MODUL AJAR

ALAT UKUR DAN PENGUKURAN

Ps TT POLINEMA 2014

DAFTAR ISI

BAB I 1

PERKENALAN SISTEM LINGKAR TERTUTUP DAN SISTEM LINGKAR

TERBUKA 1

1.PENDAHULUAN 1

1.1 SISTEM LINGKAR ARUS 1

1.2 HUKUM OHM 2

BAB II 7

ALAT UKUR V I R ( AVO meter) 7

2. AVO METER 7

2.1 BAGIAN BAWAH AVO METER 8

2.2 BAGIAN ATAS AVO METER 10

2.4 PENGUKURAN BEDA TEGANGAN 12

2.5 PENGUKURAN ARUS YANG MENGALIR 14

BAB III 16

SUSUNAN BAGIAN DALAM AVO METER 16

3.PENDAHULUAN 16

3.1 SUSUNAN BAGIAN DALAM VOLT METER 16

3.2 SUSUNAN BAGIAN DALAM AMPER METER 20

3.3 SUSUNAN BAGIAN DALAM OHM METER 21

BAB IV 27

OSILOSKOPE 27

4.PENDAHULUAN 27

4.1 SUSUNAN DASAR OSILOSKOP 27

4.3 PENGOPERASIAN KELENGKAPAN UJI OSILOSKOP 44

BAB V 48

OPERASI UJUNG UKUR DAN UJUNG SUMBER SINYAL UKUR 48

5. PENDAHULUAN 48

5.1 UJUNG UKUR PENGUKURAN 48

5.2 UJUNG SUMBER 56

BAB VI 63

PENGUKURAN DENGAN RANGKAIAN JEMBATAN 63

6.PENDAHULUAN 63

6.1 JEMBATAN RESISTANSI 63

6.2 JEMBATAN IMPEDANSI 66

BAB VII 68

PENGUKURAN RADIO FREKUENSI 68

7. PENDAHULUAN 68

7.1 PENGUKURAN PADA JALUR 68

7.2 PENGUKURAN DENGAN JARAK 72

BAB I

PERKENALAN SISTEM LINGKAR TERTUTUP DAN SISTEM LINGKAR TERBUKA

Capaian pembelajaran yang dituju adalah membentuk pengertian tentang aliran

arus listrik secara logika sehingga dapat digunakan untuk melakukan proses

pengukuran listrik, terutama yang berhubungan dengan hukum ohm.

1.PENDAHULUAN

Pengukuran merupakan cara untuk mengetahui besaran, karena bidang

yang menjadi bahasan adalah listrik maka besaran-besaran listrik yang menjadi

pembahasan dalam pengukuran listrik, pengenalan pertama mengikuti hukum atau

keterangan tentang tegangan, arus dan resistansi.

1.1 SISTEM LINGKAR ARUS

Perhatian tentang arus listrik merupakan kunci pemahaman hukum listrik

yang sudah dikenal dengan hukum ohm, dari kata aliran dapat dipahami bahwa

pasti besaran mengalir melalui suatu media, saat kita melalui pendidikan sekolah

menengah tentu sering diajar dengan pelajaran IPA yang salah satu bahasannya

adalah listrik atau arus listrik, kembali kepada kata arus listrik dapat dimengerti

pasti ada aliran dan biasa disebut dengan Ampere sebagai satuan arus listrik

karena mengalir maka akan melalui jalur, dari sisi jalur harusnya merupakan

rangkaian yang berputar dalam rangkaian listrik tersebut, jika rangkaian dapat

menyalurkan arus listrik maka lingkar tertutup (close loop) merupakan pengertian

bagi arus yang mengalir dalam lingkaran rangkaian listrik.

Jika rangkaian listrik tidak mengalirkan arus listrik maka disebut lingkar

tertbuka (open loop), diperlihatkan dalam Gambar 1.1 dan Gambar 1.2 merupakan

gambaran tentang lingkar tertutup dan lingkar terbuka dengan komponen

pendukung berupa sumber tegangan, lampu pijar dan sakelar atau pemutus arus

listrik,. dari pembuktian Gambar 1.1 lampu menyala karena arus listrik mengalir

dalam lingkar tertutup, sebaliknya dalam Gambar 1.2 arus tidak mengalir

sehingga lampu mati.

Gambar 1.1 Lingkar Tertutup

(Sumber : scientbuddy.org)

Gambar 1.2 Lingkar Terbuka

(Sumber : hauntforum.com)

1.2 HUKUM OHM

Pernyataan aliran arus telah dirumuskan dengan ketentuan hukum yang

sangat terkenal dengan hukum ohm, pembahasan akan berkisar pada aliran arus,

beda tegangan, resistansi yang ada, kata kunci arus yang mengalir , kata

mengalir berhubungan dengan ketersambungan jadi besaran yang mengalir pada

lingkar tertutup jadi, pasti berada kondisi tersambung seri atau deret pada

rangkaian.

Pernyataan beda tegangan mengandung makna perbedaan pada tempat

yang tidak sama tingginya, jadi tidak perlu ada arus yang mengalir yang berarti

sambungan paralel atau jajar terhadap rangkaian yang ada.

Yang ketiga resistansi mengandung makna hambatan yang secara dasar

tidak mengandung sumber malah mengurangi atau menghambat atau lebih

tepatnya perlu daya untuk mengukurnya.

Akibat lain dari ketiga besaran yang diukur akan menimbulkan proses

kumpulan berupa daya yang tidak langsung berhubungan dengan alat ukur yang

pertama-tama akan dibahas.

Pembahasan pertama dapat diperhatikan tentang simbol dan satuan yang

digunakan untuk besaran terukur nantinya, untuk arus disimbolkan dengan “I”

dan satuan besaranya adalah Amper (Ampere), untuk beda tegangan disimbolkan

dengan “v” dan besaran dalam volt (voltage), untuk hambatan atau resistansi

disimbolkan “R” dan satuan yang dipunyai adalah “ohm” (Ω) , untuk

mempermudah ada teori pengambaran dalam Gambar 1.3 dan Gambar 1.4.

sebagai berikut;

Gambar 1.3 Segi tiga tegangan, arus dan hambatan

(Sumber: scienceaid.co.uk)

Dari penjelasan dalam Gambar 1.3, beda tegangan terjadi jika pada

resistansi 1 Ohm, mengalir arus 1 Amper akan menghasilkan beda tegangan 1 volt

keterangan lain bahwa 1 volt adalah energi yang diberikan muatan 1 joule per

coulom, dan 1 Amper adalah pengaliran 1 coulom per detik, maka saat keduanya

terjadi pasti resistansi yang dilewati sebesar 1 Ohm.

Keterangan lain dalam Gambar 1.4 menjelaskan rumusan lanjutan untuk

besaran terukur yaitu daya, secara nyata satuan daya adalah “Watt” dan rumusan

berlaku sebagai turunan yang tersebutkan dalam gambar, dimana P (daya)

merupakan hasil kali antara arus yang mengalir dan beda tegangan yang terjadi,

secara nyata daya merupakan besaran akibat yang akan ditimbulkan oleh besaran-

besaran yang ada.

Gambar 1.4 Lingkaran rumusan besaran listrik

(Sumber : diyaudioproject.com)

Rumusan lengkap dapat diperoleh dari pengambaran dalam Gambar 1.5

dan hukum ohm yang lain dengan perbedaan dalam tampilan segi tiga hukum

ohm terdapat dalam Gambar 1.6, penjelelasan didapat dengan mengikuti gambar

berikut.

Gambar 1.5 Hukum Ohm dalam pengambaran

(Sumber : ict4us.com)

(Sumber : wikimedia.org)

(Sumber : svendaeage.dk)

Gambar 1.6 gambaran rumusan lain hukum Ohm

Dalam tiga buah Gambar 1.6 tertera rumusan lengkap hukum ohm

penjelasan sederhana rumusan jelas merupakan ciri hukum ohm yang nantinya

kita buktikan dalam teknik pengukurannya.

BAB II

ALAT UKUR V I R ( AVO meter)

Capaian Pembelajaran yang dituju adalah kemampuan menggunakan alat ukur

AVO meter (multi meter analog) untuk pengukuran besaran aktif maupun pasif

dari rangkaian listrik.

2. AVO METER

Perangkat AVO meter merupakan perangkat ukur kesatuan yang terdiri

alat ukur Arus listrik yang mengalir pada rangkaian , sementara adalah arus

searah, kedua alat ukur Volt meter, berfungsi mengukur beda tegangan baik arus

searah maupun arus bolak-balik, yang terakhir alat ukur Ohm meter yang

berfungsi mengukur hambatan listrik atau kadang disebut tahanan listrik, dari

singkatan huruf depan besaran yang diukur maka perangkat ukur disebut dengan

AVO meter, Gambar 2.1 menunjukkan bentuk tampang muka salah satu AVO

meter analog yang banyak dipasaran dengan segala bentuk perangkat yang serupa.

Secara garis besar bagian tampang muka terdiri dari bagian atas dan

bagian bawah dengan sakelar putar berkelanjutan yang menunjukan Jangkah Ukur

(range), untuk tegangan batas Arus bolak-balik maupun Arus searah, untuk

pengukuran Arus listrik hanya untuk Arus searah juga merupakan jangkah ukur

dan ketiga merupakan pengali skala untuk pengukuran hambatan saat tidak

dioperasikan perangkat sebaiknya diletakkan pada jangkah ukur tegangan

tertinggi atau jika ada letakkan pada arah “OFF”.

Bagian atas perangkat merupakan tampilan (display) ukur dengan satuan

yang berhubungan dengan batas ukur perangkat, ciri khusus ditunjukkan dalam

batasan warna skala warna hitam ada dua macam pengukuran untuk tegangan dan

satuan pengali nilai hambatan, warna merah untuk skala 10volt AC berlaku

khusus. Skala warna hitam dengan nilai “0” disebelah kiri merupakan nilai

minimum, untuk skala sebelah kanan merupakan batas pengukuran yang berelasi

dengan batas maksimum pengukuran.

