Alat Ukur Elektronika Dan Fungsinya.docx

Alat Ukur Elektronika dan Fungsinya | Alat ukur elektronik (listrik) merupakan perkakas/alat yang digunakan untuk mengukur besaran-besaran listrik seperti hambatan listrik (R), kuat arus listrik (I), beda potensial listrik (V), daya listrik (P), dan lainnya. Terdapat dua jenis alat ukur yaitu alat ukur analog dan alat ukur digital. Berikut adalah macam-macam alat ukur listrik :         

Amper-meter Voltmeter Ohm-meter Multimeter Analog/Digital Oscilloscope Generator fungsi Digital Signal Analyzer Spectrum meter dll

1 Ampermeter Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik baik untuk listrik DC maupun AC yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.

Ampermeter

Ampermeter posisi nol di tengah 2. Voltmeter Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang

dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anode sedangkan yang di tengah sebagai katode. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter).

Voltmeter

3. Ohm-meter Ohm-meter adalah alat untuk mengukur hambatan listrik, yaitu daya untuk menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm.

Ohm-meter 4. Multitester Analog/Digital Multimeter adalah alat untuk mngukur listrik yang sering dikenal sebagai VOAM (VolT, Ohm,

Ampere meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multimeter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masingmasing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC.

Multitester Digital

> Multitester Analog 5. Oscilloscope Oscilloscope/osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan. Pengulangan ini menyebabkan bentuk sinyal kontinyu sehingga dapat dipelajari.

osiloskop

6. Generator fungsi Generator fungsi adalah alat ukur yang digunakan sebagai sumber pemicu yang diperlukan, merupakan bagian dari peralatan (software) uji coba elektronik yang digunakan untuk menciptakan gelombang listrik. Gelombang ini bisa berulang-ulang atau satu kali.

Generator fungsi Generator fungsi analog umumnya menghasilkan gelombang segitiga sebagai dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan oleh kapasitor yang dimuat dan dilepas secara berulang-ulang dari sumber arus konstan. Tipe lain dari generator fungsi adalah sub-sistem yang menyediakan output sebanding terhadap beberapa input. Contohnya, output berbentuk kesebandingan dengan akar kuadrat dari input. Alat seperti itu digunakan dalam sistem pengendali umpan dan komputer analog.

ALAT UKUR DIGITAL

1. Pengertian Alat Ukur Digital

Alat ukur digital adalah alat ukur yang menunjukan besaran yang diukur dalam bentuk angka. Dengan alat ukur digital kesalahan pembacaan dihilangkan oleh penunjukan langsung dengan angka dari besaran yang diukur, dan titik desimal ditunjukan pula secara langsung untuk memudahkan pengukuran. Disamping ini ada keuntungan-keuntungan lain seperti penggunaan signal-signal digital untuk pencetakan(printing out) atau perekaman langsung pada pita berlubang atau pita magnetis atau selanjutnya untuk berhubungan langsung. Komputer-komputer alat-alat digital untuk menambah efisiensi pengolahan data. Didalam alat ukur digital, dikenal suatu bagian komponen yang digunakan untuk merubah sistem analog ke digital yang dsebut dengan AD konvekter. Alat ukur digital saat sekarang banyak dipakai dengan berbagai kelebihannya, mudah dioperaikan, dan praktis.

2. Macam-macam Alat Ukur Digital A. TERMOMETER DIGITAL Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah thermometer. Dalam kehidupan sehari-hari masyarakat untuk mengukur suhu cenderung menggunakan indera peraba. Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi maka diciptakanlah termometer untuk mengukur suhu dengan valid. Termometer digital memiliki beberapa jenis menurut cara pemakaiannya, ada yang diletakakan pada telinga dan ada pula yang di letakkan pada mulut untuk memperoleh hasil pengukurannya tetapi memiliki prinsip kerja yang sama dengan termometer yang lainnya yaitu pemuaian.

