalah alat pengukur, yang beker#a atas dasar adanya suatu

kumparan listrik, yang ditempatkan pada medan magnet, yang berasal dari suatu magnet

pemanen. Arus yang dialirkan melalui kumparan akan menyebabakan kumparan tersebut

berputar. Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur yang penting yang dipakai untuk

bermacam arus, yaitu arus searah, arus bolak-balik.

Pada dasarnya Alat kumparan putar ini terdiri dari dua bagian yaitu bagian yang bergerak dan

bagian yang diam. &agian yang bergerak terdiri dari kumparan putar, #arum penun#uk dan

beban penyeimbang. 'edangkan bagian yang diam terdiri dari medan karena magnet

permanen, pegas atau per serta penyangga.

(ambar !. Alat kumparan putar terdiri dari kumparan putar, #arum penun#uk, beban

penyeimbang, magnet permanent, pegas dan penyangga.

Kumparan diletakkan di antara magnet permanent pada suatu inti besi yang berbentuk

silinder agar arah dari medan magnet selalu tegak lurus terhadap kumparan putar. Kumparan

diletakkan di antara magnet permanent pada suatu inti besi yang berbentuk silinder agar arah

dari medan magnet selalu tegak lurus terhadap kumparan putar.


3/12

&eban penyeimbang diletakkan di belakang #arum penun#uk yang berfungsi sebagai

penyeimbang sehingga poros penyangga #arum penun#uk berada tepat di titik beratnya.

)u#uan diberikannya beban penyeimbang ini adalah untuk mengurangi gesekan serta

goncangan pada #arum penun#uk ketika menyimpang atau berdefleksi. Magnet permanent

yang diberikan berguna untuk membangkitkan medan magnet di sekitar kumparan putar dan

akan menimbulkan momen gerak pada kumparan putar apabila dialiri arus. Penyangga pada

alat ukur kumparan putar ini berfungsi untuk menahan berat kumparan putar beserta #arum

penun#uknya. (esekan yang ter#adi antara penyangga *#ewel+ dengan poros perputarannya

*pi ot+ harus diusahakan sekecil mungkin. Pegas atau per yang dipasang pada alat ukur

kumparan putar ini berfungsi untuk memberikan momen perlawanan terhadap momen gerak

sehingga didapat suatu keseimbangan momen atau gaya pada harga penun#uknya.

2.1.2. Prin ip Kerja

!. Magnet tetap . Pegas spiral

". Kutub sepatu . /arum penun#uk

$. 0nti besi lunak 1. 2angka kumparan putar

%. Kumparan putar 3. )iang poros

Prinsip ker#a alat ukur kumparan ini adalah adanya gaya pada penghantar berarus

yang diletakkan pada medan magnet *berdasarkan percobaan 4orent5+. Pada alat ukur

kumparan putar pada umumnya terdapat baterai yang memungkinkan arus searah melalui alatukur tersebut saat probe dihubungkan sehingga kemudian #arum penun#uknya bergerak.


4/12

'impangan atau defleksi #arum penun#uk ter#adi karena adanya interaksi antara arus dan

medan magnet pada kumparan putar. Arus pada kumparan putar mengakibatkan gaya

elektromagnetis yang memiliki arah tertentu sehingga #arum menyimpang sebesar 6.

2.1.! M"men Pen#impang

Momen penyimpang

/ika arus yang mengalir pada kumparan adalah 0 amper, maka besarnya gaya pada tiap sisi

kumparan adalah 7

$ % B .I . l Ne&t"n

B = kerapatan fluks dalam Wb/m2

l = panjang kumparan dalam meter

Apabila kumparan dengan 8 lilitan, maka gaya pada masing-masing kumparan adalah 7 8 .