Gambar 2.1 Tampang muka AVO meter

(Sumber : sanwa.co.jp)

2.1 BAGIAN BAWAH AVO METER

Dalam Gambar 2.1 dan diperjelas dalam Gambar 2.2 dapat dicermati

empat bagian sakelar putar skala yang mengandung informasi tentang batas ukur

dengan uraian sebagai berikut;

Bagian jangkah ukur tegangan arus searah (DC).

Bagian jangkah ukur arus bolak-balik (AC)

Skala bagian atas

Berisi nilai ukur yang

berhubungan dengan

jangkah ukur pada bagian

bawah

Sakelar bawah berisi

pemilihan jangkah ukur maksimum pengukuran

sesuai dengan tampilan diatas

bagian kiri untuk ohm

meter merupakan nilai pengali

Bagian skala pengali nilai terukur untuk besar nilai resistansi atau

hambatan.

Bagian batas ukur pengukuran arus searah saja.

Gambar 2.2 Sakelar jangkah ukur dan pengali ukur

Jangkah ukur tegangan arus searah dengan batas

0,1v., 0,25v., 2,5v., 10v., 50v., 250v., 1000v.

Jangkah ukur pengukuran tegangan arus searah dengan jangkah ukur

50mikro A

2,5mili A

s/d 0,25 A

Pengali ukur hambatan listrik

X1

X10

X100 dan

X1k

Jangkah ukur tegangan arus bolak-balik dengan jangkah

10v ac khusus

50v ac

250v dan 750v ac

2.2 BAGIAN ATAS AVO METER

Pada bagian atas perhatian tertuju pada bentuk skala dengan penunjuk

jarum, inilah yang menjadi ciri penampilan analog dari alat ukur, tampak dalam

Gambar 2.3, merupakan tampilan keluaran, layaknya pengaris dengan skala

berbentuk bagian lingkaran.

Bentuk skala lingkaran terdiri dari tiga bentuk nilai awal nol “0” , pertama

nilai nol awal berada sebelah kiri terdiri dari skala pengukuran tegangan dan arus,

dan ada skala khusus untuk untuk pembacaan nilai jangkah maksimal 10volt AC

berwarna merah yang tidak linier atau pembagian tidak rata pada awal

pembacaan, hal tersebut berhubungan dengan karak teristik penyusun meter, nanti

akan dibicarakan lebih lanjut.

Bentuk skala kedua dengan nilai angka nol disebelah kanan bagi pembaca,

merupakan skala pengukuran hambatan atau resistansi dengan pergerakan tidak

linier atau tidak rata makin kekanan makin menyempit pembagiannya hal ini

menjadi perhatian dalam pengukuran untuk menempatkan sakelar pengukuran

pada nilai ukur yang mudah pembacaannya, hal khusus skala dengan nilai nol

disebelah kanan, saat mulai pengukuran harus menyetarakan nilai awal nol dengan

penyetelan panel knop putar yang berada pada sisi kanan diantara bagian bawah

dan bagian atas skala yang dibicarakan pada pembahasan fungsi alat ukur AVO

meter ini.

Bagian skala tengah yang merupakan bagian tertentu alat untuk

mengetahui kondisi nilai negatif atau positif, tetapi tidak banyak dibahas pada

penggunaan alat ukur ini untuk sementara.

Dari setiap skala tertampil kita mulai mengamati bagian skala dan

perlunya pengertian tentang jangkah ukur yang menjadi batas ukur tertinggi alat

dengan pengaturan jangkah ukur yang ada, misalnya

Gambar 2.3 Tampilan bagian atas AVO meter

(Sumber : Electronicclub.co.uk)

Nampak dalam Gambar 2.3 tampilan berhubungan dengan sakelar jangkah

ukur, nilai maksimal 10 sebelah kanan tampilan berhubungan dengan jangkah

sebagai berikut;

0,1volt., 10volt., 1000volt.,

Untuk skala maksimum 50 berhubungan dengan jangkah ukur sebagai

berikut;

50volt., 50µA

Untuk skala maksimum 250 berhubungan dengan jangkah ukur sebagai

berikut;

0,25volt., 2,5volt., 250volt., 2,5mA., 25mA., 0,25A., 750voltAC

Skala bagian paling atas dari Gambar 2.3 adalah skala pengali untuk

pengukuran resistansi, tidak seperti jangkah ukur, dan posisi nol skala ada

disebelah kiri, khusus skala ini perlu penepatan nol setiap skala pengali pada

bagian bawah setara dengan jangkah ukur dengan cara memutar kekiri atau

kekanan saat kedua ujung ukur disatukan, cara operasi nampak dalam Gambar

2.4. dengan demikian akan didapatkan nilai nol ohm setiap langkah pengalinya

Gambar 2.4 Penyetelan skala nol ohm meter

(sumber : www.aliexpress.com)

2.4 PENGUKURAN BEDA TEGANGAN

Beda tegangan diukur diantara sumber tegangan atau pembagi tegangan

didalam rangkaian listrik, pertama nampak dalam Gambar 2.5, tergambar

penggunaan volt meter DC dengan jangkah ukur 10volt dan yang diukur adalah

baterai yang disusun deret atau seri, bagian yang diukur adalah kutub positif dan

negatif yang berjauhan, secara umum baterai setiap sel besar tegangannya adalah

1,5volt karena disusun deret maka pada layar terbaca 3volt pada skala maksimum

10volt, untuk pengukuran yang lain perlu diperhatikan besaran yang diukur

setidaknya telah diketahui perkiraannya jika tidak maka digunakan jangkah ukur

tertinggi, walupun demikian tetap harus diperhatikan apakah arus searah atau arus

bolak-balik dan kemungkinan tegangan yang ada tidak melampaui kemampuan

jangkah ukur perangkat ukur.

Penyetel

nilai skala

nol setiap

langkah

pengali

skala

Hubung singkat ujung pengukur untuk nilai nol ohm

Gambar 2.5 Pengukuran tegangan arus searah (DC)

Pengukuran beda tegangan pada arus bolak-balik (AC) polaritas tidak

perlu diperhatikan namun besaran yang akan diukur tetap harus diketahui secara

kasar, misalnya tegangan jala-jala biasanya 220volt untuk fasa tunggal, jika 3fasa

maka antara fasa besarnya 308volt pemahaman tentang susunan atau bagian

rangkaian listrik harus sudah dikenali saat belajar ilmu listrik sebagai pengetahuan

umum mengingat pengukuran adalah cara untuk mengetahui besaran listrik yang

tidak terlihat, penting diketahui tidak semua rangkaian litrik dapat diukur dengan

AVO meter jenis standar, contohnya tegangan di gardu listrik yang mempunyai

tegangan setinggi 20.000volt, secara kasat mata susunan tersebut dapat kita

ketahui dengan adanya isolator atau penyekat listrik yang sangat panjang dan saat

terpasang pada lingkungan masyakat telah dipasingi dengan peringatan,

pengukuran tegangan bolak-balik nampak pada Gambar 2.6, ujung ukur boleh

sembarang tidak perlu pengenalan polirita, letak jangkah ukur berada pada

jangkah ukur ACV dengan jangkah ukur 250volt, umumnya kita gunakan dulu

jangkah tertinggi untuk jenis AVO meter yang tergambar adalah 750volt AC.

Gambar 2.6 Pengukuran tegangan bolak-balik

2.5 PENGUKURAN ARUS YANG MENGALIR

Hubungan kata mengalir dengan cara pengukuran adalah pemasangan alat

ukur deret dengan lingkar rangkaian tertutup, gamabaran mudahnya seperti

pemasangan pemutus arus, saat ini jenis alat ukur hanya mengukur arus searah

(DC) dengan jangkah ukur tertinggi 0,25Amper atau 250mA, dengan terbatasnya

jangkah ukur maka perlu sangat hati-hati untuk menggunakan, terutama batas arus

yang akan lewat sudah harus diperhitungkan, mengingat cukup riskan untuk

penggunaan maka sebelum memasang alat sudah diperhitungkan secara teliti nilai

arus yang akan lewat, berdasarkan pengalaman dalam praktek, penyebab

kerusakan alat tertinggi adalah pada saat pengukuran arus dari rangkaian listrik,

nampak dalam Gambar 2.7 penggunaan AVO meter sebagai fungsi Amper meter

dari tegangan sumber baterai terhadap hubungan arus yang lewat pada hambatan

terpasang deret, sesuai yang nampak dalam Gambar 2.7 jangkah ukur berada pada

25ma.

Gambar 2.7 Pengukuran arus searah dengan AVO meter

Pengkuran lain adalah pengukuran hambatan dilakukan dengan melepas

hambatan dari rangkaian atau dilarang ada aliran arus lain selain dari suber dalam

meter sendiri nampak dalam Gambar 2.8 Pengukuran hambatan dilakukan dengan

cara terlihat.

Gambar 2.8 Pengukuran hambatan

BAB III

SUSUNAN BAGIAN DALAM AVO METER

Capaian yang dituju, dengan mengenal susunan bagian dalam meter dapat

menjelaskan karakteristik yang timbul dari pengunaan meter maupun akibatnya

terhadap hasil ukur termasuk pengertian tentang cara pemasangan meter yang

benar.

3.PENDAHULUAN

Alat ukur AVO meter secara analog tersusun dari komponen pasif dengan

melibatkan komponen putar sebagai penampil yang disebut PMMC (Permanent

Magnet Moving Coil), teknologi untuk mengatur kepekaan disebut dengan gerak

de Arsonval, sehingga untuk dapat mengejawantahkan penampilan skala, hanya

perlu arus yang kecil saja, atau disebut sensitivitas meter, lebih mudah secara

praktek seberapa besar arus diperlukan untuk menyimpangkan penunjukan meter

secara maksimum.

3.1 SUSUNAN BAGIAN DALAM VOLT METER

Berlandaskan PMMC yang ada sebagai dasar bagian penampilan maka

secara ilmu listrik yang dibahas pada Bab 1 modul ajar, penggunaan rumusan

hukum ohm jika secara nyata perangkat alat ukur volt yang ada dari salah satu

perusahan ternama “SANWA” dapat dikenali hal sebagai berikut;

Pada jangkah ukur ada pertemuan skala anatara jangkah ukur pengukuran

arus sebesar 50µA bersama persis dengan jangkah volt meter 0.1volt maka

secara hukum ohm mempunyai resistansi atau hambatan sebesar 2000 ohm

(2 Kohm) .