Pada termometer digital menggunakan logam sebagai sensor suhunya yang kemudian memuai dan pemuaiannya ini diterjemahkan oleh rangkaian elektronik dan ditampilkan dalam bentuk angka yang langsung bisa dibaca. Termometer digital biasanya dilengkapi dengan bunyi (misalnya bip) yang akan memberitahukan bahwa pengukuran suhu telah selesai dilakukan. Termometer air raksa sangat akurat dan murah harganya. Sayangnya, bila jatuh akan langsung pecah sehingga tidak terlalu dianjurkan penggunaannya pada bayi dan balita. Termometer digital lebih mahal harganya tetapi relatif lebih aman penggunaannya.

CARA PENGUKURAN TERMOMETER Cara pengukuran umumnya sama dengan cara pengukuran dengan memakai termometer konvensional (air raksa), hanya saja Anda tidak perlu melihat jam untuk mengetahui kapan pengukuran suhu selesai.Walau demikian, biasakan membaca dahulu petunjuk yang disertakan oleh pabrik pembuat termometer tersebut. Sebab mungkin saja termometer yang Anda beli memerlukan cara berbeda untuk pemakaiannya. PRINSIP KERJA TERMOMETER DIGITAL Sensor yg berupa PTC atau NTC dengan tingkat sensitifitas tinggi akan berubah nilai tahanannya jika terjadi sebuah prubahan suhu yg mengenainya..Perubahan nilai tahanan ini linear dengan perubahan arus, sehingga nilai arus ini bisa dikonversi ke dalam bentuk tampilan display- Sebelum dikonversi, nilai arus ini di komparasi dengan nilai acuan dan nilai offset di bagian komparator, fungsinya untuk menerjemahkan setiap satuan amper ke dalam satuan volt yg akan dikonversi ke display.Kalibrasinya biasa menggunakan kalibrator manual atau otomatis, kalibrator manual suhu yg dikenakan ke sensor adalah suhu pemanas nyata dimulai dari 0 derajat

untuk setting ofsetnya. Kalibrasi otomatis terdiri dari suhu pemanas dan checker untuk gain dalam rangkaian komparatornya. Material Penyusunnya : 

sensor PTC/ NTC



komparator (OP-amp dan sejenisnya)

•

Analog to Digital konverter

•

dekoder display (IC 7447 TTL misalnya)

•

display (7 segmen, LCD, monitor)

B. MULTIMETER DIGITAL Multimeter sering digunakan dalam pengukuran besaran-besaran listrik. Selain itu alat ini juga atau biasa disebut AVO (Ampere, Volt, dan Ohm) meter yang artinya suatu alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus listrik (I) dengan satuan ampere, mengukur tegangan listrik (V) dengan satuan volt, dan untuk mengukur besarnya tahanan listrik dengan satuan ohm.

Multimeter digital memiliki resistansi konstan 1M (often 10 MΩ) untuk seluruh jangkah ukur tegangan DC ini lebih dari cukup untuk seluruh rangkaian. Pengukuran arus dan tegangan dengan multimeter 1. Pilih jangkah ukur dengan lebih besar dari dengan pembacaan yang masih dapat dilakukan. 2. Sambungkan meter, yakinlah sambungan pada sisi yang benar. Multimeter sangat mudah rusak oleh perlakuan sembrono mohon diperhatikan hal ini:  Selalu melepas meter sebelum memindah jangkah ukur  Selalu periksa letak jangkah sebelum dihubungkan kerangkaian  Jangan membiarkan pengukuran arus paling besar resiko kerusakannya berada pada resistansi rendah.

Pengukuran resistansi dengan Digital Multimeter 1. Letakkan jangkah ukur lebih besar dari yang ada. Perhatikan penampil menunjukan “off dari skala” (biasanya kososng atau 1 pada sisi kiri). 2. Lebih besar dari yang ada Sentuhkan ujung pengukur meter bersama dan periksa apakah terbaca nol, jika tidak nol, putar saklar ‘set zero’ jika tidak coba lagi. 3. Letakkan ujung penduga ke komponen. Jauhi sentuhan lebih dari satu sambungan pada waktu yang sama atau anda akan dapatkan kenaikan pembacaan.