&. 0 . l 8ewton. &esarnya momen penyimpang *)d+ adalah gaya dikalikan dengan lengan atau

#arak tegak lurus. /ika lengan adalah b, maka 7

Momen penyimpang *)d ' % ga#a ( lengan % N. B . I .l . )

Karena l 9 b merupakan luas penampang kumparan dan dinotasikan A, maka


5/12

Momen penyimpang Td = B . I . N . A (Nm)

Ket : B = Rapat fluksi pd celah udara (Wb/m 2 )

N = Ban ak lilitan

! = "rus ang mengalir pada lilitan (ampere)

" = (panjang # lebar) lilitan

:ari persamaan 0-", #ika & dinyatakan suatu konstanta, maka momen penyimpang *)d+ akan

sebanding dengan arus yang mengalir pada kumparan. Karena alat ukur menggunakan pegas

momen pengontrol *)c+ sebanding dengan simpangan ". Pada posisi simpangan akhir )d ; )c

,sehingga simpangan " adalah sebanding dengan arus 0.)orsi kontrol *pegas+ Tc = µ . θ

Ket : $ = K%nstanta pegas Nm/derajat

& = 'udut putaran (simpangan jarum)

:alam kondisi setimbang * #arum menun#uk pada nilai tertentu+, maka 7

d = c

µ θ

B!N"=

µ BN"

k =

B ! N " = $ &

θ = k . I (skala linier)

:engan demikian alat ukur ini dapat dikatakan mempunyai skala seragam. ntukmenentukan skala alat ukur kumparan putar dipaparkan dengan grafik, yang

menghubungkan persamaan sudut putar " dengan momen ).


6/12

Pegas yang dipasangkan pada #arum penun#uk akan memberikan reaksi yang berbanding

lurus dengan sudut rotasi sumbu dan berusaha untuk menahan perputaran dengan momen

control

)c ; < =

Apabila #arum penun#uk menyimpang dengan sudut akhir 6 maka ter#adi keadaan seimbang

dimana )d ; ) c.

2.1.*. Karakteri tik

• Pengaruh )emperatur

• Pengaruh dari &entuk (elombang

• Pengaruh frekuensi *>rekuensi ? maka penu#ukan berkurang error @. B !kH5+

• Pengaruh 0nduksi

a. Kele)i+an,

Memerlukan daya rendah

:apat dimodifikasi dengan bantuan shunt dan tahanan seri untuk memperbesar batas ukur

arus dan tegangan

Peredaman dengan arus sangat efektif

Karena medan yang beker#a pada alat ukur sangat kuat, alat ukur tidak banyak dipengaruhi

oleh medan magnet luar.


7/12

). Kelema+an,

Karena kontruksi yang bagus dan perlunya kecermatan permesinan dan perakitan dari

berbagai suku cadang, alat ukur ini lebih mahal.

&eberapa kesalahan *error+ ter#adi karena pegas control dan magnet permanent yang sudah

tua atau lama pemakaiannya

Alat ukur ini pada umumnya hanya digunakan rangkaian listrik searah tetapi kadang-

kadang #uga digunakan dengan diberi penyearah atau sambungan thermo untuk pengukuran

listrik bolak-balik pada batas-batas frekuensi tertentu. Alat ukur kumparan putar #enis magnet

permanent ini dapat dipakai sebagai ammeter dengan bantuan tahanan shunt atau sebagai

oltmeter dengan bantuan tahanan shunt atau dengan bantuan tahanan seri yang besar .

2.2 Alat Ukur Kumparan Putar -engan Pen#eara+

ntuk pengukuran listrik AC alat ukur kumparan putar ditambahkan komponen

tambahan, yaitu diode bridge sebagai penyearah AC ke :C * am)ar /.1* +. )ahanan seri 2 D

untuk mendrop tegangan sehingga batas ukur dan skala pukuran sesuai. 'ehingga tahanan

total 2 ) ; 2 D E 2. Multimeter menggunakan kumparan putar sebagai penggerak #arum penun#uknya.

(ambar 3.!% Meter kumparan putar dengan diode penyearah

Pada dioda &ridge, hanya ada " dioda sa#a yang menghantarkan arus untuk

setiap siklus tegangan sedangkan " dioda lainya bersifat sebagai isolator pada saat siklus

yang sama. ntuk memahami cara ker#a dioda bridge, perhatikan gambar berikut.


