Percobaan IV - Sistem Instrumentasi

7/23/2019 Percobaan IV - Sistem Instrumentasi

1/55

W1

Ptot=W1+W2+W3

RS

T

0

W2W3

PERCOBAAN IV

OSILOSKOP, TANG AMPERE, DANEARTH

TESTER

NAMA : MARIA GUSTI AGUNG AYU PERMATA

NIM : 1404405084

KELOMPOK : 19

TANGGAL : 26 S!"#$% 2015

ASISTEN : I MADE SASTRA D&IKIARTA

LABORATORIUM SISTEM INSTRUMENTASI

'URUSAN TEKNIK ELEKTRO

(AKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA

2015

LABORATORIUM

SISTEM INSTRUMENTASITEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS UDAYANA


2/55

BAB IV

OSILOSKOP

IV)1 T*+*-

Tujuan dari percobaan ini adalah pengenalan dan beberapa pemakaian

dan osiloskop.

IV)2 A."/." - D!%*-3-

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut

dibawah ini.

1. 1 Osiloskop 2 channel

2. 1 Audio Generator

. 1 !oket "anel

#. 1 $esistor 1%% &

'. 1 (nduktor 1#% m) *Trans+ormator,

. 1 apasitor 1% /0

. eberapa abel

IV) D% T%

IV))1 O.3!

Osiloskop adalah suatu peralatan elektronik yang dapat memberikan

gambar pada layarnya3 dan sinyal listrik yang dihubungkan pada inputnya.

4engan osiloskop memungkinkan untuk melihat bentuk dari persamaan

gelombang suatu sinyal listrik3 dapat mengukur berapa +rekuensi3 periode3

tegangan dari sinyal3 amplitudo3 dan beda +ase.

G#$% 4)1Osiloskop

Osiloskop terdiri dari dua bagian3 yaitu display dan panel control.

Display menyerupai tampilan layar pada tele5isi yang ber+ungsi sebgai tempat

tampilan sinyal uji. "ada displayosiloskop terdapat garis-garis melintang secara

5ertikal dan horizontal yang membentuk kotak-kotak yang disebut dengan 7.


3/55

Arah horizontal mewakili sumbu waktu dan garis 5ertikal mewakili sumbu

tegangan.

"anel control berisi tombol-tombol yang bisa digunakan untuk

menyesuaikan tampilan di layar. Tombol-tombol pada panel osiloskop antara lain6

1. Tombol power on/off. Tombol ini digunakan untuk menghidupkan

osiloskop dan untuk mengatur intensitas. 4alam mengatur intensitas

jangan terlampau besar karena dapat merusak osiloskop.

2. TombolFocus. Tombol ini digunakan untuk memperoleh gambar yang

tajam dan jelas.

. Tombol Horizontal Position. Tombol ini berhubungan denganhorizontal amplifier dan dipergunakan untuk mengatur posisi dari

gambar dengan menggeser ke arah horizontal.

#. Tombol Vertical Position. Tombol ini digunakan pengaturan posisi

dengan menggeser ke arah 5ertikal.

'. Tombol Trigger Level. Tombol ini digunakan untuk mengatur kestabilan

gambar pada layar osiloskop.

. Time/div. 7ntuk mengatur sweep time pada display. 4engan posisi

expander controlpada callirated maka time sweep seperti yang tertera

pada skala.

. Volt/div. 4engan posisi vener expander pada posisi callirated maka

skala divisiondan displaysesuai dengan angka pada skala pengaturnya.

8. !ntensity. 7ntuk mengatur kecerahan garis yang ditampilkan di layar.

9. "hannel #:2$ 4igunakan untuk memilih saluran atau kanal yang

digunakan.

4alam penggunaan osiloskop digunakan probe. "robe adalah kabel

penghubung yang ujungnya diberi penjepit3 dengan penghantar berkualitas3 dapat

meredam sinyal-sinyal gangguan3 seperti sinyal radio atau noise yang kuat.

Terdapat dua terminal penghubung pada probe3 yaitu ujung probe dan kabel

ground yang biasanya dipasangi capit buaya. "ada prakteknya capit buaya

tersebut dihubungkan dengan bagiangroundpada rangkaian3 seperti chasislogam3

dan sentuhkan ujung probe pada titik yang dites pada rangkaian.


4/55

G#$% 4)2 "robe

0ase gelombang adalah lamanya waktu yang dilalui dimulai dari satu

loop hingga awal dari loop berikutnya3 diukur dalam derajat. Phase shift

menjelaskan perbedaan dalam pewaktuan antara dua atau lebih sinyal periodik

yang identik. !alah satu cara mengukur beda +asa adalah menggunakan mode ;


5/55

"ada layar osiloskop langsung ditampilkan bentuk dalam gelombang tersebut.

Osiloskop tipe analog ini menggambar bentuk-bentuk gelombang listrik dengan

melalui gerakan pancaran elektro dalam sebuah tabung sinar katoda dari kiri ke

kanan.

Osiloskop digital mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan dengan

menggunakan A4> *&nalog to Digital "onverter, untuk mengubah besaran

tegangan yang dicuplik menjadi besaran digital. Gelombang yang akan

ditampilkan lebih dulu disampling dan didigitalisasikan. Osiloskop kemudian

menyimpan nilai-nilai tegangan ini bersama-sama dengan skala waktu

gelombangnya di memori. Osiloskop digital hanyal mencuplik dan menyimpan

demikian banyak nilai dan kemudian diberhentikan. Osiloskop digital

memberikan kemampuan ekstensi+3 kemudahan tugas-tugas akuisisi gelombang

dan pengukurannya.


6/55

VR

L

Yin

Xin

XmaxYo

R = 100

L = 140 H

IV)4 L-3 P%$-

IV)4)1 K#!- P%$

1. !iapkan peralatan yang dibutuhkan.

2. ?yalakan alat audio generator dan osiloskop.

. )ubungkan ujung probe 1 dan ujung probe 2 pada terminal alat

osiloskop yang sudah dinyalakan.

#. "robe terkompensasi 1%@.

'. Tekan tombol auto-set.