C. VOLTMETER DIGITAL Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat. Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Pada voltmeter digital menunjukan tegangan dapat pula untuk mengukur tahanan metermeter voltohm atau dapat untuk dua-duanya tegangan DC dan DC. Metode-metode yang dipakai secara garis besar dapat dilkaukan dengan metode perbandingan. Metode perbandingan Voltmeter berdasarkan metode ini mempunyai suatu tegangan standar berkode yang dibandingkan oleh suatu amplifier pembanding. Adapaun tegangan standar dapat berubah secara otomatis sampai menyamai tegangan yang diukur kemudian tegangan standar yang berkode ini ditunjukan secara bilangan. Metode ini memiliki beberapa sifat sedemikian rupa sehingga perbandingan langsung antara tegangan yang diukur dan tegangan standar menjamin ketelitian dan ketepatan pengukuran. D. AMPEREMETER DIGITAL Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus listrik. Amperemeter biasanya dipasang secara seri (berderet) dengan elemen listrik. Dalam praktikum sumber listrik arus searah, amperemeter biasanya digunakan untuk mengukur besarnya arus yang mengalir pada kawat penghantar. Pada amperemeter digital sistem yang dimiliki, hampir sama dengan sistem yang ada pada volt meter digital. Yang membedakan hanya pada besar dan cara pengukurannya. Selain itu, isyarat yang masuk tetap diubah dari analog ke digital. Adapun metode yang dipakai pada alat ini yaitu metode perbandingan. Metode perbandingan, amperemeter be rdasarkan metode ini

mempunyai suatu kuat arus standar berkode yang berubah-ubah, dengan mana arus yang diukur dibandingkan oleh suatu amplifier pembanding.

E. NERACA DIGITAL Dalam kehidupan sehari-hari, massa sering diartikan sebagai berat, tetapi dalam tinjauan fisika kedua besaran tersebut berbeda. Massa tidak dipengaruhi gravitasi, sedangkan berat dipengaruhi oleh gravitasi. Fungsi dari neraca elektrik maupun bukan elektrik secara umum adalah sebagai alat pengukur massa. Kegunaan neraca ini tergantung dari skala dari neraca tersebut misal neraca/timbangan elektrik yang ada di pasar swalayan dengan yang di laboratorium tentu sensitivitas dan skala neracanya jauh berbeda. a. Proses Pengukuran Secara umum proses meninbang dengan neraca elektronik/digital adalah: 1. Pastikan bahwa timbangan sudah menyala. 2. Pastikan timbangan menunjukkan angka ”nol”( jika tidak perlu di koreksi). 3. Letakakan benda yang massanya akan diukur pada piringan tempat benda. 4. Baca skala yang tertera pada display digital sesuai skala satuan timbangan tersebut. 5.

Untuk pengukuran yang sensitivitasnya tinggi perlu menunggu 30 menit, karena hanya dapat bekerja pada batas temperatur yang ditetapkan.

b. NST Neraca Digital dan Ketelitiannya Nilai satuan terkecil dari Neraca Digital yaitu 0,01 g. Bearti Neraca Digital mampu menimbang massa minimal 0,01 g.

F. OSILOSKOP DIGITAL

Osiloskop digital tidak bagus dalam hal resolusi, hal ini disebabkan proses pembagian digitalisasi sebuah sinyal kedalam pengukuran diskrit (dipecah-pecah), kebanyakan DSO kehilangan kemampuan resolusi yang diperoleh dalam osiloskop analog. Namun demikian, osiloskop digital yang lebih maju telah berhasil menggabungkan teknik pencuplikan yang pintar dan cermat dengan moda akuisisi untuk menaikkan resolusi vertikal maupun horisontalnya. Dengan menaikkan laju cuplikan, sebuah osiloskop digital dapat menaikkan resolusi horisontalnya secara memadai. Osiloskop digital dapat menangkap gejala gelombang seperti halnya pada osiloskop analog, karena dapat mencuplik sampai 400.000 gelombang per detik. Dalam hal penyimpanan bentuk gelombang yang diukur, jelas di sini DSO memiliki keunggulan karena ia memiliki memori.