8/12

'aat siklus positif, arus mengalir melalui dioda :" menu#u beban dan kembali dioda

:$. Pada saat yang bersamaan pula, dioda :! dan :% mengalami pan#ar balik *re erse bias+

sehingga tidak ada arus yang mengalir atau kedua dioda tersebut bersifat sebagai isolator.

Kembali melalui dioda :%. Karena :" dan :$ mengalami pan#ar balik *re erse bias+ maka

arus tidak dapat mengalir pada kedua dioda ini

Kedua hal ini ter#adi berulang secara terus menerus hingga di dapatkan tegangan beban yang berbentuk gelombang penuh yang sudah di searahkan *tegangan :C+. ntuk

#embatan dioda *dioda &ridge+ ini tersedia dalam bentuk ! komponen sa#a di pasaran. /ika

ingin membuat merancang sendiri bisa dibuat dengan menggunakan % dioda yang sama

karakteristiknya. Fang harus diperhatikan adalah kapasitas arus yang dilewatkan oleh dioda

harus lebih besar dari beban yang di lewatkan rangkaian.

:ioda bridge termasuk penyearah gelombang penuh dengan perhitungan Kon ersinilai efektif ke dc pada penyearah gelombang penuh 7

*m*m

*dc .$.,@"

==

π *m

*m*eff 1@1,@

"==

!!,!B"

"B=

π *m*m

=

*dc*eff

+akt%r Bentuk (+B )

/adi nilai tegangan efektif terhadap tegangan searah gelombang penuh adalah *eff = ,-,,

*dc


9/12

(ambar 2angakaian Penyearah 'etengah (elombang dan &entuk )egangan Keluaran

factor bentuk penyearah setengah gelombang sesuai dengan persamaan berikut7

factor bentuk *>&+

/adi nilai tegangan efektif terhadap tegangan searah adalah *eff ; ","" *dc

*m*m

*dc $!3,@==π

=

*dc*eff

"","B

"B=

π *m

*m


10/12

BAB III

PENUTUP

Ke impulan

!. Alat ukur kumparan putar adalah alat pengukur, yang beker#a atas dasar adanya suatu

kumparan listrik, yang ditempatkan pada medan magnet, yang berasal dari suatu

magnet permanen.

". Alat ukur kumparan putar pada umumnya hanya digunakan rangkaian listrik searah

tetapi kadang-kadang #uga digunakan dengan diberi penyearah atau sambungan

thermo untuk pengukuran listrik bolak-balik pada batas-batas frekuensi tertentu.

$. Kelemahan ,

• Karena kontruksi yang bagus dan perlunya kecermatan permesinan

dan perakitan dari berbagai suku cadang, alat ukur ini lebih mahal.

• &eberapa kesalahan *error+ ter#adi karena pegas control dan magnet

permanent yang sudah tua atau lama pemakaiannya.


11/12

ALAT UKU0 KUMPA0AN PUTA0 DEN AN PEN EA0AH

MAKALAH

ntuk Memenuhi )ugas Matakuliah

)eknik Pengukuran 0

Fang dibina oleh &apak Harun 2as#id, '). M)

Gleh Kelompok " 7

do Iildanis 'yau6i *! %!! @@@ +

0lham Akbar Priambudi *! %!! @@ %+

0rpan 'u#iono 4eo K *! %!! @@$ +

/ody Fusuf Ardian *! %!! @@!@"+

4ely 2amadhani *! %!! @@%$+

Muhammad Fusuf Afandi 'idik *! %!! @@!@+

P LITEKNIK NE E0I MALAN

3U0USAN TEKNIK ELEKT0

P0 0AM STUDI D* SISTEM KELIST0IKAN


12/12

MA0ET 2415

Bab i Aukp Dengan Penyearah

Documents

Transcript of Bab i Aukp Dengan Penyearah