Arti sebenarnya adalah saat hubungan langsung dilakukan pada penampil

meter jika sama maka merupakan karakteristik dasart PMMC nya, sebagai

dasar penyusunan alat ukur.

Secara nyata dapat digambarkan nampak dalam Gambar 3.1

Gambar 3.1 Pertemuan skala jangkah ukur

(Sumber : www.sanwa.co.jp)

Sebagai perwujudan rangkaian dapat digambarkan secara rangkaian

nampak dalam Gambar 3.2 , dengan kenyataan nilai berdasar hukum ohm seperti

disebutkan sebelumnya tanpa bermaksud membatasi rancangan tapi pengambilan

contoh umum lebih dimungkinkan.

Pertemuan dua jangkah ukur arus dan tegangan merupakan

karakteristik meter dasar tampilan/ PMMC

Gambar 3.2 Parameter dasar PMMC

(Sumber : Rancangan perusahaan perangkat ukur umum)

Tampak dalam Gambar 3.2 untuk penyimpangan skala penuh dibutuhkan

arus sebesar 50µA dengan sertaan hambatan 2000Ω, untuk skala jangkah ukur

yang lain mengikuti perhitungan sebagai berikut;

Jangkah ukur yang ditentukan dibagi arus maksimum penampil, dalam

hal ini 50µA serta dikurangi hambatan dasar meter dalam hal ini 2000Ω

maka nilai resistansi tersebut adalah hambatan pembentuk pengali jangkah

ukur volt meter yang lain.

Misal jangkah ukur 0,25volt berdasar perhitungan nilai hambatan total

untuk jangkah ukur adalah sebagai berikut;

= 5000Ω

Maka nilai hambatan yang ditambahkan adalah;

5000Ω - 2000Ω = 3000Ω

Untuk nilai selanjutnya jangkah 2,5v., 10v., 50v berlaku hasil

penghitungan 45kΩ., 150kΩ., 800kΩ, semua terpasang deret sehingga

perlu pengurangan yang dilakukan sehingga hasil tersebut sudah sesuai

dengan rancangan dan rumusan alat.

2000 Ω

50µA

0,1volt

Gambar 3.3 Susunan bagian dalam rangkaian volt meter

Nampak dalam Gambar 3.3 skema rangkaian volt meter dengan jangkah

ukur 0,1volt sampai jangkah ukur 50volt dengan hambatan deret yang saling

berhubungan dengan cara mengurangi nilai dengan nilai sebelumnya.

2000 Ω

50µA

0,1volt

3000

Ω45

kΩ15

0kΩ

800Ω

Bag meter dasar

Bag R pengali

Hasil penunjukan skala maksimum masing-masing jangkah ukur adalah

nilai arus maksimum adalah 50µA yang mengalir menyebabkan penyimpangan

maksimum skala.

3.2 SUSUNAN BAGIAN DALAM AMPER METER

Selanjutnya untuk besaran jangkah ukur arus yang lain, diharapkan

mengalirnya arus menghasilkan beda tegangan 0,1volt besar arus maksimum yang

diharapkan terukur .

Saat digunakan untuk volt meter penambahan resistor seri akan

memperbesar jangkah ukur volt, sebaliknya untuk memperbesar jangkah ukur

arus diperlukan hambatan jajar dengan meter dasar pembentukyang sudah ada

dengan persamaan, meter dasar megukur arus tertinggi sebesar 50µA jika

digunakan untuk mengukur arus sebesar 2,5mA maka ;

= 50x saat 50µA hambatan 2000Ω maka hambatan yang harus

ada adalah seper 50 dari 2000Ω atau 40Ω, secara mudah jika meter standar

dijajar dengan hambatan 40Ω maka mampu mengukur arus sebesar

2,5mA.

Nilai lain contohnya 25mA maka hambatan yang ditambahkan adalah 4Ω,

sampai jangkah ukur 250mA diperlukan hambatan 0,4Ω.

Penggunaan sakelar masih sambung sebelum lepas (make before break)

wajib dilakukan agar tidak ada lonjakan tampilan skala ukur yang

menyebabkan kerusakan tetap.

Nampak dalam Gambar 3.4 Sakelar dengan perilaku MBB, dengan

karakteristik ada tetap tersambung dari rangkaian sebelumnya, saat digeser baru

ketika sambungan jadi satu berakhir dengan lepasnya sambungan sebelumnya,

yang menjadi kunci adalah sempat terjadi hubungan bersamaan dari ketiga bagian

sambungan pembentuk sakelar geser nampak dalam gambar saat ketiga bagian

tersebut terdiri dari satu kutub (pole) dengan dua jurusan (throught).

Gambar 3.4 Sakelar dengan aksi Make Before Break

Gambar 3.5 Rangkaian Amper meter

3.3 SUSUNAN BAGIAN DALAM OHM METER

Dari urutan kegunaan alat maka yang ketiga adalah alat ukur hambatan

atau resistansi, karena resistansi merupakan alat ukur besaran pasif, secara

2000 Ω

50µA

0,1volt

40Ω

4Ω

0,4Ω

50µA

250mA

Bag meter dasar

Bag R jajar pengalir arus besar

susunan memerlukan daya dari alat ukur yang harus disediakan, umumnya daya

atau sumber merupakan sumber arus searah sehingga alat ukur menyediakan

tegangan mandiri yang selalu terpasang saat diperlukan umumnya terdiri dari

baterai kering ukuran AA, kadang baterai 9volt untuk pengukuran resistansi yang

lebih tinggi nampak dalam Gambar 3.6 Rangkaian ohm meter umum dengan

segala skala yang ada mulai dari x1, x10, sampai x1K, serta rangkaian penepat

nilai nol setiap perkalian selalu ditera saat skala pengali dipindah, atau setiap kali

dipindah.

Gambar 3.6 Rangkaian dalam ohm meter

(sumber : http://electriciantraining.tpub.com/14188/css/14188_96.htm)

Untuk dapat menghitung rancangan perangkat ukur ohm meter terdapat

acuan pembelajarana dari buku “instrumentasi elektronik dan teknik pengukuran”

yang ditulis oleh : william david cooper terjemahan oleh ir sahat pakpahan

diterbitkan penerbit Erlangga pada halaman 74 s/d 77 dari sub bab 4.9

OHMMETER TIPE SERI cuplikannya nampak dalam Gambar 3.6.sebagai

berikut;

Hambatan yang diukur

Gambar 3.6 Cuplikan halaman buku instrumentasi halaman 74

Selain contoh nampak dalam Gambar 3.6 disertai contoh pengerjaan

nampak dalam Gambar 3.7, merupakan latihan dengan mengubah parameter

pendukung soal, artinya selain membaca keseluruhan juga sekalian mempelajari

arti pengerjaan rancangan mengacu pada komponen PMMC yang telah dibahas

sebelumnya, dengan demikian diharapkan pemahaman yang lebih dalam,

parameter yang diubah meliputi;

Gerak dasar 50Ω diganti 2000Ω, serta arus skala penuh dari 1mA

diganti 50µA, batere asal 3volt diganti 1,5volt, skala tengah

asalnya 2000Ω diganti 200Ω

Setelah membaca, coba kerjakan sesuai data pengantian dalam soal contoh

4-8 nampak dalam Gambar 3.7 berikut;

Gambar 3.7 Contoh soal yang harus diganti parameternya

Penjelasan dari cuplikan dan contoh soal terutama nampak pada Gambar

3.6 dan Gambar 3.7 ;

I = arus yang diperlukan PMMC untuk menyimpang penuh

dalam persoalan ini 50µA atau arus de Arsonval

R = nilai hambatan meter sebesar 2000Ω.

Batere = baterai = sumber tegangan DC terpasang dlm meter

Paralel = Jajar, Seri = deret

Rumus 4-14 skala penuh tapi perhitungan menggunakan setengah

skala sebagai dasar perhitungan, baca literatur aslinya..

R = nilai resistor terbaca pada setengah skala.

Simpulan untuk rangkaian meter dari Bab 1 sampai Bab 3 sebagai berikut;

Skala jangkah ukur yang berpadu pada jangkah tegangan setara dengan

jangkah arus merupakan parameter dasar PMMC sebagai komponen utama

pembentuk rangkaian meter dasar.

Jangkah ukur tegangan menerangkan tentang nilai pembebanan oleh

rangkaian volt meter pada pengukuran sesuai tersebut dalam layar

tampilan yaitu 20kΩ/ , untuk jangkah ukur mulai 0,1volt sampai

50volt.

Pemasangan alat ukur tegangan secara jajar atau paralel rangkaian beda

tegangan yang diukur.

Pemasangan alat ukur amper meter dipasang secara deret atau seri dalam

rangkaian tertutup arus listrik yang diukur atau pemasangan seperti sakelar

pemutus arus, dan harus dilakukan dengan hati-hati mengingat sering

tyerjadi arus berlebih yang akan menyebabkan kerusakan permanen.

Dalam pelaksanaan pengukuran hambatan, tahanan, atau resistansi kondisi

hambatan harus bebas dari rangkaian listrik karena bagian yang terukur

adalah komponen pasif yang telah disediakan sumber tegangan searah dari

alat ukur, dari kenyataan nilai hambatan terukur adalah hambatan arus

searah, atau komponen resistor murni bukan impedansi.

Langkah pengukuran hambatan didahului dengan penyetelan nilai nol

sebelah kanan skala dengan cara menggabungkan ujung ukur alat ukur

ohm meter dan meyetel dengan ohm adj yang terletak pada bagian diantara

bagian jangkah ukur dan tampilan meter.

Diluar penggunaan untuk keamanan penyimpanan peletakan skala pada

jangkah ukur tertinggi, jika terdapat sakelar “off” sebaiknya digunakan

saat penyimpanan.

Perhatian tanda tanda keamanan dapat dilihat dalam tampilan skala ukur

setiap meter yang ada, terletak pada bagian bawah skala ukur dengan

warna yang berbeda sesuai dengan keperuntukannya..