. !ambungkan ujung probe 2 lainnya dan jepitan buaya *aligator

clip, kebagian luar konektor ?> di kanal 2 danground.

. =atikan channel1 karena hanya channel2 yang digunakan.

8. Atur ke+okusan gambar sinyal dengan tombol +okus.9. "utarlah sekrup pada probe channel 2 hingga bagian atas dan

bawah gelombang segi empat benar-benar rata.

1%. Atur letak sinyal dengan tombol horizontaldan tombol 5ertikal.

11. Tekan tombolstopuntuk menghentikan pergerakan gelombang.

12. >atat dan amati gelombang3 +rekuensi3 T:di53 :di53 tinggi

gelombang3 dan lebar gelombang yang didapat.

1. >arilah gelombang dengan hasil yang berbeda.

IV)4)2 RL 7- RC S%


2. ?yalakan alat audio generator dan osiloskop.

. )ubungkang ujung probe 1 dan ujung probe 2 pada terminal alat

osiloskop yang sudah dinyalakan.

#. "robe terkompensasi 1%@.

'. Tekan tombol auto-set.

. $angkai rangakaian menggunakan resistor 1%% & dan induktor 1#%

/) seperti rangkaian dibawah ini.

G#$% 4)4 $agkaian $B !eri

. !ambungkan ujung probe ke rangkaian.

8. Atur +rekuensi pada audio generator 9% )C dan 18% )C.


7/55

9. >atat dan amati tinggi gelombang3 lebar gelombang3 :di53 T:di53

+rekuensi3 resistor3 induktor dalam bentuk gelombang dan

lissa'ouse.

1%. Bakukan kembali percobaan tersebut dengan menggganti

induktornya dengan kapasitor #3 /0.


8/55

IV)5 D" ;. P%$-

IV)5)1 K#!- P%$ 1

G#$% 4)5 ompensasi "robe 1

Tinggi Gelombang 6 ' kotak

Bebar Gelombang 6 2 kotak

" 6 1%@

:di5 6 1%

T:di5 6 2'% /s

0rekuensi 6 '%3%2 )C

IV)5)2 K#!- P%$ 2

G#$% 4)6 ompensasi "robe 2

Tinggi Gelombang 6 23' kotak


" 6 1%@

:di5 6 2%

T:di5 6 2'% /s

0rekuensi 6 '%3%8 )C


9/55

IV)5) K#!- P%$

G#$% 4)< ompensasi "robe 2

Tinggi Gelombang 6 ' kotak

Bebar Gelombang 6 ' kotak

" 6 1%@

:di5 6 1%

T:di5 6 1%% /s

0rekuensi 6 '%31#% )C

IV)5)4 RC S% 90 ;=

G#$% 4)8 $> !eri 9%)C

Tinggi Gelombang 6 3# kotak


" 6 1%@

:di5 6 2%

T:di5 6 23'% ms

0rekuensi 6 9%3''2 )C

$ 6 1%% &

> 6 #3 /0


10/55

IV)5)5 RC S% 90;= L+*

G#$% 4)9 $> !eri 9% )C Bissajouse

Tinggi Gelombang 6 %3# cm

Bebar Gelombang 6 %3# cm

" 6 1%@

:di5 6 2%

T:di5 6 23'% ms


$ 6 1%% &

> 6 #3 /0

IV)5)6 RC S% 180 ;=

G#$% 4)10 $> !eri 18% )C

Tinggi Gelombang 6 23# kotak


" 6 1%@

:di5 6 2%

T:di5 6 23'% ms


$ 6 1%% &

> 6 #3 /0


11/55

IV)5)< RC S% 180 ;= L+*

G#$% 4)11 $> !eri 18% )C Bissajouse

Tinggi Gelombang 6 %3 cm

Bebar Gelombang 6 %3 cm

" 6 1%@

:di5 6 2%

T:di5 6 23'% ms


$ 6 1%% &

> 6 #3 /0

IV)5)8 RL S% 90 ;=

G#$% 4)12 $B !eri 9% )C

Tinggi Gelombang 6 132 kotak


" 6 1%@

:di5 6 1

T:di5 6 23'% ms

0rekuensi 6 9%3#12' )C

$ 6 1%% &

B 6 1#% /)


12/55

IV)5)9 RL S% 90 ;= L+*

G#$% 4)1 $B !eri 9% )C Bissajouse

Tinggi Gelombang 6 %32 cm

Bebar Gelombang 6 %32 cm

" 6 1%@

:di5 6 1

T:di5 6 23'% ms

0rekuensi 6 9%3#12' )C

$ 6 1%% &

B 6 1#% /)

IV)5)10 RL S% 180 ;=

G#$% 4)14 $B !eri 18% )C

Tinggi Gelombang 6 %38 kotak


" 6 1%@

:di5 6 1

T:di5 6 23'% ms

0rekuensi 6 18%318 )C

$ 6 1%% &

B 6 1#% /)


13/55

IV)5)11 RL S% 180 ;= L+*


Tinggi Gelombang 6 %32 kotak

Bebar Gelombang 6 %32 kotak

" 6 1%@

:di5 6 1

T:di5 6 23'% ms

0rekuensi 6 18%318 )C

$ 6 1%% &

B 6 1#% /)


14/55

IV)6 A-. D"

