7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

1/44

MAKALAH

DESAIN ALAT UKUR TEMPERATUR

MENGGUNAKANRESISTANCE THERMAL DETECTOR

PENGUKURAN BESARAN LISTRIK II

TE 404

Disusunoleh:

AMANDA AZI

NPM: 1441030106

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO S-1 FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIJAYAKUSUMA

PURWOKERTO

2016

LEMBAR PENGESAHAN

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

2/44

Makalah Desain Alat Ukur Temperatur Menggunakan Resistance Thermal

DetectorMata uliah Pen!"!#$n Be%$#$n L&%'#&" II ini !isusun se"agai s#arat

Tugas Terstruktur $emester %enap Program $tu!i Teknik &lektro $'1( )akultas

Teknik( Uni*ersitas +i,a#akusuma Pur-okerto Tahun Aka!emik .01/.016

Makalah ini !isusun oleh:

Nama : Aman!a A2i

NPM : 1441030106

Telah !iterima !an !isetu,ui pa!a:

ari :

Tanggal :

Pur-okerto( uni .016

Dosen Pem"im"ing(

Tri +atiningsih( $T( MT

NI$ 610054404

KATA PENGANTAR

.

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

3/44

Pu,i s#ukur pen#usun pan,atkan ke'ha!irat Tuhan 7ang Maha uasa

karena "erkat rahmat( tau8i9 !an karunian#a $ehingga pen#usun telah !apat

men#elesaikan Makalah Desain Alat Ukur Temperatur Menggunakan Resistance

Thermal DetectorMata uliah Pengukuran esaran ;istrik II(

Dalam kesempatan ini( pen#usun ingin mengu

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

4/44

&&

KATA PENGANTAR (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

&&&

DAFTAR ISI (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

&+

DAFTAR GAMBAR ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

+&

DAFTAR TABEL (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

+&&

BAB 1 PENDAHULUAN ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1

1(1 ;atar "elakang

1

1(2 ?umusan Masalah

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2

1(, atasan Masalah

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2

1(4 Tu,uan

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2

BAB 2 LANDASAN TEORI (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

,

2(1 $ensor Tran!user (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

,

2(2 ?TD @Resistance Thermal Detector

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

,

2(, ;inieritas

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

11

4

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

5/44

2(4 Penguat

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

12

2( In*erting(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1,

2(6 Non'In*erting

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1,

2(. Analog to Digital Converter

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

142(.(1 Bon*erter

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1

2(.(2 ADB @Analog to Digital Converstion

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1

2(.(, e

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

6/44

2(.( $A? @Successive Aproximation Regiter ADB

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

21

2(/ ?TD PT 100(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

22

2(/(1 Bontoh Aplikasi

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

22

2(/(2 Deskripsi

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

222(/(, Diagram Dimensi

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

22

2(/(4 Element Connection

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2,

2(/( Ta"el kon*ersi ?TD PT100

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

24

BAB , PEMBAHASAN (((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2

,(1 Desain Alat Ukaur Temperatur

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2

,(1(1 Pengaturan Impe!ansi

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((26

,(1(2 Pen#esuaian >88set

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

26

,(1(, Bara er,a

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

26

,(1(4 Penguatan

6

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

7/44

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2.

,(1( Penin!asan !ari AD Bon*erter

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2.

,(1(6 ?angkaian ;engkap

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2/

,(1(. ?angkaian $e!erhana

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2/

,(2 $oal(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2/

,(2(1 Analisis $oal

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

2/

BAB 4 PENUTUP ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

,0

,(1 $impulan

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

,0

,(2 $aran

(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

,1

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

5

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

8/44

DAFTAR GAMBAR

H$)$*$n

G$*$# 1(1 ontruksi ?TD(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

/

G$*$# 1(2 enis ?TD @a +ire @" Berami< Tu"e @p ' Amp((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

12

G$*$# 1(/ ?angkaian In*erting Ampli8ier(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1,

G$*$# 1( ontruksi ?TD(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

14

G$*$# 1(10 enis ?TD @a +ire @" Berami< Tu"e @

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

9/44

1/

G$*$# 1(1, log Diagram Bounter ?amp ADB((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1

G$*$# 1(14 log Diagram $A? ADB(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