Setiap pengukuran besaran dengan alat ukur setidaknya telah diketahui

secara kasar besaran yang mungkin timbul dari pengukuran, dilarang

mengukur besaran yang tidak diketahui secara pasti, kalaupun

diperlukan gunakan jangkah ukur tertinggi dulu baru diturunkan pada

jangkah ukur yang lebih rendah jika memungkinkan.

Peraturan terakhir selalu baca petunjuk pengoperasian alat (owner manual)

sebelum menggunakan perangkat ukur.

Teori lain pengukuran dapat dibaca dalam buku “Instrumentasi Elektronik dan

Teknik Pengukuran” edisi 2, ditulis oleh William David Cooper diterjemahkan

oleh Sahat Pakpahan, diterbitkan penerbit Erlangga, dimulai dari BAB 1 sampai

BAB 6, dimohon untuk membuat singkatannya.

BAB IV

OSILOSKOPE

Capaian yang diharapkan pengenalan bagian osiloskop secara blok dan

pengenalan tampang muka panel pengaturan secara dasar berhubungan dengan

pengaturan fungsi perangkat ukur dengan visualisasi gambar dan setara waktu

dalam grafik.

4.PENDAHULUAN

Pengukuran dengan tampilan hasil penunjukkan jarum tidak dapat

menunjukkan keadaan nyata sewilayah waktu yang berjalan atau waktu nyata,

maka osiloskop merupakan alat ukur dengan pengambaran grafik cartesian,

dimana sumbu X setara dengan waktu dalam detik, sedang sumbu Y setara dengan

amplitude dengan volt, selain fungsi tersebut juga dapat membandingkan

frekuensi baik fasa maupun perbandingannya sendiri.

4.1 SUSUNAN DASAR OSILOSKOP

Dari uraian bagian osiloskop terdiri dari empat(4) bagian besar, sebagai

berikut;

Masukan Y dan penguat Y dan pengatur bagian (devisi) Y sampai

pengendali rangkaian keluaran Y.

Bagian X dengan sumber pewaktu X dan pengatur bagian (devisi) X.

Bagian Tampilan Y dan X berupa CRT (Cathoda Ray Tube), merupakan

pengambaran dengan berkas electron pada layer berpendar.

Bagian pengatur penyerempak atau sinkronisasi dan berbagai fungsi

penyerempaknya atau trigger, dengan pengaturan jenis penyerempak.

Garis besar fungsi nampak dalam Gambar 4.1 , secara nyata tergambar fungsi

yang nantinya disesuaikan dengan panel depan perangkat sehingga dapat

mengenali fungsi panel dan didapatkan perilaku yang diharapkan terkendali, jika

pengendalian terpenuhi akan mudah menganalisa gelombang atau tampilan yang

ada.

(sumber : doctronics.co.uk)

(Sumber : www.tpub.com)

Gambar 4.1 Diagram Balok Osiloskop

Pengambaran diagram balok osiloskop dapat langsung dihubungkan

dengan gambar panel depan osiloskop nampak dalam Gambar 4.2, sehingga

fungsi diagram lebih mudah dimengerti sesuai dengan uraian sebelumnya.

Gambar 4.2 Bagian Panel depan osiloskop

(Sumber : www.doctronics.com)

Bagian pertama yang dibahas merupakan bagian tampilan atau layar

dengan ukuran tertentu yang mengandung makna pengukuran, terdiri dari kotak-

kotak yang disebut divisi, dengan jumlah delapan divisi Y dan sepuluh divisi X,

nampak dalam Gambar 4.3.

Bagian pewaktu sesuai dengan bagian

pada per bagian sumbu X

Pemilih penyerempak

Layar pertemuan antara X dan

Y membentuk grafik Cartesian

dengan skala per bagian

Pengatur masukan

Y sesuai bagian

dalam layar

Gambar 4.3 Layar osiloskop dalam divisi

(Sumber : www.doctronics.co.uk/scope.html)

Divisi juga berhubungan dengan nilai ukur tertampil sebab setiap divisi Y

berhubungan dengan volt per divisi panel depan osiloskop jadi setiap kotak Y

mempunyai nilai sebesar sakelar menunjuk pada nilai tertentu.

Divisi X berhubungan dengan nilai waktu dari panel depan dalam satuan

detik, mili detik, mikro detik dan nano detik, nampak dalam Gambar 4.4, panel

sakelar volt per divisi dan time per divisi, dengan satuan divisi volt dari 20volt

sampai 5mV, sedangkan untuk divisi X sebesar 0,2detik sampai sekecil

0,5mikrodetik.

Gambar 4.4 Panel depan volt dan waktu per divisi

Berkenaan dengan posisi gelombang dilayar perlu pengaturan posisi yang

dapat dilakukan dengan memutar posisi X atau posisi Y nampak dalam Gambar

4.5 pengaturan dapat dilakukan sesuai kehendak.

Gambar 4.5 Pengatur posisi gambar dilayar

(Sumber : doctronics.co.uk/scope.html)

Penghubung penampilan saat pengukuran dapat dilakukan dengan

pengaturan trigger atau pemicu penyerempak (syncron), sehingga dapat terlihat

gambar diam hasil pengukuran, artinya saat gambar sudah diam pengaturan posisi

untuk pengukuran dapat dilakukan.

Karena osiloskop yang ada umumnya jejak rangkap (dual trace) maka

pengoperasian pemicu dan penyerempak harus dilakukan semuanya, yaitu jenis

pemicu AC, kanal I, free running bukan normal, semua nampak dalam dua

Gambar 4.6, perhatikan posisi sakelar putar maupun sakelar geser serta

keterangan yang menyertainya, langkah –langkah operasi akan dibahas pada

bahasan pengoperasian osiloskop selanjutnya, dengan tetap memperhatikan

catatan pada keterangan bagian osiloskop ini sebelumnya, tidak tertutup

kemungkinan ada sedikit perbedaan bentuk panel depan osiloskop tapi secara

garis besar terdiri dari empat bagian utama yang telah disebutkan sebelumnya.

(Sumber :ee.usyd.edu.au/tutorial_online)

(Sumber : doctronics.co.uk/scope.html)

Gambar 4.6 Panel depan pemicu dan penyerempak

Menilik dalam Gambar 4.6, penetapan trigger pada AC, slope +, int

(internal), CH I untuk gambar bawah v/ div 1volt, penetapan panel putar tengah

ke call, sementara input ke GND, tipe masukan nanti di arahkan AC atau DC

setelah penetapan menghasilkan tampilan dilayar.

4.2 PENGOPERASIAN OSILOSKOP

Pengoperasian perangkat ukur secara standar harus sudah mengetahui

acar-ancar besaran yang akan diukur, alat ukur hanya alat peneliti besaran yang

simpangannya tidak terlalu jauh, termasuk perhatian tentang polaritas, besaran

maksimum, sambungan secara galvanis, bentuk seimbang (balance), atau bentuk

tak seimbang (Unbalance), bagi sambungan pengukuran, osiloskop termasuk

perangkat pengukur tidak seimbang (Unbalance) jadi ada cara tersendiri untuk

pengukuran seimbang dengan memanfaatkan impedansi masukan yang tinggi,

untuk kedua jalur masukannya.

Capaian yang dituju adalah ketrampilan pengoperasian osiloskop berdasar logika

rangkaian ukur dan ilmu listrik, termasuk sifat galvanis titik pengukuran, dapat

menampilkan gelombang listrik yang mudah dianalisa untuk keperluan lebih

lanjut.

Penetapan operasi osiloskop adalah mempersiapkan kondisi agar osiloskop

berada pada keadaan layar tertampil garis lurus dari kiri kekanan, langkah yang

dilakukan agar menghasilkan tampilan layar nampak dalam Gambar 4.7 dan

tampang muka osiloskop nampak dalam Gambar 4.8. langkah berikut harap

dilakukan;

Hidupkan sakelar “ ON” tunggu pemanasan.

Jangan menghubungkan masukan kemanapun, sakelar masukan ke GND.

Set SWP/ X-Y ke SWP atau free.

Set trigger ke AUTO, trigger INT (A atau B, mungkin I atau II, AC).

V/ = 5v / div T/ = 10mS / div.

Var ke CAL titik putar sesuai panah.

Geser pos Y dan pos X agar tepat ditengah layar.

Jika belum muncul atur INTENSITY dan FOCUS agar garis terang tapi

jelas.

Gambar 4.7 Berkas garis pada layar osiloskop

(Sumber :electronicsclub.info/cro.htm)

Garis muncul terang dari kiri kekanan

Gambar 4.8 Bagian panel yang diubah untuk hasil tampilan yang baik

(Sumber : doctronics.co.uk/scope.htm)

Beberapa osiloskop mempunyai sinyal kalibrasi bagi dirinya sendiri, dan

terpasang pada panel muka osiloskop sendiri, maka sebagai contoh nampak pada

Gambar 4.9 Cara penyambungan sinyal kalibrasi dan Gambar 4.10 Hasil tampilan

sinyal kalibrasi pada layar osiloskop.

Gambar 4.9 Cara penyambungan sinyal kalibrasi osiloskop

1

2

34

5 67

Gambar 4.10 Tampilan gelombang hasil kalibrasi pada layar osiloskop

(Sumber : doctronics.co.uk/scope.htm)

Hasil pengujian nampak dalam Gambar 4.10 dengan menutup masukan

pada sakelar sisi DC jadi sinyal masuk kembali kedalam alat ukur dari sumber

sinyal ukur, Penggunaan sinyal ukur berbentuk segi empat atau gelombang kotak

(square wave), merupakan penerapan deret fourier yang membahas kandungan

harmonisa dari sinyal dasar sehingga dapat diketahui tanggapan sistem masukan

osiloskop mulai dari frekuensi tertentu sampai frekuensi lebih tinggi dari

harmonisanya, pengambaran kandungan harmonisa nampak dalam Gambar 4.11

sebagai berikut;

Gambar 4.11 Uraian gelombang pembentuk gelombang kotak

(Sumber :referencedesigner.com)

Pengukuran menggunakan osiloskop layaknya pengukuran dengan volt

meter dengan karakteristik pembebanan pada bagian yang diukur sangat tinggi

hambatannya sehingga tidak mempengaruhi sinyal yang diukur atau arus yang

mengalir dalam rangkaian ukur sangat kecil.