IV)6)1 K#!- P%$

IV)6)1)1 P-*3*%- #!."*7, >3"*, 7- ?%3*-

Amplitudo merupakan simpangan terjauh dari suatu gelombang. 7ntuk

menentukan amplitudo sebuah gelombang dapat menggunakan rumus sebagai

berikut 6

A=1

2x (t)x probe x volt/

............................*#.1,

eterangan 6

A D Amplitudo

t D Tinggi gelombang

"eriode merupakan waktu yang diperlukan untuk membuat suatu

gelombang. 7ntuk menentukan waktu sebuah gelombang dapat menggunakan

rumus sebagai berikut 6

T=(l)x Time/ ...................................*#.2,

eterangan 6

T D "eriode *s,

l D Bebar gelombang

0rekuensi merupakan banyaknya gelombang dalam tiap detik. 7ntuk

menentukan +rekuensi sebuah gelombang dapat menggunakan rumus sebagai

berikut 6

f=1

T ....................................................*#.,

eterangan 6

+ D 0rekuensi *)C,

a. "engukuran kompensasi probe 1

Amplitude D E @ *t, @ probe @ volt/div

D E @ ' @ 1% @ 1%

D 2'%

"eriode *T, D *l, @ Time:di5

D 2 @ 2'% @ 1%-

D '%% @ 1%-

s


15/55

0rekuensi D 1:T

D 1:'%% @ 1%-

D 2% @ 1%)Cb. "engukuran kompensasi probe 2


D E @ 23' @ 1% @ 2%

D 2'%


D 2 @ 2'% @ 1%-

D '%% @ 1%-s

0rekuensi D 1:T

D 1:'%% @ 1%-

D 2% @ 1%)C

c. "engukuran kompensasi probe Amplitude D E @ *t, @ probe @ volt/div

D E @ ' @ 1% @ 1%

D 2'%


D ' @ 1%% @ 1%-

D '%% @ 1%-s

0rekuensi D 1:T

D 1:'%% @ 1%-

D 2% @ 1%)C


16/55

IV)6)2 M-"*- B7 P @ , A#!."*7, P%7, 7- (%3*-

IV)6)2)1 M-"*- $7 ! @

7ntuk menentukan beda +ase dari sebuah rangkaian secara praktikum

adalah sebagai berikut6

=Arc . sin Yo

Ym ..............................................*#.#,

eterangan6

=Sudut fase


17/55

V

100

4,7F

Yin

Xin

V100

140H

Yin

Xin

G#$% 4)16$angkaian $> !eri

eda +ase pada rangkaian $B seri dapat dihitung sesuai dengan persamaan #..

G#$% 4)1


18/55

kompensasi probe sebsar 1% kali3 tinggi gelombang akan menjadi1

10 dari

bentuk aslinya. ika nilai volt/div2 kali semula3 maka tinggi gelombang akan

menjadi E kali semula. ika nilai volt/divE kali semula3 maka tinggi gelombang

akan menjadi 2 kali semula. !emakin besar nilai time/div yang didapat3 maka

lebar gelombang akan semakin rapat. !ebaliknya3 semakin kecil nilai time/div

yang didapat3 maka lebar gelombang akan semakin lebar.

4apat dilihat dari tabel #.13 amplitudo3 periode3 dan +rekuensi memiliki

besar yang antar gelombangnya sama besarnya. "eriode dipengaruhi lebar

gelombang dan time/div$ 4imana lebar gelombang berbanding lurus dengan

periode3 sehingga semakin besar lebar gelombang atau semakin besar time/div

maka semakin besar nilai periodenya. ?ilai +rekuensi berbanding terbalik dengan

periode3 sehingga semakin kecil nilai periode maka semakin besar nilai +rekuensi

yang didapat. ?ilai amplitudo dipengaruhi oleh tinggi gelombang tersebut.

!emakin besar tinggi gelombang tersebut3 maka amplitudo akan semakin besar.

!ebaliknya3 semakin kecil tinggi gelombang tersebut3 maka amplitudo akan

semakin kecil.

IV)6)2) P%"*-- !7 R-3- RC

a. $angkaian $> seri 9% )C

G#$% 4)18$> !eri 9% )C


19/55

erdasarkan gambar #.18 memiliki tinggi gelombang 3# kotak3

lebar gelombang 232 kotak3 probe 1%@3 volt/div2% 3 T/div23'%ms3 +rekuensi 9%

)C3 resistor 1%% &3 dan kapasitor #3 /0.


D E @ 3# @ 1% @ 2%

D #%


D 232 @ 23' @ 1%-

D '3' @ 1%-s

0rekuensi D 1:TD 1:'3' @ 1%-

D 181382 )C

b. $angkaian $> seri 9% )C lissajouse

G#$% 4)19$> !eri 9% )C Bissajouse

erdasarkan gambar #.193 sinyal tersebut memiliki 6

Tinggi gelombang *


20/55

tan1

1

2 fCR

tan1 1

2 (90 ) (100 )(4,7x106 )

tan

1 1000

84,6 tan1

1000

265,644

tan13,76

75,11

c. $angkaian $> seri 18% )C

G#$% 4)20$> !eri 18% )C

erdasarkan gambar #.2% memiliki tinggi gelombang 23# kotak3

lebar gelombang 1 kotak3 probe 1%@3 volt/div2% 3 T/div23'% ms3 +rekuensi 18%

)C3 resistor 1%% &3 dan kapasitor #3 /0.


D E @ 23# @ 1% @ 2%

D 2#%

"eriode *T, D *l, @ Time:di5D 1 @ 23' @ 1%-

D 23' @ 1%-s

0rekuensi D 1:T

D 1:23' @ 1%-

D #%% )C


21/55

d. $angkaian $> seri 18% )C lissajouse

G#$% 4)21$> !eri 18% )C Bissajouse

erdasarkan gambar #.213 sinyal tersebut memiliki 6Tinggi gelombang *


22/55

e. "ersentase kesalahan phase pada $>

4alam pengukuran beda +ase dapat terjadi kesalahan3 menghitung

persentase kesalahan dapat dicari dengan persamaan #..

Kesalaa!=[ pra"ti"umteoriteori ]x100 ...................... *#.,"erhitungan persentase kesalahan untuk rangkaian $> dengan +rekuensi

9%)C lissajouse ialah sebagai berikut 6

Kesalaa!=9075,11

75,11x100=19,82

"erhitungan persentase kesalahan untuk rangkaian $> dengan +rekuensi


Kesalaa!=9061,99

61,99x100=45,18

erikut adalah tabel hasil perhitungan persentase kesalahan.

T$. #.2 )asil "erhitungan "ersentase esalahan

$angkaian 0rekuensi #ra"ti"um Teori H esalahan

$> 9% )C 90 75,11 19382H

$> 18% )C 90 61,99 #'318H

esarnya kemungkinan terjadinya kesalahan dalam pengukuran

dapat disebabkan oleh adanya kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh

kurangnya ketelitian dalam pembacaan skala pengukuran ataupun pembulatan

angka-angka salah perhitungan kesalahan juga dapat terjadi akibat presisi alat

yang rendah ataupun kesalahan pada rangkaian.


