1

Pengukuran Besaran Listrik

RE 1323

2

Metode PengukuranMetode Pengukuran

2. Metode Pembandingdengan cara mengusahakan suatu peralatan untuk menunjukkan di dalam keadaan setimbang.-> secara umum dilakukan dengan metode Jembatan -> Potensiometer. Setelah terjadi keseimbangan, baru besaran yang di ketahui dapat dihitung.

1. Metode penunjukan langsung:Pembacaannya langsung menunjukkan hasil pengukuran. -> biasanya dengan penyimpangan jarum penunjuk.

3

KLASIFIKASI ALAT UKUR

Berdasarkan prinsip kerja dan konstruksi alat ukur, maka alat ukur listrik dapat diklasifikasikan sebagai berikut

1. Moving Coil Instruments a. PMMC (permanent magnet moving coil) Instruments b. Electrodynamic moving coil instruments

2. Moving Iron Instruments a. Repultion Type b. Attraction Type

3. Induction Instrument

4. Electrostatic Instrument

5. Instrumen Berdasarkan Efek Panas

6. Dsb.

4

1 Permanent Magnet Moving Coil Instrument

gaya Lorentz:

charged particle moving in an electromagnetic field will experience a force

5

1 Permanent Magnet Moving Coil Instrument

Diantara 2 magnit permanent B (induksi magnit), jika kumparan dialiri arus yang memotong B timbul gaya Lorenz (F).

i

F aU

B

S

i

b

6

1 Permanent Magnet Moving Coil Instrument .Torsi/kopel ini diimbangi oleh torsi mekanis pegas2 pengatur yg diikat pada kumparan.

.alat ukur ini hanya digunakan untuk arus searah (DC).

Penunjukan harganya adalah rata – rata. Jika dipergunakan untuk mengukur arus bolak balik, maka alat ini harus dilengkapi dengan rectifier (penyearah).

Simbol PMMC adalah

Dengan Rectifier

7

Instrumen penunjuk arus bolak-balik Arus bolak-balik -> torsi positif & negatif dlm 1

perioda Untuk memperoleh torsi 1 arah:

Menyearahkan arus bolak-balik Memanfaatkan efek pemanasan arus bolak-balik

8

2. Electrodynamic Moving Coil Instruments

Prinsip kerja dari pada alat ukur ini sama dengan prinsip kerja tipe alat ukur kumparan putar magnet permanent.

Hanya saja medan magnet yang terjadi dibangkitkan oleh kumparan tetap.

9

2. Electrodynamic Moving Coil Instruments Medan magnit dihasilkan oleh kumparan tetap, jika diberi arus yang memotong medan magnit timbul gaya yang akan menggerakkan jarum.

Simbol untuk alat ukur ini adalah :

i1

i2

Pointer Movable Coil

Scale

Fixed Coil

T=B.A.I.n

Karena B ~ I, maka T ~ I2

Nilai sesaat kuadrat arus selalu positif -> dihasilkan torsi yg bergetar.

Namun gerakan jarum tdk dpt mengikuti perubahan torsi yg cepat shg dia menempati suatu posisi saat torsi rata2 diimbangi oleh torsi pegas2 pengatur.

Maka defleksi alat ukur merupakan fungsi rata2 kuadrat arus.

**nilai rms atau nilai efektif arus bolak-balik

10

3. Moving Iron Instruments

.arus mengalir melalui kumparan -> timbul medan elektromagnetis -> kedua besi lunak bersifat sebagai magnet permanent.

.Pasangan besi lunak tersebut akan mempunyai sepasang kutub yang berhadapan yang sama. -> mengalami gaya tolak-menolak->besi lunak yang berhubungan dengan sumbu jarum penunjuk ditolak oleh besi lunak yang tetap menempel pada kumparan tetap.

11

3. Moving Iron Instruments

a.Tipe Repultion (Tolakan) -> sering digunakan Dipakai pada amperemeter AC dan DC

b. Type Attraction (Tarikan)

Dipakai pada detektor

Simbol alat ukur ini :

12

4. Alat ukur elektrostatis

.Voltmeter elektrostatis / elektrometer -> tdk menggunakan efek arus.

.Bekerja berdasarkan hukum Coulomb -> reaksi 2 benda bermuatan listrik -> medan elektrostatis

.Mekanismenya mirip kapasitor variabel -> gaya yg terjadi antara kedua plat pararel merupakan fungsi dari beda potensial yg dihub kepadanya.

13

**review: Coulomb’s Law

The magnitude of the electrostatic force between two point electric charges is directly proportional to the product of the magnitudes of each charge and inversely proportional to the square of the distance between the charges.

14

4. Alat ukur elektrostatis

Bila terminal X dan Y dihubungkan ke titik-titik yg potensialnya berlawanan, plat2 memiliki muatan yg berlawanan;-> gaya antara kedua benda yg sama tapi bermuatan berlawanan tersebut mendorong jarum bergerak.

Torsi ~ V2

Alat ukur ini dapat digunakan sebagai voltmeter AC/ DC.

15

Gambar Alat ukur elektrostatis

Simbol untuk alat ukur ini :

f sebanding V2

16

**5. Alat ukur induksi Alat ukur ini terdiri dari piringan logam yang dapat berputar pada porosnya dan dua buah kumparan tetap.

Bila kumparan induksi dilalui arus, maka akan timbul medan magnet bolak-balik. Medan magnet ini akan menimbulkan arus putar pada piringan logam. Dan arus pusar pada logam ini akan membangkitkan pula medan magnet sehingga interaksi dengan medan magnet dari kumparan iniduksi menimbulkan momen putar/ momen gerak pada piringan logam.

Penggunaan alat ukur ini sebagai voltmeter, amperemeter dan wattmeter AC.

Simbol:

17

** 6. Alat ukur berdasarkan efek panas/

thermokopel

18

Peredaman dari gerakan osilasi

Rem udara Rem arus putar

19

Rectifier Instruments

Ada 2 macam Rectifier

1. Half Wave

2. Full Wave

Karena PMMC instruments hanya bisa digunakan untuk mengukur besaran arus searah, maka bila digunakan untuk mengukur arus bolak balik (AC) perlu dilengkapi dengan rectifier (penyearah), diaman didalam menghubungkannya akan didapatkan beberapa macam hasil pada outputnya. Secara umum digunakan half wave & full wave

20

Half Wave Rectifier

Full Wave Rectifier

21

Dikenal istilah Faktor Bentuk (fb).

22

gelombang sinus

23

24

Tugas: pahami hal2 berikut, lalu tuliskan pemahamanmu! **5. Alat ukur induksi **6. Alat ukur berdasarkan efek panas/ thermokopel Harga rms, harga efektif, & harga rata2 suatu tegangan/arus AC

25

Calibration In non-specialized use, calibration is often

regarded as including the process of adjusting the output or indication on a measurement instrument to agree with value of the applied standard, within a specified accuracy.

standardization of measuring instrument: the checking of a measuring instrument against an accurate standard to determine any deviation and correct for errors

26

Instruments for AC-> rms, effective value