Salah satu contoh pengukuran dengan osiloskop nampak dalam Gambar

4.12 , dengan sistem yang sederhana dalam pelaksanaan test dibantu dengan

generator fungsi sebagai sumber sinyal test.

Pengukuran tanggapan perangkat elektronik dapat dilakukan dengan osiloskop

jejak ganda, caranya kanal 1 masukan dari sumber sinyal dan kanal 2 masukan

dari keluaran sistem yang ditest tanggapannya, tentunya pengaturan v/ div jelas

berbeda jika sistem merupakan sistem aktif, jika sistem pasif perlu memperhatikan

pembebanan sistem terhadap generator fungsinya, agar tetap bekerja dengan

normal, perhatian ditujukan pada impedansi keluaran generator.

Gambar 4.12 Pengukuran dengan osiloskop

(Sumber: www.allaboutcircuits.com/worksheets/scope.html)

Alat bantu lain dari sistem pengukuran gelombang adalah generator fungsi

yang mempunyai fungsi, bentuk gelombang bermacam macam, amplitudo dapat

disetel, termasuk level DC dan polaritas sinyal, untuk lebih jelasnya dapat dilihat

dalam Gambar 4.13 Panel muka dari generator fungsi.

Gambar 4.13 Generator fungsi dan kegunaan panel

(Sumber : Gwinsteks.tw)

Selain generator dengan berbagai bentuk keluaran dan offset DC TT/

CMOS ada juga fungsi sebagai pemodulasi sinyal pembawa baik AM (Amplitudo

Modulation), atau FM (frequency Modulation), yang berbeda umumnya frekuensi

pembawa mempunyai frekuensi sampai diatas 10MHz, alat tersebut berguna

untuk pengujian pesawat penerima radio pada bagian frekuensi

antara(Intermediate Frequency) disingkat IF, nampak dalam Gambar 4.14

generator dengan modulasi terpasang.

Penghitung dan pengatur frekuensi sakelar putar pengubah

frekuensi batas sakelar tekan

On/ off Keluaran TTL/ CMOS Pengatur amplitudo,

siklus tugas, level DC,

bagi keluaran gelBentuk gelombang keluaran sinus dll

Keluaran gelombang

Gambar 4.14 Generator fungsi dan pemodulator

(Sumber : hp.com)

4.2.1 Pengukuran Gelombang Listrik Terhadap Waktu

Pengukuran gelombang dengan sumbu X adalah waktu dilakukan untuk

mengetahui berapa perioda (waktu tempuh satu putaran penuh sebuah

gelombang), dasar grafik yang dibentuk adalah cartesian dua dimensi 2, besar

divisi Y setara dengan v/div dan sumbu X, detik/div, secara grafik dapat dilihat

dalam Gambar 4.15, menjadi contoh pembacaan tampilan sebuah gelombang

dengan T/div dan V/div tertentu maka dapat diketahui nilai terbaca baik perioda

maupun amplitudonya, dan kemungkinan dapat dihitung nilai frekuensi dari sinyal

yang terbaca pada layar osiloskop tersebut.

Generator fungsi dan bagian sinyal

pembawa jika dioperasikan sebagai

generator pemodulasi

Sinyal pemodulasi saat

tidak digunakan semua

tombol harus lepas

Gambar 4.15 Tampilan hasil ukur osiloskop

(Sumber :homepages.ius.edu & electronicsclub.info/scope.htm)

Hasil perhitungan berdasar data yang ada V/div berada pada 1volt, T/div

berada pada 1mS, jadi hasil ukur dan perhitungan sebagai berikut;

V = 6div x 1volt = 6V

T

V

T = 4div x 1mS = 4mS atau frekuensi adalah

= 250 Hz

Pengukuran beda fasa dari dua gelombang listrik dapat dilihat dalam

Gambar 4.16, pengkuran dilakukan dengan menggunakan dua masukan sekaligus

yang sama untuk T/div nya namun V/div masing-masing dapat disetel dengan

nilai berbeda.

Gambar 4.16 Hasil tampilan pengukuran beda fasa

(Sumber : arraysolution.com & doctronics.co.uk)

Hasil ukur dalam Gambar 4.16 merupakan gabungan antara V/div yang

berbeda, yaitu kanal 1 besarnya 5v/div, kanal 2 besarnya 0,5v/div, untuk nilai

T/div sebesar 2mS/div, keputusan diambil dengan memperhatikan 4divisi sumbu

X untuk perioda jadi besarnya 4 x 2mS = 8mS, jarak garis putus putus adalah beda

fasa besarnya 1 div atau sama dengan 2mS, jadi beda fasa sebagai berikut;

x 360 = 90

360 berasal dari 1 putaran penuh gelombang keduanya

4.2.2 Pengukuran Gelombang Listrik Kedua Masukan Amplitudo

Pengukuran beda fasa dapat dilakukan juga dengan metoda lisajous dengan

menganti salah satu kanal sebagai masukan pengemudi sumbu X, artinya pewaktu

X dibebaskan dari pengemudian sumbu X diganti dengan salah satu masukan Y

setiap osiloskop umumnya berbeda, untuk memberi gambaran cara kerja lisajous

nampak dalam Gambar 4.17

Gambar 4.17 Diagram balok fungsi X-Y (lisajous) .

(Sumber : physics.sc.edu)

Cara pengukuran secara garis besar dilakukan nampak dalam Gambar 4.18

dan hasil berturutan nampak dalam Gambar 4.19 sampai Gambar 4.21, berkenaan

dengan Gambar 4.17, setiap masukan (kanal 1 dan Kanal 2) masing masing

menuju pada penguat Y dan penguat X, secara nyata gerakan sumbu X ditentukan

amplitudo dari kanal yang tersalurkan pada penguat X, pengaruh nyata adalah

simpangan X terpengaruh oleh V/div kanal masukan yang ditetapkan oleh alat

ukur, metoda ini juga disebut metoda lisajous (X-Y), bukan (Y-t) seperti

sebelumnya, saat mode X-Y digunakan T/div tidak berpengaruh pada pengukuran,

selain berfungsi mengukur fasa juga dapat digunakan untuk mengukur beda

frekuensi antar gelombang yang dikenakan pada kanal masing masing, dengan

terbentuknya lingkaran dengan perbandingan kelengkungan merupakan bandingan

nyata nilai terukur.

Gambar 4.18 Cara pengukuran beda fasa metoda lisajous.

(Sumber : www. allaboutcircuits.com/worksheets/scope.html)

Gambar 4.19 Pola pembentukan grafik lisajous dengan sudut.

Pengambaran lebih lengkap disertai contoh pembandingan frekuensi

nampak dalam Gambar 4.21 berupa tabel hasil percobaan dari perbedaan fasa dan

perbandingan frekuensi antar kanal yang dioperasikan secara Lisajous dengan

anggapan besar amplitudo sinyal sama sehingga, saat kemunculan masukan

disetel sama, jika disetel tidak sama maka bandingan tetap sama karena nilai

terukur adalah bandingan atau rasio.

Gambar 4.20 Lisajous dengan amplitudo sama, kedua dengan fasa sama amplitudo beda

(Sumber : Accesscience.com)

Gambar 4.21 Tabel gambar perbedaan fasa dan perbedaan frekuensi

(Sumber : oprekrepublik.pl)

4.3 PENGOPERASIAN KELENGKAPAN UJI OSILOSKOP

Pengoperasian osiloskop untuk lebih teliti dan persoalan penetapan

gelombang agar mudah dianalisa atau diam terpampang pada layar yang

sebenarnya merupakan gelombang berulang sehingga nampak diam.

Penggunaan jejak ganda pada layar osiloskop, artinya penguat keluaran

menuju layar hanya satu tapi masukannya dipergunakan bergantian antar kanal

yang ada, aturan pemindahan kanal ada dua tipe, pertama copper (dicacah), kedua

alternate (bergantian), kedua aturan dapat dijelaskan nampak dalam Gambar 4.22

sampai Gambar 4.23

Gambar 4.22 Mode pergantian layar jejak rangkap

(Sumber : tpub.com/neets/book16/17h.htm)

Pergantian layar terpasang dalam berbagai mode yaitu mode sebagai

berikut;

ALTERNATE tampilan berganti setiap selesai satu sapuan layar pada sisi

sumbu X.

Mode CHOPPER tampilan berganti sesuai waktu yang ditetapkan, dalam

contoh setiap 100kHz.

Mode ADD atau jumlah jadi kedua gelombang dijumlahkan amplitudonya

nampak dalam Gambar 4.23.

Mode ADD dan salah satu kanal dibalik atau pengurangan.

Gambar 4.23 Penjumlahan dua gelombang (Add)

(Sumber : en.wikibooks.org/add.png)

Fungsi pengukuran adalah mengetahui besaran yang ada pada titik-titik

yang diperlukan tanpa menganggu kondisi sinyal didalam rangkaian, teknik yang

manjur telah ditemukan sejak lama bahwa saat pengukuran dilakukan hampir

tidak ada arus yang mengalir kedalam rangkaian meter, hal ini khusus alat ukur

volt meter, untuk amper meter keadaannya lain yaitu arus yang mengalir dalam

amper meter sebaiknya tidak terhambat sama sekali atau resistansi dari amper

meter sebaiknya sangat rendah atau setara dengan nol ohm (koduktansi tak

terhingga).

4.3.1 Jarum Penduga Dengan Impedansi Lebih Tinggi

Dari persyaratan kondisi volt meter yang berhambatan sangat tinggi alat

ukur osiloskop sejenis dengan volt meter, walaupun sudah mempunyai hambatan

masukan setinggi 1 MΩ dan nilai kapasitansi sebesar 30 F, untuk frekuensi

tinggi impedansi masukan masih dapat ditingkatkan sampai 10x lipat dan

kapasitansi diperkecil seper 10, atau 3 F, namun hasil ukur menjadi seper 10 kali

lebih rendah, yang akan tertampil pada layar osiloskop, penepatan nilai

kapasitansi untuk jarum penduga (passive probe) harus dilakukan, proses ini

disebut dengan kalibrasi jarum penduga, sebagai alat ukur penyetara setiap

osiloskop mempunyai sinyal test dengan bentuk gelombang balok/ kotak dari

dalam pembangkit osiloskop sendiri disebut cal sinyal.