23/55

IV)6)2)4 P%"*-- !7 %-3- RL

a. $angkaian $B seri 9% )C

G#$% 4)22$B !eri 9% )C

erdasarkan gambar #.22 memiliki tinggi gelombang 132 kotak3

lebar gelombang 232 kotak3 probe 1%@3 volt/div 1 3 T/div23'%ms3 +rekuensi

9%)C3 resistor 1%% &3 dan kapasitor 1#% /).


D E @ 132 @ 1% @ 1

D


D 232 @ 23' @ 1%-

D '3' @ 1%-s0rekuensi D 1:T

D 1:'3' @ 1%-

D 181382 )C


24/55

b. $angkaian $B seri 9% )C lissajouse

G#$% 4)2$B !eri 9% )C Bissajouse

erdasarkan gambar #.23 sinyal tersebut memiliki 6Tinggi gelombang *


25/55

G#$% 4)24$B !eri 18% )C

erdasarkan gambar #.2# memiliki tinggi gelombang %38 kotak3

lebar gelombang 1 kotak3 probe 1%@3 volt/div1 3 T/div23'% ms3 +rekuensi 18%

)C3 resistor 1%% &3 dan kapasitor 1#% /).


D E @ %38 @ 1% @ 1

D #


D 1 @ 23' @ 1%-

D 23' @ 1%-s

0rekuensi D 1:T

D 1:23' @ 1%-

D #%% )C


26/55

d. $angkaian $B seri 18% )C lissajouse


erdasarkan gambar #.2'3 sinyal tersebut memiliki 6Tinggi gelombang *


27/55

4alam pengukuran beda +ase dapat terjadi kesalahan3 menghitung

persentase kesalahan dapat dicari dengan persamaan #.."erhitungan

persentase kesalahan untuk rangkaian $> dengan +rekuensi 9% )C lissajouse

ialah sebagai berikut 6

Kesalaa!=900,045

0,045x100=199900

"erhitungan persentase kesalahan untuk rangkaian $> dengan +rekuensi


Kesalaa!=900,091

0,091

x100=98801,1

erikut ini adalah tabel hasil perhitungan persentase kesalahan.

T$. 4) )asil "erhitungan "ersentase esalahan

$angkaian 0rekuensi #ra"ti"um Teori H esalahan

$B 9%)C 90 0,045 1999%%H

$B 18%)C 90 0,091 988%131H

esarnya kemungkinan terjadinya kesalahan dalam pengukuran dapat

disebabkan oleh adanya kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh kurangnya

ketelitian dalam pembacaan skala pengukuran ataupun pembulatan angka-angka

salah perhitungan kesalahan juga dapat terjadi akibat presisi alat yang rendah

ataupun kesalahan pada rangkaian.


28/55

IV)< '>$- P%"--

1. !ebutkan apakah tujuan kompensasi probeI

awaban 6

Tujuan dari kompensasi probe adalah untuk membuat alat ukur atau

osiloskop menjadi presisi pada keadaan yang benar. )al ini dapat

dilakukan dengan cara mengatur kapasitor yang terdapat dalam probe

sehingga bagian atas dan bawah gelombang dapat berbentuk segiempat.

2. elaskan apa yang dimaksud dengan 6

a. O5er-con5ensation

b. 7nder-con5ensation

awaban 6

a O5er-con5ensation

O5er con5ention adalah keadaan dimana ujung-ujung sinyal

menjauhi garis normal.

b 7nder-con5ensation

7nder con5ention adalah kedaan dimana ujung-ujung sinyal berada

dibawah garis normal.

. uktikan bahwa kompensasi saudara benar.

awaban 6

ompensasi yang dilakukan sudah benar karena hasil sinyal yang

didapatkan tidak mengalami under-con5ensation dan o5er-con5ensation.

#. )itunglah Amplitudo3 Faktu3 dan 0rekuensi gelombang yang

didapat.

awaban 6

"ada kompensasi probe 1 6

D 1% + D '% )C

A D 23' kotak t D 2'% /s

"ada kompensasi probe 26

D 2% + D '% )C

A D 132' kotak t D 2'% /s

"ada kompensassi probe 6

D 1% + D '% )C

A D 23' kotak t D 1%% /s

'. elaskan hasil perhitungan saudara.

awaban 6

Terdapat rumus

$=% . f


29/55

f=!

t

Amplitudo merupakan tinggi E gelombang.

. 4ari gambar gelombang yang diperoleh3 hitunglah beda phasenya.

emudian bandingkan dengan hasil pengukuran beda phase pada

lissayous. elaskan jawaban saudara.

awaban 6

a. $angkaian $> seri 9%)C lissajouse


Tinggi gelombang *


30/55

Tinggi gelombang *


31/55

=Arc . sin Yo

Ym=Arc . sin

0,2

0,2=Arc . sin1=90

"erhitungan secara teori menggunakan persamaan #.6

RC=Arc. tanL

R

tan12 fL

R

tan12 (90)(140x106)

(100)

tan1252 x 106

tan1

791,28x 106

0,045

d. $angkaian $B seri 18%)C lissajouse


Tinggi gelombang *


32/55

tan1

1582,56x106

0,091

. Apa yang dimaksud dengan kalibrasi dan apa tujuannyaI

awaban 6

alibrasi adalah kegiatan untuk menentukan nilai kebenaran penunjukan

alat ukur kon5ensional dan mengukur bahan dengan membandingkannya

dengan standar pengukuran yang dapat dilacak ke nasional dan atau

internasional. Tujuan dari kalibrasi ini adalah untuk menentukan de5isiasi

dan kebenaran kon5ensional nilai penunjukan alat ukur dan pengukuranhasil dijamin pencarian untuk standar nasional sebagai standar dan

internasional.


33/55

IV)8 K#!*.-

erdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut dibawah ini.

