Cara Pengukuran Ampere Meter

AMPERE DAN VOLT METER

Ampere Meter

Ampere meter, sering juga disebut ammeter, adalah perangkat yang

digunakan untuk mengukur arus. Semua alat ukur memiliki tahanan

sehingga Ammeter sering juga digambarkan sebagai sebuah resistor.

Agar lebih mudah dimengerti, pembahasan rangkaian ammeter akan

digunakan rangkaian DC.

Ammeter pada pengukuran suatu rangkaian perlu diletakkan seri

terhadap arus yang ingin diukur. Hal ini disebabkan arus tidak akan

berubah bila melalui rangkain seri, dan akan terbagi bila melewati

rangkain yang disusun pararel. Untuk lebih jelasnya perhatikan

gambar 1 yang menggambarkan peletakkan ammeter pada suatu rangkaian.

Gambar 1. Peletakan ammater dalam suatu rangkaian

Pengaruh Ammeter pada rangkaian

Walaupun arus pada rangkaian seri tidak berubah, akan tetapi

peletakkan ammeter pada suatu rangkaian tersebut akan mempengaruhi

pengukuran. Hal ini dikarenakan ammeter memiliki tahanan internal

Pengukuran Besaran ListrikDicky Arinanda Arifin ST,MT

Pusat Pengembangan Bahan AjarUniversitas Mercu Buana‘11 1

sehingga akan menambah besaran tahanan total pada rangkaian tersebut

sehingga akan merubah besar arus yang tadinya hanya mengalir ke

tahanan pada rangkaian awal.

Gambar 2. Pemasangan ammeter (R1) pada suatu rangkaian dengan load

tertentu (R2)

Perhatikan gambar 2, jiga R1 adalah ammeter, maka untuk mengukur

arus pada sirkuit adalah dengan memasang R1 seri dengan R2 (beban

sirkuit). Jika R1 dilepaskan dari maka resistansi rangkaian hanya R2

sehingga arus yang sesungguhnya mengalir adalah:

Saat R1 (alat ukur) dipasang maka arus menjadi:

Agar ammeter tidak mempengaruhi pengukuran maka diperlukan tahanan

internal yang kecil sehingga R1 + R2 = R2.Semakin kecil resistansi

dari ammeter makan semakin kecil error perhitungan. Kecilnya

resistansi juga mempengaruhi sensitivitas alat ukur. Sensitivitas

ammeter adalah jumlah arus yang diperlukan agar terjadi defleksi

maksimal pada alat ukur. Semakin kecil jumlah arus, semakin tinggi

sensitivitasnya.

Rentang Ukur Ammeter



Ammeter memiliki rentang ukur tertentu yang bergantung dari

rangkaian yang digunakan. Sebagai contoh, Ammeter dengan

sensitivitas 1 mA dapat mengukur arus rangkaian dari 0-1mA. Agar

ammeter dapat mengukur arus di atas 1 mA maka diperlukan rentang

ukur baru, hal ini dapat dilakukan dengan memodifikasi rangkaian

yang ada di dalamnya.

Rangkaian di bawah ini menunjukkan tiga buah rangkaian dengan

variasi voltase input:

Gambar 3. Ilustrasi rangkaian pada ammeter

Variasi input voltase tidak mempengaruhi perbandingan arus yang

melewati R1 dan R2 (1:9). Bila R1 diganti ammeter dengan

resistansi 10 ohm maka ammeter dapat mengukur sampai 100 A.

Dengan mengatur besaran resistor di R2 maka rentang ukur juga

bisa divariasi.



Dengan cara tersebut maka dengan menyusun rangkaian ammater

seperti pada gambar di bawah, maka dapat dihasilkan ammeter

dengan beberapa rentang ukur sekaligus. Besaran rentang ukur

ditentukan oleh seberapa besar resistor total yang tersambung.

Rangkaian resistor ini disebut resistor shunt, Semakin besar

resistor shunt maka semakin sensitif ammeter tersebut. Dengan

cara ini maka cara ini maka ammeter saat ini dapat mengukur mulai

dari 5 mikroA-1mA.

Gambar 4. Rangkaian ammeter dengan variasi rentang ukur

Untuk mengukur arus lebih dari 50 A, maka ammeter perlu

ditambahkan resistor shunt eksternal yang dapat dilihat pada

gambar di bawah ini. Resistor shunt eksternal berguna untuk

menurunkan arus yang masuk ke PMMC agar tidak merusak alat ukut.

Dengan mengetahui rasio penurunan arus maka besarnya arus asli

dapat diketahui.



Gambar 5. Ammeter dengan eksternal shut resistor

Keselamatan Penggunaan

Untuk menghindari kerusakan alat dan cedera pada pengguna ammeter

maka ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pengukuran

dengan ammeter:

1. Ammeter harus selalu dihubungkan secara seri

dengan rangkaianyang diuji ·

2. Selalu mulai dengan kisaran tertinggi sebuah ammeter

3. Putuskan dahulu listrik dari sirkuit sebelum menghubungkan dan

memutuskan hubungan ammeter

4. Di amperemeter dc, amati polaritas sirkuit yang tepat

untukmencegah meter tidak rusak

5. Jangan pernah menggunakan ammeter dc untuk menukur arus ac

Voltmeter

Selaian mengukur arus, besaran listrik lain yang paling sering

diukur adalah voltase. Alat ukur voltase disebut voltmeter. Agar

lebih mudah dimengerti, pembahasan rangkaian voltmeter akan

digunakan rangkaian DC.