Penepatan dan hasil yang nampak pada layar saat jarum penduga sebagai

ujung ukur osiloskop 1:10 nampak dalam Gambar 4.24 dan Gambar 4.25,

Gambar 4.24 Jarum penduga dengan 1:10

(Sumber : hit.bme.hu/papay/edu.gif)

Penyetelan dilakukan dengan memasang ujung ukur 1:10 seperti nampak

pada Gambar 4.9 sebelumnya, dan memutar pada bagian compensated attenuator

dengan obeng plastik model minus sampai berbentuk gelombang kotak sempurna

tidak ada ujung lancip maupun ujung tumpul pada awal gelombang tampilan, hasil

yang diharapkan nampak dalam Gambar 4.25, pada posisi correctly compensated

Gambar 4.25 Bentuk gelombang pengaturan kapasitor kompensasi jarum penduga

osiloskop 1:10.

Seperti pada BAB 4 sub Bab 2 telah dibahas tentang uji tanggapan dengan

menggunakan gelombang kotak/ balok maka sedikit penjelasan tentang deret

fourier nampak dalam Gambar 4.26, lebih jelas secara harmonisa pembentuk

gelombang balok

Gambar 4.26 Deret Fourier Pembentuk Gel Balok

(Sumber : defence.pk)

BAB V

OPERASI UJUNG UKUR DAN UJUNG SUMBER SINYAL UKUR

5. PENDAHULUAN

Proses pengukuran selalu melibatkan sumber sinyal ukur dan alat ukur,

untuk pertama pembahasan berhubungan dengan sumber ukur tegangan, dan alat

ukur tegangan sinyal uji diluar bahasan catu daya system yang diuji.

Proses pengukuran akan menghasilkan hasil ukur yang benar paling tidak

dalam unsur ketepatan, dengan mengecilkan kesalahan sistematis adalah

menepatkan bagian-bagian unsur resistansi secara benar apalagi menyangkut

impedansi yang pastinya unsur parameternya menjadi cukup komplek.

5.1 UJUNG UKUR PENGUKURAN

Proses pengukuran pada bagian alat ukur beda tegangan yang saat ini

dibahas, dan mengingat osiloskop setara dengan volt meter maka berlaku

resistansi atau impedansi masukan osiloskop harus bernilai tinggi agar tidak

membebani bagian yang diukur, maka ujung ukur osiloskop juga berimpedansi

tinggi, nampak pada sub Bab 4.3.1, dalam Gambar 4.24 bagian scope input

terdapat besaran 1MΩ dan 30 F , jika impedansi maka nilai kapisor yang

berderet menentukan nilai keseluruhan impedansi, seluruh karakteristik khusus

bagian dengan karakteristik ujung ukur, sesuai dengan gunanya maka arus yang

lewat sangat kecil sehingga secara struktur tidak boleh dipergunakan untuk

menyalurkan arus yang besar, sehingga berbeda untuk ujung sumber dengan

karakteristik sebaliknya.

Jarum penduga (passive probe) merupakan ujung ukur ideal untuk

perangkat osiloskope, sesuai dengan fungsinya kadang dilengkapi kemampuan

untuk mengukur tegangan tinggi, kapasitas kapasitor rendah, maupun tingkat

isolasi tinggi dan fungsi lain, dengan tetap serupa dengan ujung pengukuran

tegangan, perlu diperhatikan jarum penduga secara galvanis adalah ujung ukur

tidak seimbang (unbalance) dengan arti salah satu ujung pengukuran bertolok

ukur (referensi) pada nilai “nol” bumi atau tanah, perhatian dilakukan untuk

dapat dilihat dalam Gambar 5.1 dan dalam Gambar 5.2, untuk pengukuran

berbasis jala-jala listrik atau berbasis saluran seimbang (balance line), untuk

rangkaian berbasis jala-jala listrik perlu jarum penduga dengan karakteristik 1:100

agar hasil ukur tidak melampaui kemampuan osiloskop yang umumnya hanya

sebesar 40volt puncak ke puncak atau Vpp.

Gambar 5.1 Kesalahan ujung ukur pada pengukuran beban seimbang (balance)

(Sumber: allaboutcircuits.com/worksheets/scope1.html)

Gambar 5.2 Pengukuran dengan dua jalur pada teknik ukur seimbang

(Sumber : www.allaboutcircuits.com/worksheets/scope1.html)

Penetapan masukan untuk pengukuran dengan metoda dua jalur tapi untuk

mengukur besaran pada beban tunggal adalah metoda ADD dan salah satu kanal

dibalik (invert) secara dasar nampak tombol penyetelan pada tampang muka

osiloskop Gambar 5.3, kombinasi ADD dan Panel invert akan dapat menjawab

persoalan pengukuran.

Gambar 5.3 Panel depan pengukuran selisih dengan dua masukan.

Pengukuran sesuai pengaturan Gambar 5.3 akan berhasil jika v/devisi

untuk kedua pengatur sinyal masukan adalah sama nilai per devisinya, dan lebih

penting lagi kondisi cal dari panel juga terpetakan benar pada posisi yang

seharusnya panel di set pada keadaan standar, pengukuran yang telah dilakukan

sebenarnya menggunakan dasar rangkaian seimbang dalam dunia telekomunikasi,

perangkat seperti volt meter dengan catu daya baterai, dapat disebut perangkat

Pengoperasian panel keduanya akan menghasilkan salah satu kanal

berada pada posisi terbalik besaranya dan keduanya dijumlahkan,

hasilnya adalah operasi pengurangan, atau beda tegangan keduanya

ukur bebas pentanahan artinya kondisi pengukuran adalah melayang dalam

persamaan pembumian yang hampir seluruh alat yang mengandung tampilan

gambar masih mengacu pada bumi salah satu ujung ukurnya.

Hal berbahaya yang lain telah disebutkan sebelumnya nampak dalam

Gambar 5.4, yaitu pengukuran dalam jala-jala listrik selain batas ukur juga adanya

sambungan galvanis yang perlu diperhatikan.

Gambar 5.4 Bahaya cara pengukuran tegangan jala-jala listrik.

(Sumber : www.allaboutcircuits.com/worksheets/scope1.html)

Pengukuran penting lain mengulang pembahasan tentang AVO meter yang

secara fungsi lebih baik dalam penerapan pengukuran besaran hampir konstan

pada nilai tegangan, atau perubahannya tidak berdsar waktu yang sangat cepat,

sehingga hasil dapat diwujudkan dalam penampilan besaran pada penunjuk jarum

(pointer), sehingga secara pengamatan diusahan tidak banyak bergerak terlalu

cepat, hal penting adalah tingkat pembebanan terhadap daerah pengukuran volt

meter saat digunakan pada skala jangkah ukur rendah sebab nilai masukan alat

ukur tersebut tergantung posisi jangkah ukur per volt.

Nilai besaran pembebanan dapat dikenali, nampak pada Gambar 5.5,

disematkan pada layar ukur setiap meter yang baik dan dapat diketahui dengan

mengalikan dengan jangkah ukur yang digunakan, kecuali alat ukur AVO meter

telah ditambahi dengan perangkat penyangga elektronik yang selanjutnya disebut

volt meter elektronik, dengan ciri perlu baterai lebih banyak, baterai tersebut

digunakan untuk membentuk rangkaian penyangga terutama pada saat

pengukuran dengan jangkah ukur yang kecil.

Gambar 5.5 Pembacaan nilai resistansi masukan volt meter

Nilai 20kΩ/v dc artinya setiap volt jangkah ukur bernilai 20kΩ Jika jangkah ukur yang digunakan 10volt maks maka nilai resistansi masukan meter saat itu 200kΩ, untuk nilai jangkah ukur AC volt adalah 9kΩ/ v , jika jangkah 10v ac nilainya 90kΩ

Pengenalan nilai besaran untuk resistansi atau hambatan pada pengukuran

arus DC mengacu pada penghitungan pada Sub Bab 3.2 dari perhitungan, nampak

dalam Gambar 3.5 dapat dikenali nilai hambatan jajar untuk jangkah 50µA

sebesar 2000Ω, untuk jangkah ukur 2,5mA sebesar 40Ω, sehingga untuk 250mA

berkisar 0,4Ω, pengenalan lain setiap jangkah ukur amper meter pada pengukuran

maksimum jangkah ukur kehilangan tegangan sebesar 0,1 volt, setingkat dengan

karakteristik dasar meter PMMCnya.

5.1.1 Pembebanan Oleh Alat Ukur Volt Meter

Dengan pengetahuan tentang rangkaian deret dan seri beberapa hambatan

dapat diterangkan tentang akibat pembebanan alat ukur terhadap hasil ukur yang

didapat , dimulai dari alat ukur volt meter nampak dalam Gambar 5.6, pembagi

tegangan karena pembebanan R diumpamakan sebagai beban hambatan masukan

volt meter maka hasil pengukuran akan benar jika R >> dari R .

Gambar 5.6 Akibat Pembebanan Alat Ukur Volt

(Sumber : hyperphysics.phy-astr.gsu.edu)

Dengan nilai rumusan dalam Gambar 5.6 maka pengaruh hasil ukur tidak

banyak menyimpang jika nilai pembebanan sangat kecil atau nilai resistansi alat

ukur sangat tinggi, berdasar kenyataan tersebut usahakan, kenali susunan

perangkat yang akan biukur besarannya terutama untuk jangkah ukur yang rendah,

sebaiknya digunakan alat ukur volt elektronik, dengan keuntungan hambatam

masukan bagi alat ukur cukup tinggi tapi perlu ketersediaan baterai yang cukup

banyak untuk memberi daya bagi penguat dan penyangga pada perangkat ukur.