Gambar Osiloskop Digital

Lingkara n 1 menyatakan         

bahwa sumber signal : Switch pada posisi CH1 artinya sumber signal berasal dari Channel 1. Switch pada posisi CH2 artinya sumber signal berasal dari Channel 2. Switch pada posisi LINE artinya sumber signal berasal dari Line. Switch pada posisi EXT artinya sumber signal berasal dari sumber external di luar osiloskop. Lingkaran 2 menyatakan bahwa input Channel 1. Osiloskop tersebut mempunyai 2 Channel input, yaitu Channel 1dan Channel 2. Lingkaran 3 menyatakan bahwa Channel yang ditampilkan pada layar yaitu : Switch pada posisi CH1 artinya layar akan menampilkan grafik di Channel 1 dari Channel 1. Switch pada posisi CH2 artinya layar akan menampilkan grafik dari Channel 2. Switch pada posisi dual artinya layar akan menampilkan grafik dari Channel 1dan Channel 2 secara bersamaan. Switch pada posisi ADD artinya layar akan menampilkan grafik dari Channel 1 di superposisi dengan Channel 2. Lingkaran 4 menyatakan bahwa jenis signal input.

  

 

     

 Switch pada posisi AC artinya signal input berupa signal AC.  Switch pada posisi GND artinya signal input berupa signal ground.  Switch pada posisi DC artinya signal input berupa signal DC. Keluaran head unit dan amplifier adalah signal AC maka untuk menampilkan signalnya di osiloskop, switch harus diletakkan pada posisi AC. Lingkaran 5 menyatakan bahwa Volts/Div (besarnya Volts perkotak pada layar osiloskop). Tombol Volts/Div diputar ke kanan artinya semakin besar Volts perkotak sehingga tampilan signal semakin kecil. Tombol Volts/Div diputar ke kiri artinya semakin kecil Volts perkotak sehingga tampilan signal semakin besar. Perhatikan ada tombol kecil di tengah tombol besar yang berfungsi sama tetapi dengan skala yang lebih kecil (fine-tuning). Tombol Volts/Div harus diatur sedemikian rupa sehingga seluruh bagian dari signal tampak pada layar. Lingkaran 6 menyatakan bahwa Vertikal Position (posisi secara vertikal). Apabila tombol Vertikal Position diputar ke kanan maka tampilan signal bergerak ke atas. Apabila tombol Vertical Position diputar kekiri maka tampilan signal bergerak ke bawah. Tombol Vertikal Position harus diatur sedemikian rupa sehingga posisi signal berada tepat di tengah layar. Lingkaran 7 menyatakan bahwa Horizontal Position (posisi secara horizontal). Apabila tombol Horizontal Position diputar ke kanan maka tampilan signal bergerak ke kanan. Apabila tombol Horizontal Position diputar ke kiri maka tampilan signal bergerak ke kiri. Lingkaran 8 menyatakan bahwa Time/Div (waktu per kotak pada layar osiloskop). Time/Div merupakan kebalikan dari frekuensi. Satuan Time/Div adalah second atau milisecond (ms). Satuan frekuensi adalah Hz atau 1/second. Tombol Time/Div diatur sesuai dengan frekuensi signal input.

Cara Mengoperasikan Osiloskop Untuk mengoperasikan osiloskop perlu memperhatikan langkah-langkah berikut :  Untuk keamanan, memperhatikan tegangan AC apakah sudah cocok dengan tegangan AC pada jala-jala.  Mengetahui bahwa objek yang akan diukur tidak melebihi kapasitas ukur, misalkan untuk lebih aman menggeser posisi switch dari Volt/div pada posisi tertinggi yaitu 20 Volt/div dan untuk sweep Time/div cukup pada posisi mS.

Menentukan Kalibrasi pada Osiloskop  Switch Volt/div ditetapkan pada posisi 1 V/div.  Switch sweep time/div ditetapkan pada posisi 1 mS/div.  Menarik CAP dari probe dengan ujung jari sampai connector positif terlihat dan menempelkannya pada terminal CALΩ1V pp, maka pada layar akan keluar gambar isyaratnya.

3. Kelebihan Perangkat Digital Dibanding Dengan Analog 1. Alat-alat ukur digital menunjukan kebesaran yang diukur dalam bentuk angka, sedangkan alat ukur analog menacu pada sistem kerja mekanik. 2. Sistem digital secara umum lebih mudah dirangcang 3. Penyimpanan informasi lebih mudah 4. Ketepatan dan ketelitian lebih besar 5. Untai digital lebih kebal terhadap derau (noise) 6. Lebih banyak untai digital dapat dkemas dalam keping IC