1 Osiloskop adalah suatu peralatan elektronik yang dapat

memberikan gambar pada layarnya3 dan sinyal listrik yang

dihubungkan pada inputnya. 4engan osiloskop memungkinkan

untuk melihat bentuk dari persamaan gelombang suatu sinyal

listrik3 dapat mengukur berapa +rekuensi3 periode3 tegangan dari

sinyal3 amplitudo3 dan beda +ase.

2 Amplitudo merupakan simpangan terjauh dari suatu gelombang.

Amplitudo dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut6

Amplitudo=1

2x ti!&&i &elomba!& x probe x volt/

"eriode merupakan waktu yang diperlukan untuk membuat datu

gelombang. "eriode dapat ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut6T=lebar &elomba!& x Time /

# 0rekuensi merupakan banyaknya gelombang dalam tiap detik.

0rekuensi dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut6

fre"ue!si=1

T

' esarnya nilai volt/div akan memperganda tinggi gelombang. ila

volt/divdinaikkan 2 kali semula3 maka tinggi gelombang akan E

kali dari tinggi semula. !edangkan time/div akan mempengaruhi

lebar gelombang.

ompensasi probe bertujuan agar alat ukur menjadi presisi pada

keadaan yang benar. )al ini dilakukan dengan cara mengatur

kapasitor yang terdapat dalam probe agar bagian atas dan bawah

gelombang berbentuk segi empat.

=enentukan beda +ase berdasarkan teori dapat ditentukan dengan

persamaan sebagai berikut6

=Arc . sin Yo

Ym


34/55

8 =enentukan beda +ase berdasarkan teori pada rangkaian $> dan

rangkaian $B dapat ditentukan dengan persamaan sebagai

berikut6

RC=Arc. tan 1

CR=tan1

1

2fCR

RL=Arc . tanL

R=tan1

2 fL

R

9 esarnya kemungkinan terjadinya kesalahan dalam pengukuran

dapat disebabkan oleh kurangnya ketelitian dalam pembacaan

skala pengukuran ataupun pembulatan angka-angka pengukuran.esalahan juga dapat terjadi karena presisi alat yang rendah dan

juga kesalahan pada rangkaian.


35/55

BAB IV

TANG AMPERE

IV)1 T*+*-

Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut dibawah ini.

1. 7ntuk mengetahui sistem pengukuran arus listrik dengan tang

ampere.

2. 7ntuk mengetahui cara kerja tang ampere dalam mengukur arus

listrik tiga +asa.

IV)2 A."/." - D!%*-3-

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebuah tang

ampere.

IV) D% T%

IV))1 T- A#!%

Tang Ampere atau dapat disebut "lamp (etermerupakan sebuah alat

ukur yang sangat nyaman dipakai dan memberikan kemudahan pengukuran arus

listrik3 tegangan3 daya3 dan tahanan tanpa mengganggu atau memutus sirkit.

G#$% 4)1Tang Ampere

>ara menggunakan alat ini ialah masukkan salah satu kabel yang ingin

diukur ke dalam mulut tang ampere. emudian pilih holduntuk memberhentikan

pengukuran dan lihat pada skala tang ampere tersebut hasil pengukuran yang

didapat.

"rinsip pengukuran A>:4> "lamp meter. !ecara umum hall element

yang digunakan sebagai sensor adalah untuk mendeteksi arus 4> karena tidak

mungkin untuk menggunakan metode induksi elektromagnetik seperti yang


36/55

digunakan untuk dedicatedA> clamp meter. Hall element ditempatkan di celah

yang dibuat dengan memotong bagian dari rahang trans+ormator. etika ada aliran

magnetik proporsional +luks untuk mengeluarkan output tegangan. )lement Hall

adalah semikonduktor untuk menghasilkan tegangan sebanding dengan produk

arus biasa dan medan magnet pada terminal outputketika arus bisa diberikan pada

terminal masukkan.

G#$% 4)2 "rinsip "engukuran Tang Ampere dan "engoperasian Tang Ampere

i= '((A)

........................................................*#.1,

4alam A> "lamp meter secara umum beroperasi dengan prinsip

trans+ormator arus *>T,3 digunakan untuk mengambil +luks magnetik yang

dihasilkan dari arus yang mengalir melalui konduktor. 4engan asumsi arus yang

mengalir melalui konduktor menjadi arus utama3 dapat diperoleh arus

proporsional untuk arus utama dengan induksi elektromagnetik dari sisi sekunder

*lilitan, dari tra+o yang terhubung ke rangkaian pengukuran instrumen: hal ini


37/55

memungkinkan untuk mengambil pembacaan arus A> pada layar digital seperti

gambar #.2.

IV))2 I7-"?3 K$. 7-- &%-

"eraturan warna selubung penghantar dan warna isolasi inti penghantar

harus diperhatikan pada saat pemasangan. )al tersebut di atas diperlukan untuk

mendapatkan kesatuan pengertian mengenai penggunaan sesuatu warna atau

warna loreng yang digunakan untuk mengenal penghantar guna keseragaman dan

mempertinggi keamanan.

"enggunaan warna loreng )ijau-uning

Farna hijau-kuning hanya boleh digunakan untuk menandai penghantar

pembumian3 pengamanan3 dan penghantar yang menghubungkan ikatan

penyama tegangan ke bumi.

"enggunaan warna iru

Farna biru digunakan untuk menandai penghantar netral atau kawat tengah3

pada instalasi listrik dengan penghantar netral. 7ntuk menghindarkan

kesalahan3 warna biru tersebut tidak boleh digunakan untuk menandai

penghantar lainnya. Farna biru hanya dapat digunakan unntuk maksud lain3

jika pada instalasi tersebut tidak terdapat penghantar netral atau kawat tengah.

Farna biru tidak untuk kabel pentanahan.

"enggunaan warna kabel berinti tunggal

7ntuk pengawatan di dalam perlengkapan listrik disarankan hanya

menggunakan kabel dengan satu warna3 khususnya warna hitam. ika

diperlukan warna lain untuk penandaan disarankan menggunakan warna

cokelat.