Keuntungan lain umumnya multi meter elektronik juga menyediakan alat

ukur dengan polaritas otomatis sehingga lebih lengkap bagian pengukuran, untuk

jenis tertentu penampilnya sudah digital atau berupa angka bukan lagi jarum

penunjuk, juga kadang sudah dilengkapi untuk mengukur komponen seperti

transistor nampak dalam Gambar 5.7 Alat ukur elektronik digital.

Gambar 5.7 Multimeter Digital

(Sumber : bikroy.com/en/avo-meter-for-sale)

Penambahan pengetahuan ada penanda CE pada produksi meter yang

merupakan standar untuk dapat diperdagangkan di negara persatuan eropa yang

setara dengan FCC bagi negara Amerika, semua tanda-tanda yang tersebutkan

Tanda dapat ijin dijual dipersatuan Eropa tanpa tanda ditolak

dijual di Eropa dengan standar tinggi untuk tinol solder tanpa

timbal

sebaiknya dikenali jika kita juga ingin memproduksi perangkat untuk dikirim

keluar negeri pada saatnya nanti.

Pengukuran arus DC (arus searah), penempatan alat ukur secara deret dan

merupakan bagian dari pengalir arus umumnya harus menggunakan alat bebas

pentanahan karena tidak mungkin menentukan sisi pentanahannya.

Panel penyetelan lain adalah penepatan nilai nol pada saat awal

pengukuran dengan penepatan mekanik, nampak dalam Gambar 5.8

Gambar 5.8 Penepatan Nol Sebelah Kiri Skala Awal

5.2 UJUNG SUMBER

Merupakan bagian pemberi sinyal pada perangkat yang akan diuji dan

menyediakan berbagai parameter mulai dari bentuk sinyal sinus, segi tiga, balok/

kotak, arus searah maupun arus bolak-balik, duty cycle (siklus tugas) , terus-

menerut atau satu tembakan (one shot).

Karena merupakan penyedia sinyal maka perlu kekuatan yang cukup agar

gelombang yang dihasilkan tidak menurun dalam amplitudo karena pembebanan,

sehingga ujung sumber harus beresistensi rendah pada frekuensi rendah dan sesuai

dengan impedansi saat frekuensi tinggi.

Hubungan yang pasti adalah kemampuan menyalurkan arus yang cukup

untuk memberi sinyal yang berasal dari pembangkit gelombang (function

Generator).

Contoh ujung sumber adalah BNC to Banana cable (konektor BNC ke

ujung pemberi sebentuk pisang disalurkan dengan kabel terlindung besar) bentuk

tersebut nampak dalam Gambar 5.9, selain yang berbeda jika perangkat yang

diukur mempunyai sambungan BNC maka perlu kabel BNC to BNC cable, juga

dengan adanya impedansi karakteristik kabel 75Ω atau 50Ω tidak berimpedansi

tinggi, untuk Audio dan sinyal video sering menggunakan konektor RCA dengan

impedansi bervariasi sampai 300Ω atau bahkan 1kΩ.

BNC to Crocodile Cable

(Sumber : doctronics.com)

BNC to BNC Cable

RCA to BNC Cable

BNC to RCA Cable

Gambar 5.9 Berbagai Kabel Dengan Jenis Konektor Ujung Sumber

(Sumber : gd-wholesale.com)

Dari deretan kabel dan jenis konektor yang berbeda maka ujung sumber

selalu melibatkan dimensi saluran yang cukup besar untuk menyalurkan sinyal

untuk tujuan pengujian tanpa kehilangan tegangan sinyal uji yang ditempatkan

pada banyak perangkat teruji.

Khusus frekuensi tinggi ujung sumber harus tertutup dengan impedansi

sesuai keluaran generator (pembangkit) secara umum berimpedansi 50Ω dan

mungkin 75Ω, jika kuatir tidak sesuai dapat ditambahkan pelemah atau attenuator

dengan daya dan impedansi sama dengan impedansi keluaran generator, yang

paling memungkinkan adalah attenuator jenis susunan ” T”, hal pemberian

attenuator bersepadan dengan ketepatan yang dapat dilakukan tanpa terlalu

mengubah besar sinyal yang harus dicatukan

d

Gambar 5.10 Pelemah Jenis T dan Rumusan Nilai Hambatan

(Sumber : http://www.electronics-tutorials.ws/blog/attenuator.html)

Direncanakan pelemahan -3dB atau “k” = 1,4125 sebagai contoh

perhitungan pelemahan (attenuator), dengan harapan terjadi penjodohan

impedansi saat keluaran alat ukur tertutup sempurna (nol ohm) atau terbuka

sempurna (~ ohm), cara termudah adalah mengandeng deret pelemah (serie

Attenuator).

Sebagai contoh impedansi yang disambungkan adalah 50Ω maka dapat

dihitung sebagai berikut;

Juga untuk nilai yang lain didapat dengan perhitungan sebagai berikut;

Jika semua komponen telah ditemukan maka kemungkinan penyusunan

deret dapat dilakukan, walaupun pelemahan lebih besar tapi impedansi tertutup

sesuai dengan yang ada, sehingga generator tidak mengalami ketidak sesuaian

yang menyebabkan kerusakan, cara tersebut merupakan jalan pintas yang baik

untuk keselamatan ujung sumber frekuensi tinggi, selain impedansi juga perlu

perhatian pada daya yang disalurkan untuk daya besar disesuaikan dengan cara

yang lain.

Gambar 5.11 Pemasangan Dua Pelemah

Mengacu dalam Gambar 5.11 Pemasangan akan menghasilkan

pembebanan hubung singkat berkisar 4x 8,5Ω = 34Ω, dan saat terbuka penuh

berkisar 78Ω, sehingga seakan bertindak sebagai penyesuai impedansi.

Sambungan keluaran diperoleh dari generator fungsi nampak dalam

Gambar 5.12 dan Gambar 5.13, dengan perbedaan tertentu tentang keluaran

8,5Ω 8,5Ω 8,5Ω 8,5Ω

142Ω 142Ω

sumber sinyal tersebut.

Gambar 5.12 Keluaran Generator Instek

Gambar 5.13 Keluaran Generator Toellner

Simpulan untuk BAB 4 sampai BAB 5, pengukuran beda tegangan, arus yang

mengalir, frekuensi tinggi, dan kemungkinan impedansi alat ukur sebagai berikut;

Keluaran TTL 5volt dan

CMOS 15volt

Keluaran Gelombang berbagai macam dapat diatur

amplitudonya

Keluaran Gelombang berbagai macam dapat diatur

amplitudonya

Keluaran TTL 5volt dan

CMOS 15volt

Harus diketahui perkiraan besaran tegangan yang akan diukur, termasuk

pembebanan oleh alat ukur, secara umum pengukuran beda tegangan

menggunakan impedansi tinggi untuk masukan alat ukurnya.

Alat ukur avo meter merupakan alat ukur bebas pentanahan (eart free

meter), artinya dapat ditempatkan dimana saja tanpa tergantung

pentanahan atau grounding.

Pengukuran dengan osiloskop, menggunakan jarum penduga (pasive

probe) dengan berbagai keistimewaan karakteristik terutama impedansi

tingginya, sehingga sebagai ujung ukur dilarang menggunakan untuk

ujung sumber, karena masalah arus yang lewat.

Pengukuran saluran seimbang (balance) memerlukan kedua saluran

masukan osiloskop dengan ketinggian impedansinya, caranya dengan

fungsi ADD dan pembalikan sinyal (invt) masukan pada salah satu

kanal masukannya.

Ujung sumber ditutup dengan impedansi sesuai impedansi keluaran

sumber sinyal, secara mudah diterapkan pelemah (attenuator) pada

keluarannya agar tidak menimbulkan kerusakan pada perangkat keluaran

sumber sinyal.

Fungsi X-Y merupakan penggantian sisi X osiloskop dengan salah satu

masukan kanalnya, berfungsi mengukur beda fasa dan perbandingan

frekuensi masukan dengan metoda lissajeus.

Untuk pengukuran standar seluruh panel CAL pada osiloskop harus pada

tetapan yang ditentukan.

Tugas terakhir cari tampilan tampang muka osiloskop jejak rangkap dengan skala

yang jelas, hubungkan dengan diagram balok osiloskop jejak rangkap pada

halaman 237, halaman 206, halaman 207 pada buku “Instrumentasi Elektronik

dan Teknik Pengukuran” yang ditulis oleh William David Cooper, diterbitkan

oleh penerbit Erlangga, diterjemahkan oleh Sahat Pakpahan tahun 1985.

Salah contoh pengukuran tanggapan frekuensi sistem audio dengan

menggunakan generator fungsi dan osiloskop jejak rangkap nampak dalam

Gambar 5.14.

Gambar 5.14 Pengukuran Tanggapan Frekuensi Pre Amplifier

Pengukuran dengan ujung ukur sesuai dengan sinyal yang seharusnya

diukur terutama nampak dalam Gambar 5.14 pada kanal 1 sebagai ujung ukur

pemasukan sinyal masukan harus diukur pada titik masukan langsung bukan

memberi cabang pada keluaran generator fungsinya, kesalahan ini sering

dilakukan dengan memasang sambungan T (T conector) yang dihubungkan ke

masukan kanal 1, padahal sinyal yang diukur harusnya masukan pada perangkat

yang dicatu oleh generator fungsi/ sinyal, ujung sumber yang diperlukan

menggunakan BNC to RCA cable dan Tconector RCA to RCA.

BAB VI

PENGUKURAN DENGAN RANGKAIAN JEMBATAN

6.PENDAHULUAN

Pengukuran pada bidang tertentu memerlukan ketelitian yang sangat

cermat, dengan penerapan rangkaian susunan jembatan (bridge) akan didapatkan

ketelitian yang tinggi namun terjadi keterbatasan jangkah ukur dalam prakteknya.

Pertama penerapan pengukuran untuk pengukuran hambatan atau

resistansi murni, tapi untuk selanjutnya dapat digunakan untuk mengukur nilai

kapasitansi, nilai induktansi, karena dasar pengukurannya adalah perbandingan

maka didapatkan ketelitian tinggi karena perbandingan berkesan seimbang.