20

G$*$# 1(1 Timing !iagram urutan Tra

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

10/44

DAFTAR TABEL

H$)$*$n

T$e) 2(1 elompok Trans!user((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

4

T$e) 2(2 Per"an!ingan $ensor $uhu(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

T$e) 2(, Ta"el >utput ADB $imultan ((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

1

T$e) 2(4 Ta"el on*ersi ?TD PT100(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

24

10

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

11/44

BAB I

PENDAHULUAN

1(1 L$'$# Be)$"$n

Pa!a era glo"alisasi seperti saat ini( !unia teknologi terus mengalami

perkem"angan al ini !apat !ilihat !ari semakin "an#akn#a perangkat

elektronik #ang !igunakan !i "er"agai "i!ang kehi!upan &8ekti8itas

manusia #ang !ihasilkan !ari kiner,a sistem elektronika men!orong manusia

untuk terus mengem"angkan perangkat terse"ut sehingga mempun#ai 8ungsi

#ang "eragamDalam setiap proses pro!uksi !i in!ustri'in!ustri "iasan#a ter!apat

proses *aria"el *aria"el !asar a!alah flow, level, pressure !an temperature

$e"agai

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

12/44

a!i( pemilihan tran!user temperatur #ang akan !ipakai tergantung

,enis( situasi !an kon!isi proses

Sumber : http:---s

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

13/44

BAB II

LANDASAN TEORI

2(1 Sen%# 5 T#$n!%e#

$ensor a!alah elemen #ang menghasilkan suatu sin#al #ang

tergantung pa!a kuantitas #ang !iukur $e!angkan tran!user a!alah suatu

piranti #ang mengu"ah suatu sin#al ke "entuk sin#al lainn#a a!i sensor

merupakan tran!user

$ensor ter"agi "e"erapa ,enis( !iantaran#a :

a Resistive, capasitive !an inuctive sensor

" $ensor suhu

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

14/44

"er!asarkan si8at kelistrikann#a

T$e) 2(1 Ke)*7" T#$n%!%e#

P$#$*e'e# )&%'#&"

$n "e)$% '#$n%!%e# P#&n%&7 "e#3$ $n %&8$' $)$' Pe*$"$&$n $)$'