"engenal untuk inti atau rel

7ntuk kabel dengan isolasi dari bahanpoly ethylenedisingkat "J3poly vinyl

chloridedisingkat dengan ">3 cross lin*ed polyethylene disingkat dengan

;B"J.

Farna untuk kabel berselungung berinti tunggal

abel berselubung berinti tunggal boleh digunakan untuk +ase3 netral3 kawat

tengah atau penghantar pembumian asalkan isolasi kedua ujung kabel yang

terlihat *bagian yang dikupas selubungnya, dibalut isolasi khusus yang

berwarna.


38/55

U-"*3 -". ."%3

- 0ase $ merah

- 0ase ! kuning- 0ase T hitam

- ?etral biru

U-"*3 !.-3!- ."%3

- 7:; merah

- :< kuning- F:K hitam

- Arde loreng hijau-kuning


39/55

Farna selubung kabel

Farna selubung kabel ditentukan sebagai berikut6

- abel berisolasi tegangan pengenal *'%% , P*"- abel udara berisolasi "J3 ">3 ;"B"J *%% 1%%% , ;"#

- abel tanah berselubung "J dan "> *%% 1%%% , ;"#

- abel tanah berselubung "J3 "> L 1%%% M%

IV)) K$. RST

$!T merupakan kesepakatan umum yang digunakan oleh

orang (ndonesia sebagai istilah pemakaian untuk mennyatakan jumlah

keluaran *output, dari pembangkit listrik atau tenaga sumber yang akan

dihubungkan dengan beban muatan listrik *input,. !ebutan $!T digunakan sebagai pengingat semata dan

ber+ungsi sebagai penanda untuk membedakannya dengan 7F atau

;


40/55

7ntuk menetralkannya kembali3 berdasarkan si+at listrik

yang tertutup agar bisa mengalir3 maka kelebihan arus netral tadiakan mengalir melewati instalasi listrik umum *pengguna,3

sebelum akhirnya melewati grounding sistem di dalam tanah

yang dialirkan lagi ke tra+o3 lalu kembali lagi ke instalasi listrik

rumah hingga jumlahnya kembali netral3 begitu seterusnya. "ada

instalasi listrik yang sudah terpasang terdapat empat kabel3 yaitu

$3 !3 T dan ?.


41/55

IV)4 L-3 P%$-

IV)4)1 T- A#!%


2. ?yalakan alat tang ampere.

. =emutarswitchke arah ampere.

#. uka mulut tang ampere dan masukkan kabel $ ke mulut tang

amper.

'. Tekan tombol hold untuk mendapatkan hasil pengukurannya.

. >atat hasil pengukuran arus tersebut.

. Bakukan kembali percobaan tersebut dengan mengganti kabel yang

diukur dengan ! dan T.

IV)5 D" ;. P%$-

4ari percobaan yang telah dilakukan hasil data didapatkan

adalah sebagai berikut dibawah ini. T$. 4)1 )asil "engukuran Arus =enggunakan Tang Ampere

A

%*

K

$

.

;

.

P

-

*

3

*%

-

$

93

1#

A

!

23

2

A

T

%3

%8

A


42/55

IV)6 A-. D"

$!T merupakan kesepakatan umum yang digunakan oleh

orang (ndonesia sebagai istilah pemakaian untuk menyatakan

jumlah keluaran *output, dari pembangkit listrik atau tenaga

sumber yang akan dihubungkan dengan beban muatan listrik

*input,.

!ebutan $!T digunakan sebagai pengingat semata dan

ber+ungsi sebagai penanda untuk membedakannya dengan 7F

atau ;


43/55

sebelum akhirnya melewati grounding sistem di dalam tanah

yang dialirkan lagi ke tra+o3 lalu kembali lagi ke instalasi listrik

rumah hingga jumlahnya kembali netral3 begitu seterusnya. "ada

instalasi listrik yang sudah terpasang terdapat empat kabel3 yaitu

$3 !3 T dan ?.

G#$% 4) >ara "enggunaan Tang Ampere

4ari percobaan yang telah dilakukan3 hasil data yang didapatkan

sebagai berikut6

T$. 4)2 )asil "engukuran Arus =enggunakan Tang Ampere

A

%*

K

$

.

;

.

P

-

*

3

*%

-

$

93

1#

A

!

23

2

A

T

%3

%8

A


44/55

IV)6)1 P-*3*%- A%* !7 K$. ( R

erdasarkan tabel #.2 dapat dilihat3 arus yang mengalir

pada kabel +asa $ adalah 931# A. Arus yang mengalir pada kabel +asa $

lebih besar dari pada arus yang mengalir pada kabel +asa ! dan kabel +asa

T. "erbedaan pengukuran arus yang mengalir pada setiap kabel tersebut

disebabkan oleh perbedaan besarnya beban yang tersambung pada kabel

+asa tersebut. erdasarkan )ukum Ohm3 besar arus berbanding terbalik

dengan besar beban atau tahanannya3 tetapi besar arus berbanding lurus

dengan daya. Oleh karena itu3 penyebab arus yang mengalir pada kabel

+asa $ lebih besar dari pada arus yang mengalir pada kabel +asa ! dan

kabel +asa T ialah tahanan yang terdapat pada kabel +asa $ lebih kecil dari

pada tahanan pada kabel +asa ! dan kabel +asa T.

IV)6)2 P-*3*%- A%* !7 K$. ( S


pada kabel +asa ! adalah 232 A. Arus yang mengalir pada kabel

+asa ! lebih besar dari pada arus yang mengalir pada kabel +asa

T dan lebih kecil dari pada kabel +asa $. "erbedaan pengukuran

arus yang mengalir pada setiap kabel tersebut disebabkan oleh

perbedaan besarnya beban yang tersambung pada kabel +asa

tersebut. erdasarkan )ukum Ohm3 besar arus berbanding

terbalik dengan besar beban atau tahanannya3 tetapi besar arus

berbanding lurus dengan daya. Oleh karena itu3 penyebab arus

yang mengalir pada kabel +asa ! lebih besar dari pada arus yang

mengalir pada kabel +asa T dan lebih kecil dari pada kabel +asa

$ ialah tahanan yang terdapat pada kabel +asa ! lebih kecil dari

pada tahanan pada kabel +asa T dan lebih besar dari pada kabel

+asa $.