Kekurangan lain adalah alat ukur penetap kesetaraan bandingan umumnya

bebas pentanahan dan seimbang (balance) maka prinsip pengukuran rangkaian

seimbang diterapkan pada penunjuk keseimbangan dengan osiloskop, termasuk

sumber sinyal dibebas gandengkan dengan trafo sebagai sumber sinyal arus bolak-

balik.

Capaian yang diharapkan adalah penerapan pengukuran untuk ketelitian tinggi

dengan penerapan susunan yang dapat dilakukan dengan komponen dasar yang

ada

6.1 JEMBATAN RESISTANSI

Hambatan murni tidak berpengaruh pada nilainya diberbagai frekuensi

kerja sehingga awalnya untuk mengukur nilai resistansi atau hambatan yang

belum diketahui dengan lengan-lengan standar dan lengan pengubah berskala,

sebuah jembatan terdiri dari empat lengan dengan pengukur keseimbangan arus

berupa PMMC awalnya, selanjutnya dapat menggunakan telepon kepala saat

sumber pengukuran adalah arus bolak-balik yang lebih baru menerapkan

osiloskop sebagai pengamat besar arus ketidak setimbangan.

Ketidak setimbangan menunjukkan kalau besar perbandingan dari lengan

sehadap hasil perkaliannya tidak sebanding sehingga menilik dari susunan

rangkaian merupakan pembagi tegangan ganda yang masing-masing menjadi

sumber tegangan tergantung (dependent voltage source), artinya saat besar

tegangan pembanding tidak sama akan terjadi pengaliran arus diantara kedua

pertemuannya.

Gambar 6.1 nampak susunan jembatan wheatstone dasar dengan nilai

perbandingan hambatan tertera setelah gambar tersebut..

Gambar 6.1 Jembatan Wheatstone dan Persamaan Setimbang

(Sumber : www.fag.org/docs/dc/dc.html)

Jembatan setimbang

jika nilai ini berlaku;

Gambar 6.2 Penurunan Rumusan Jembatan

(Sumber : digital.ni.com/public.nfs/ankb)

Pengukuran lain dengan metoda jembatan adalah pengukuran resistansi

sangat rendah yang cukup teliti dengan mempergunakan jembatan Kelvin,

nampak dalam Gambar 6.3, koreksi ketelitian dengan sistem lengan khususnya.

Gambar 6.3 Jembatan Kelvin

(Sumber : en.wikipedia.org/wiki/kelvin_bridge.htm)

Gambar 6.4 Rumusan Terpakai

Persamaan lain berlaku seperti jembatan Wheatstone, pada pembahasan

sebelumnya nampak dalam Gambar 6.3.

6.2 JEMBATAN IMPEDANSI

Untuk keperluan pengukuran kapasitor dan induktor dengan metoda

jembatan tersedia jembatan schering dan jembatan maxwell, secara susunan

nampak dalam Gambar 6.5 sampai Gambar 6.6.

Gambar 6.5 Jembatan Schering dan Trafo Isolasi Tegangan

(Sumber : en.wikipedia.org/wiki/bridge-schering)

Untuk mengukur harus disetimbangkan jembatan sampai tidak ada nada

terdengar, pada monitor atau perangkat ukur sinyal bolak-balik, pada kondisi

tertentu untuk mengenali sinyal digunakan osiloskop dengan dua masukan sisi

positif saja yang digunakan, dan pada masukan sumber sinyal ke jembatan

mengunakan trafo nampak dalam Gambar 6.5.

Gambar 6.6Jembatan Maxwell dan Rumusan Pencarian.

Setiap jembatan terutama jembatan pengukur kapasitor dan pengukur

induktor menggunakan sumber arus bolak-balik, sehingga penggunaan trafo pada

masukan sinyal jembatan jadi mudah diterapkan dan osiloskop sangat membantu

dengan nilai impedansi tingginya.

BAB VII

PENGUKURAN RADIO FREKUENSI

PENDAHULUAN

Pengenalan operasi perangkat ukur besaran listrik yang berhubungan

dengan teknik telekomunikasi tentunya harus menyangkut operasi perangkat

dengan frekuensi radio yang harus dihadapi dalam praktek alat ukur, setelah

prinsip rangkaian tertutup yang akan menghasilkan pengukuran yang benar tentu

berkembang sebab tidak selalu besaran dalam teknik keradioan selalu diukur

dengan prinsip galvanis tetapi diukur dengan terpisah tanpa kabel (wireless),

sehingga satuan-satuan ukurnya juga berkembang menuju leadaan yang lebih luas.

Capaian yang diharapkan adalah dapat mengoperasikan pengukuran dengan jarak

(remote) karena alasan besarannya memang tidak harus disentuh, secara umum

pengukuran mengandung pemancar dan penerima, untuk keadaan yang masih

dalam batasan besaran listrik tetap berada pada lingkaran saluran masih mungkin

ada dalam praktek ukurnya.

7.1 PENGUKURAN PADA JALUR.

Yang dimaksud dengan jalur adalah masih adanya kabel saluran besaran

yang akan diukur, pembahas dimulai dengan pengenalan alat ukur dengan

visualisasi yang secara garis besar hampir sama dengan osiloskop namun

pengambaran pada diagram Cartesian sumbu X nya adalah besaran frekuensi,

sehingga disebut dengan alat pengukur jalur frekuensi atau spectrum frekuensi,

untuk memperdalam pengenalan dan teknologinya, dapat ditilik pada buku

“Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran” pada BAB 11 ‘instrumen

untuk pembangkit dan analisis bentuk-bentuk gelombang’ yang ditulis oleh

William David Cooper, diterbitkan oleh penerbit Erlangga, dan diterjemahkan

oleh Sahat Pakpahan, pembahasan dalam buku dimulai dari pembangkit

gelombang, namun dalam buku modul ini dijelaskan pada sistem Spektrumnya

sendiri, agar pemahaman menjadi lengkap, penjelasan dari buku baccan tersebut

sebaiknya telah diselesaikan.

Pembahasan pertama tentang sudut pandang besaran yang diuji berbeda

dalam pandang ruang ujinya, jika osiloskop menguji pergerakan gelombang

terhadap waktu, untuk alat uji spectrum mengambil sisi seakan kita menala

gelombang sebuah radio diudara jika pengambaran terdapat beberapa siaran radio

ditempat yang berbeda sepanjang jalur frekuensi, begitulah pengambaran nampak

dalam Gambar 7.1.

Gambar 7.1 Beda Domain Pandang Osiloskop dan Analisa Spektrum.

(Sumber : Agilent Spectrum Analysis Basics AN 150)

Sesuai pemaparan dan adanya penggambaran secara sumbu pandang maka

untuk osiloskop berupa gelombang berlanjut namun pada pengukur spectrum

terbagi pada besaran daerah frekuensi dengan sumbu Y merupakan daya terima

dan sumbu X merupakan besaran frekuensi yang dijalankan dari kiri ke kanan

secara berkelanjutan hanya pada daerah tertentu adanya bentang daerah atau

SPAN dan lebar bidang (bandwidth), jika aturan penyetelan sesuai maka akan

tampil puncak-puncak yang jelas tapi saat pengaturan kurang sesuai dan span atau

bentang daerah frekuensi ukur terlalu sepit akan berupa garis bidang yang saling

bertumpukan sehingga sulit mengenali bagian batas bawahnya tiap lebar

bidangnya, layer tampilan analisa spectrum nampak dalam Gambar 7.2.

Gambar 7.2 Layar Tampilan Analisis Frekuensi

(Sumber : Agilent AN 150)

Gambar 7.3 Diagram Balok Alat Analisis Frekuensi

(Sumber : Agilent AN 150)

Nampak dalam Gambar 7.3 adanya sweep generator sebagai pengerak

frekuensi osilator dan pengerak jejak pada layar artinya saat bersamaan gerakan

layar dari kiri kekanan sambil mengubah frekuensi dari rendah ketinggi, jadi hasil

penggambaran pada layar sumbu Y akan besar/ naik saat diterima sinyal yang

cukup kuat, saat sinyal yang diterima kecil maka amplitude gambar sumbu Y

juga menurun, jadi naik turun sumbu Y tergantung diterimanya sinyal dari

masukan, seperti sebuah radio penerima yang digeser pencari gelombangnya, saat

tepat maka terdengar siaran atau suara lagu dan sebagainya, dalam tampilan

merupakan besaran Y.

Gambar 7.4 Analisa Spektrum Banyak Pencampur

Gambar 7.5 Tampang Muka Analisa Spektrum (spectrum Analyzer).

(Sumber : radaufunk.com)

Penampilan Tampang muka sebuah perangkat Analisa Spektrum

(Spectrum Analyzer) panel depan tersebut setiap sakelar penyetalanya saling

terhubung sehingga ada pergerakan bersama saat ditekan, dan bergerak masing-

masing saat ditarik sakelar tengahnya, Gambar 7.6 merupakan tampilan layar saat

rentang frekuensi rendah jadi seperti terbuka selebar sinyal banyak nilai.

Gambar 7.6 Tampilan Saat Span Rendah (20kHz)

Pengenalan skala sama dengan osiloskop dengan perbedaan divisi untuk

sumbu X adalah frekuensi, nilai tengah frekuensi ditentukan dengan CT bagi nilai

yang terbaca pada counter nampak dalam Gambar 7.5, nilai merah tampilan

adalah nilai tengah.

Pengukuran lain adalah pengukuran karakteristik antenna dengan

memanfaatkan generator tracking dengan perilaku dapat bergeser frekuensinya

setara dengan geseran posisi sumbu X, dibantu dengan pengandeng berarah

(directional coupler), akan dibahas lebih lanjut pada operasi pengukuran antenna.

7.2 PENGUKURAN DENGAN JARAK

Setelah pengukuran dalam lingkar arus kabel tibalah pengukuran dengan

jarak dari sumber pemancar gelombang, pada awalnya penampil dari besaran

ditampilkan dengan PMMC dan selanjutnya ditampilkan dengan visualisasi

seperti penggunaan Spectrum Analyzer sebagai penguji keadaan gelombang radio

yang dipancarkan pemancar atau uji dengan menggunakan antenna penerima

dengan lebar bidang luas (wideband).