Voltmeter pada pengukuran suatu rangkaian perlu diletakkan pararel

terhadap beban yang ingin diukur voltasenya. Hal ini disebabkan

voltase akan sama pada setiap rangkaian pararel, dan akan berubah

dan terbagi pada setiap beban yang dipasang seri. Untuk lebih

jelasnya perhatikan gambar 6 yang menggambarkan peletakkan voltmeter

pada suatu rangkaian.

Gambar 6. Pengukuran voltase pada rangkaian pararel dan seri

Gambar A = R1 dan R2 memiliki voltase yang sama, gambar B = R1 dan

R2 memiliki voltase yang berbeda. Bila R2 diganti voltmeter, maka

rangkaian yang cocok adalah pada Gambar A dimana voltmeter dipasang

pararel dengan beban.

Pengaruh Terhadap Rangkaian

Efek pemasangan voltmeter terhadap rangkaian disebut juga loading

effect. Efek ini dapat diartikan sebagai pengaruh pemasangan

voltmeter yang akan merubah besaran voltase yang ingin diukur karena

voltmeter juga terukur sebagai beban. Ilustrasi efek ini dapat

dilihat pada gambar 7.



Gambar 7. Loading effect

Gambar A adalah rangkaian sebelum disambungkan ke voltmeter. R2

ingin diukur, secara teori voltase seharusnya sebesar 10 V,

dikarenakan arus yang lewat adalah sebesar 1 A. Gambar B tampak

telah disambungkan voltmeter dengan tahanan dalam sebesar R3

yang memiliki resistansi yang sama dengan R2. Hal ini merubah

besaran voltase menjadi 6.25 V karena nilai RN (resistansi

gabungan berubah) sehingga arus yang melewati voltmeter dan R3

naik menjadi 1,25 A.

Gambar 8. Menghilangkan loading effect

Agar loading effect tidak terjadi maka tahanan R3 harus diubah agar

arus yang lewat tidak berubah. Pada gambar 8, R3 diubah menjadi R4

dengan tahanan sebesar 10K Ω. Dengan cara ini besar RN mendekati R2

sehingga arus yang mengalir ke R4 (voltmeter) dan R3 mendekati 1 A



sehingga voltase yang terukur adalah 10 V. Sebagai kesimpulan

resistansi voltmeter harus jauh lebih besar dari beban yang ingin

diukur

Rentang Ukur Voltmeter

Pada gambar A, voltmeter dengan rentang ukur 10 V mampu menampilkan

besaran voltase pada R1 maksimal 10 V. Pada gambar B, voltase

dinaikan 10x lipat sehingga voltmeter tidak mampu mengukurnya.

Untuk itu ditambahkan resistor 9kΩ sehingga resistansi voltmeter

bertambah dan bisa mengukur hingga 100 V. Prinsip ini sama seperti

pada ammater yaitu menggunakan resistor shunt.

Gambar 9. Resistor tambahan untuk merubah rentang ukur

Dengan memberikan variasi resistor tambahan maka dapat dibuat

voltmeter dengan variasi rentang ukur seperti yang ditunjukkan pada

gambar 10.



Gambar 10. Voltmeter dengan variasi rentang ukur

Alih Fungsi Ammeter ke Voltmeter

Setelah mengetahui prinsip kerja ammater dan voltmeter, maka dapat

disimpulkan bahwa perubahan rentang ukur hanya dipengaruhi variasi

besar resistor shunt. Oleh karena itu kedua alat ukur ini dapat

digabungkan dengan cara menvariasikan besar resistor shunt dan

merubah cara menghubungkan ke rangkaiannya.

Sensitivitas Voltmeter

Sensitivitas voltmeter dinyatakan dalam ohms per volt (Ω/V), yaitu

resistansi voltmeter saat skala volmeter mencapai maksimal. Voltase

dengan resistansi besar memiliki loading effect lebih kecil, maka

voltase dengan sensitivitas lebih besar memberikan pengukuran yang

lebih akurat. Voltase terukur berbanding dengan besarnya arus maka:

Full-scale voltage reading = full-scale current x resistance



Voltmeter Prinsip Elektrostatis

Mekanisme ini didasarkan pada repulsi beban terhadap pelat

kapasitor. Gerakan meter elektrostatik sebenarnya sebuah

kapasitor variable besar di mana satu set plat yang dapat bergerak.

Gerakan plat ditahan oleh pegas. Pointer dipasang pada pelat akan

mengindikasikan perubahan voltase. Meningkatnya voltase menyebabkan

plat memberikan gaya torsi. Torsi hanya terjadi bila voltase

inputnya besar sehingga voltmeter ini hanya cocok untuk pengukuran

TEGANGAN TINGGI

Keselamatan Penggunaan

1. Voltmeter harus selalu dihubungkan secara pararel

dengan rangkaian yang diuji

2. Selalu mulai dengan kisaran tertinggi sebuah ammeter

3. Putuskan dahulu listrik dari sirkuit sebelum menghubungkan dan

memutuskan hubungan ammeter

4. Di amperemeter dc, amati polaritas sirkuit yang tepat

untukmencegah meter tidak rusak

5. Jangan pernah menggunakan voltmeter dc untuk menukur arus ac



Cara Pengukuran Ampere Meter

Documents

Transcript of Cara Pengukuran Ampere Meter