IV)6) P-*3*%- A%* !7 K$. ( T


pada kabel +asa T adalah %3%8 A. Arus yang mengalir pada kabel

+asa T lebih kecil dari pada arus yang mengalir pada kabel +asa

$ dan kabel +asa !. "erbedaan pengukuran arus yang mengalir


45/55

pada setiap kabel tersebut disebabkan oleh perbedaan besarnya

beban yang tersambung pada kabel +asa tersebut. erdasarkan

)ukum Ohm3 besar arus berbanding terbalik dengan besar

beban atau tahanannya3 tetapi besar arus berbanding lurus

dengan daya. Oleh karena itu3 penyebab arus yang mengalir

pada kabel +asa T lebih kecil dari pada arus yang mengalir pada

kabel +asa $ dan kabel +asa ! ialah tahanan yang terdapat pada

kabel +asa T lebih besar dari pada tahanan pada kabel +asa $ dan

kabel +asa !.


46/55

IV)< '>$- P%"--

1. elaskan apa tang ampere dan cara penggunaannyaM awaban 6

Tang ampere adalah suatu alat ukur yang dapat mengukur arus listrik3

tegangan listrik3 tahanan listrik3 dan daya listrik tanpa mengganggu atau

memutus arus listrik. >ara menggunakan alat ini ialah dengan

membuka mulut tang ampere3 kemudian masukkan kabel yang akan

diukur ke dalam mulut tang ampere3 maka akan keluar hasil

pengukurannya pada tang ampere tersebut


47/55

IV)8 K#!*.-

erdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut6

1. Tang ampere adalah suatu alat ukur yang dapat mengukur arus

listrik3 tegangan listrik3 tahanan listrik3 dan daya listrik tanpa

mengganggu atau memutus arus listrik.

2. "eraturan warna selubung penghantar dan warna isolasi inti

penghantar harus diperhatikan pada saat pemasangan3 seperti

penggunaan warna loreng hijau-kuning3 penggunaan warna biru3

penggunaa warna kabel berinti tunggal3 pengenal untuk inti atau rel3

warna untuk kabel berselubung berinti tunggal3 dan warna selubung

kabel.

. abel $!T merupakan istilah pemakaian untuk menyatakan jumlah

keluaran *output, dari pembangkit listrik atau tenaga sumber yang

akan dihubungkan dengan beban muatan listrik *input,.

#. "erbedaan pengukuran arus yang mengalir pada setiap kabel

tersebut disebabkan oleh perbedaan besarnya beban yang

tersambung pada kabel +asa tersebut. erdasarkan )ukum Ohm3

besar arus berbanding terbalik dengan besar beban atau tahanannya3

tetapi besar arus berbanding lurus dengan daya.


48/55

PERCOBAAN 4

EART; TESTER

IV)1 T*+*-

Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut dibawah

ini.

1. 7ntuk mengetahui pengukuran tahanan pentanahan.

2. 7ntuk mengetahui pengukuran pentanahan.

IV)2 A."/." - D!%*-3-

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah

sebuah alat ukur )arth Tester$

IV) D% T%

)arth Tester adalah alat pengukur resistansi grounding

*pembumian,. "ada dasarnyagroundingatau pembumian digunakan untuk

mengamankan alat listrik atau elektronika dari induksi listrik dengan jelas

di gedung-gedung bertingkat yang menggunakan sistem pembumian atau

grounding. "eralatan groundingmenggunakan tembaga karena tembaga

merupakan konduktor yang paling e+ekti+ untuk dilalui arus listrik3 tidak

mudah berkarat3 cocok disemua kondisi3 dan baik digunakan ditanah yang

kering atau tanah yang lembab atau berair3 itulah kenapa semua perangkat

groundingmenggunakan tembaga.

G#$% 4)6)arth Tester

"embumian atau grounding yang baik atau yang benar-

benar e+ekti+ mempunyai nilai dibawah ' & *"7(B 2%%%68,3 namun

resistansi yang baik dipengaruhi dengan kadar air3 mineral garam3 derajat


49/55

kesamaan3 dan tekstur tanah yang baik. 0aktor yang mempengaruhi sistem

pembumian *+rounding ,ystem, ialah sebagai berikut 6

T$. 4)6 0aktor yang =empengaruhi +rounding ,ystem

7ntuk mencapai nilai tahanan tersebut3 tidak semua area

bisa terpenuhi karena ada beberapa aspek yang mempengaruhinya3 yaitu6

1. adar air. ila air tanah dangkal:penghujan3 maka nilai tahanan mudah

didapatkan sebab sela-sela tanah mengandung cukup air bahkan berlebih3

sehingga kondukti5itas tanah akan semakin baik.

2. =ineral:garam. andungan mineral tanah sangat mempengaruhi tahanan

karena semakinn berlogam dan mbermineral tinggi3 maka tanah semakin

mudah menghantarkan listrik. 4aerah pantai kebanyakan memenuhi ciri khas


50/55

kandungan mineral dan garam yang tinggi3 sehingga tanah sekitar pantai akan

jauh lebih baik mudah untuk mendapatkan tahanan tanah yang rendah.

. 4erajat keasaman. !emakin asam tanah3 maka arus listrik semakin mudah

dihantarkan. egitu sebaliknya3 semakin basa tanah3 maka arus listrik sulit

dihantarkan. >iri tanah dengan ") tinggi biasanya berwarna terang3 misalnya

bukit kapur.

#. Tekstur tanah. 7ntuk daerah yang bertekstur pasir dan berpori akan sulit

untuk mendapatkan tahanan yang baik karena jenis tanah seperti ini air dan

mineral akan mudah hanyut dan tanah mudah kering.