T#$n%!%e# P$%&8

Potensiometer Peru"ahan nilai tahanan karena posisi

kontak "ergeser

Tekanan(

pergeseranposisi

$train gage Peru"ahan nilai tahanan aki"at

peru"ahan pan,ang ka-at

oleh tekanan !ari luar

%a#a( torsi( posisi

Trans8ormator selisih

@;DT

Tegangan selisih !ua kumparan

primer aki"at pergeseran inti

Tekanan( ga#a( pergeseran

%age arus pusar Peru"ahan in!uktansi kumparan

aki"at peru"ahan ,arak plat

Pergeseran( kete"alan

T#$n%!%e# A"'&8

$el 8otoemisi8 &misi elektron aki"at ra!iasi #ang

masuk pa!a permukaan 8otemisi8

Baha#a !an ra!iasi

Photomultiplier &misi elektron sekun!er aki"at ra!iasi

#ang masuk ke kato!a sensiti8

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

15/44

Tabel lanjutan 2.2

#grometer tahanan Tahanan se"uah strip kon!ukti8

"eru"ah terha!ap kan!ungan uap air

elem"a"an relati*e

Termistor @NTB Penurunan nilai tahanan logam aki"at

kenaikan temperature

Temperatur

Mikropon kapasitor Tekanan suara mengu"ah nilai

kapasitansi !ua "uah plat

$uara( musik(!erau

Pengukuran reluktansi ?eluktansi rangkaian magnetik !iu"ah

!engan mengu"ah posisi inti "esi

Tekanan( pergeseran(

getaran( posisi

Sumber: +illiam DB( @1CC3

e"erapa

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

16/44

#ang !ipakai a!alah "er*ariasi mulai !ari platinum #ang mampu !ipakai

"erulang'ulang( sangat sensiti8( !an sangat mahal $erta nikel #ang ti!ak

!apat !ipakai "erulang'ulang( le"ih sensiti8 !an le"ih murah

Perhitungan sensiti*itas ?TD !apat !i

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

17/44

Umpan "alik !apat ter,a!i !alam "e"erapa "entuk( tergantung !ari

peru"ahan pen#etingan ? menu,u sum"er arus #ang men#e!iakan arus nol

se"agaimana pa!a rangkaian ,em"atan seim"ang arena ?TD a!alah

resistansi( maka a!a !a#a ter!issipasi I.? oleh peralatan itu sen!iri #ang

men#e"a"kan se!ikit e8ek panas( atau pemanasan sen!iri al ini ,uga

!apat men#e"a"kan pem"a

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

18/44

G$*$# 1(1 Kn%'#!"%& RTD

Sumber: ---s

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

19/44

G$*$# 1(, 9$: Kn%'#!"%& RTD $$n P)$'&n$; 9: RTD 'e#7$%$n 7$$

7e#*!"$$n L$*

Sumber: ---s

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

20/44

Pa!a rangkaian ,em"atan +heatstone( gam"ar .4 maka !i !apatkan

persamaan .4

RRTD

> R,( 9R

25R

1:'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' @.4

eterangan :

??TD J Nilai resistansi ?TD #ang "eru"ah sesuai peru"ahan suhu

Sumber : a

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

21/44

G$*$# 1( K$#$"'e#&%'&" Re%&%'$n%& +% Ken$&"$n S!!

Sumber: ---s

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

22/44

(a) (b) (c)G$*$# 1(6 9$: En7&n' L&ne$#&'?; 9: L&n&e#&'$% Ine7ene 9=: Le$%'-%@!$#e% L&n&e#&'?

Sumber: Boughlin( ?o"ert ) O )re!erip'Amp merupakan

rangkaian elektronika #ang !iran

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

23/44

#ang tinggi @umumn#a !alam megaohm( impe!ansi output #ang ren!ah

@kurang !ari 100( !an se"again#a

$um"er: http:---s

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

24/44

Vo=Rf+1

Ri Vi ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

@.1.

Sumber : a

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

25/44

2(.(1

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

26/44

G$*$# 1(10 I)!%'#$%& Ke=e7$'$n S$*7)&n ADhm Dalam praktik( itu !i sini

menggunakan trimpot ?angkaian ini memiliki Peru"ahan resistansi !i

PT100 Pemanasan ti!ak mempengaruhi Pengukuran arus Dengan

peningkatan suhu !isensor( meningkatkan resistensi !an arus konstan serta

Tegangan !rop akan naik

Bontoh:

ila sensor #ang !ipanasi !engan kisaran suhu 0'.// EB $ensor

peru"ahan #ang a!a pa!a PT100 nilai ham"atann#a 100 ohm sampai

1C/C06 ohm $in#al #ang !iukur "eru"ah pa!a pengukuran arus konstan @1

mA !ari 100m untuk 1C/C06 m

,(1(1 Pen$'!#$n I*7e$n%&

Untuk rangkaian "erikut ti!ak menguatkan sin#al input artin#a

penguatan han#a 1( tetapi akan menaikkan impe!ansi pa!a tegangan

masukan

G$*$# 1(21 Pen$'!#$n I*7e$n%&

,(1(2 Pen?e%!$&$n 88%e'$in#al #ang !iukur memiliki mulai "atas @0 B tegangan #ang

!ihasilkan se"esar 100 m Dengan rangkaian o88set ini harus !ihilangkan

100 m men,a!i 0 m

,(1(,

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

37/44

G$*$# 1(22 p Amp . merupakan rangkaian

pengurang ika semua empat resistor !engan ukuran #ang sama10k( maka:

Pa!a ,arak antara 0E B sampai .//EB( sin#al input antara 100m

sampai 1C5.906 m !an !ihitung !engan mengurangi !ari 100 m( maka

pa!a sin#al a!a sin#al output "eru"ah !ari 0 s! C/C06 m

,(1(4 Pen!$'$n

Untul meningkatkan sin#al keluaran sampai / ( maka !igunakan Non

in*erting Ampli8ier Disini ,uga( !alam praktikn#a resistor ?3 untuk

!iran

7/26/2019 MAKALAH PENGUKURAN BESARAN LISTRIK

38/44

keluran #ang rentangn#a 0 sampai / siap !iumpankan ke

Mikrokontroller

G$*$# 1(24 R$n"$&$n Pen&n$%$n $#& AD