)arth tester mempunyai tiga kabel3 diantaranya kabel berwarna

merah3 kuning3 dan hijau. )ubungkan kabel yang berwarna merah serta berwarna

kuning ke tanah dengan masing-masing jarak kurang lebih '-1% meter dari

pentanahan atau grounding. emudian hubungkan kabel yang berwarna hijau ke

grounding yang sudah terpasang. emudian lakukan pengukuran grounding

dengan memilih tahanan yang dibutuhkan tergantung kondisi tanah pada area

setempat yang akan diukur. emudian tekan tombol tester untuk mengetahui

resistansigrounding3 biasanya berwarna kuning atau merah pada displayalat ukur

akan muncul nilai tahanan pentanahan. emudian amati hasil nilai resistansi

groundingyang sudah didapatkan.


51/55

IV)4 L-3 P%$-

IV)4)1 Earth Tester


2. ?yalakan alat)arth Tester$

. )ubungkan kabel yang berwarna merah serta berwarna kuning ke

tanah dengan masing-masing jarak kurang lebih '-1% meter dari

pentanahan ataugrounding.

#. )ubungkan kabel yang berwarna hijau ke groundingyang sudah

terpasang.

'. Bakukan pengukuran grounding dengan memilih tahanan yang

dibutuhkan tergantung kondisi tanah pada area setempat yang akan

diukur.

. Tekan tombol tester untuk mengetahui resistansi grounding3

biasanya berwarna kuning atau merah pada displayalat ukur akan

muncul nilai tahanan pentanahan.

. >atat dan amati hasil nilai resistansi grounding yang sudah

didapatkan.

IV)5 D" ;. P%$-

4ari percobaan yang telah dilakukan hasil data didapatkan

adalah sebagai berikut dibawah ini.

T$. 4)< )asil "engukuran $esistansi =enggunakan)arth Tester

M"7

P-*

3*%-

M

S#!.?

7

M


52/55

IV)6 A-. D"

)arth Tester adalah alat pengukur resistansi grounding

*pembumian,. "ada dasarnya grounding atau pembumian

digunakan untuk mengamankan alat listrik atau elektronika dari

induksi listrik dengan jelas di gedung-gedung bertingkat yang

menggunakan sistem pembumian ataugrounding.

"ercobaan dilakukan di kampus Teknik Jlektro ukit-

imbaran 0akultas Teknik 7ni5ersitas 7dayana. erdasarkan

percobaan yang dilakukan didapatkan hasil data sebagai berikut6

T$. 4)8 )asil "engukuran $esistansi =enggunakan)arth Tester

M"7

P-*

3*%-

M

S#!.?

.7

M

IV)6)1 P-*3*%- M"7 M

erdasarkan hasil data yang didapat3 pada saat pengukuran

menggunakan metode meas3 hasil yang diperoleh resistansinya

tidak terbaca3 hal ini disebabkan karena jenis tanah dibukit ialah

jenis batu karang3 maka resistansi yang ideal adalah N 1%.%%%

dm-n. erdasarkan tabel #.3 jenis tanah batu karang memiliki

tahanan jenis tanah *$J, sebesar 1%dm-n3 maka dari itu jenis

tanah di bukit jimbaran termasuk tanah yang tidak ideal.

4ikarenakan kondisi tanah pada saat melakukan pengukuran

kondisi tanah yang akan mau diukur harus dalam keadaan baik

dan bukan jenis tanah berbatu karang atau berbatu yang tidak

bagus untuk sistem pentanahan.

IV)6)2 P-*3*%- M"7 S#!?7 M


53/55

erdasarkan hasil data yang didapat3 pada saat pengukuran

menggunakan metode simplified meas3 hasil yang diperolehresistansinya tidak terbaca3 hal ini disebabkan karena jenis tanah

dibukit ialah jenis batu karang3 maka resistansi yang ideal

adalah N 1%.%%% dm-n dan saat pengukuran jarum penunjuk

bergerak cepat atau melebihi pada skala yang terbesar3 sehingga

nilai dari tahananan pentanahan tidak dapat ditentukan.

erdasarkan tabel #.3 jenis tanah batu karang memiliki tahanan

jenis tanah *$J, sebesar 1%dm-n3 maka dari itu jenis tanah di

bukit jimbaran termasuk tanah yang tidak ideal. 4ikarenakan

kondisi tanah pada saat melakukan pengukuran kondisi tanah

yang akan mau diukur harus dalam keadaan baik dan bukan

jenis tanah berbatu karang atau berbatu yang tidak bagus untuk

sistem pentanahan.

IV)< '>$- P%"--

1. elaskan apa yang dimaksud dengan earth tester dan cara

penggunaannyaM

awaban 6

)arth tester adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur

resistansi grounding atau pembumian. >ara penggunaannya ialah

hubungkan kabel yang berwarna merah serta berwarna kuning ke tanah

dengan masing-masing jarak kurang lebih '-1% meter dari pentanahan

atau grounding. emudian hubungkan kabel yang berwarna hijau ke

grounding yang sudah terpasang. emudian lakukan pengukuran

grounding dengan memilih tahanan yang dibutuhkan tergantung

kondisi tanah pada area setempat yang akan diukur. emudian tekan

tombol tester untuk mengetahui resistansi grounding3 biasanya

berwarna kuning atau merah pada displayalat ukur akan muncul nilai

tahanan pentanahan. emudian amati hasil nilai resistansi grounding

yang sudah didapatkan.


54/55


55/55

IV)8 K#!*.-

erdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut6

1. )arth tester adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur

resistansigroundingatau pembumian.

2. 0aktor yang mempengaruhi sistem pembumian ialah jenis tanah3

kadar air3 mineral: garam dalam tanah3 derajat keasaman3 dan

tekstur tanah.

. )arth testermemiliki tiga kabel 3 yaitu berwarna merah3 kuning3

dan hijau. Farna merah dan kuning dihubungkan ke tanah dengan

jarak kurang lebih '-1% meter. Farna hijau dihubungkan ke

grounding yang sudah terpasang.

#. Tanah ideal memiliki resistansi tanah N 1%.%%%dm-n3 jika lebih

tanah tersebut tidak termasuk tanah ideal.

'. Tanah batu karang memiiki resistansi 1%dm-n.

Percobaan IV - Sistem Instrumentasi

Documents

Transcript of Percobaan IV - Sistem Instrumentasi