Kamis, 17 Januari 2013

ALAT UKUR DAN PENGUKURAN


ALAT UKUR DAN PENGUKURAN




1.            Tujuan Percobaan

1.   Mempelajari fungsi dan sifat multimeter
2.   Mempelajari penggunaan multimeter dan keterbatasan kemampuan multimeter
3.   Dapat membedakan multimeter elektronis dan non elektronis
4.   Dapat membedakan multimeter digital dan analog
5.   Dapat menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan (Voltmeter)
6.   Mempelajari kode warna pada resistor


2.            Peralatan dan Komponen Percobaan

-  Multimeter Digital masing masing 1 buah
-  Kabel Penghubung


3.            Teori Penunjang

Multitester adalah alat untuk mengukur tegangan AC/DC, arus DC dan tahanan. Untuk mengukur tegangan, saklar pilih multitester dikembalikan pada posisi ACV atau DCV dan alat ukur dipasang secara paralel dengan beban ( yang akan diukur). Bila yang diukur adalah arus DC maka saklar pemilih diatur pada posisi DC mA dan alat ukur di pasang seri dengan beban. Sedangkan untuk mengukur tahanan, saklar pemilih di atur pada posisi Ohm dan alat ukur dipasang secara paralel dengan beban ( perlu diingat beban dalam keadaan tidak berarus listrik). Hasil pengukuran dapat diketahui dengan membaca skala yang sesuai dengan penempatan posisi skala pemilih.


4.  Hasil

Analog holes yx-960 TR

Spesifikasi :
·         Holes
·         Kabel probe (+) dan (-)
·         Sklar untuk mengatur arus AC dan DC
·         Arus AC 1022+B, 50,250 dan 1.000  merupakan tanda bahaya
·         Buzz ( untuk mengatur suara) ukurannya X: 150 MA, x 10 15 MA, x 1 k 150 MA dan x 10 k.
·         Transistor  dengan 3 kaki : EBC dan jenis transistor ada 2 yaitu NPN dan PNP
·         Batt (untuk mengukur batrai ) jenis batrai yang diukur ada 2 yaitu : 1,5 volt dan 9 volt
·         Arus DCMA diukur mulai dari 2,5A,  250,  25,  2.5, dan 50 MA
·         Arus DCV diukur mulai dari 0,1, 0,5, 2,5, 10, 50, 250 dan 1.000
·         Output dan netral untuk mengukur suara dengan arus minimal 2,5A.
·         Jarum untuk menentukan ukuran tegangan arus  dan tahanan
·         Tombol kalibrasi ( untuk mengatur jarum pada titik nol di multitester)

Specifications constan digital multimeter 50 :
·         AC voltage : 200/600 volt
·         DC current : 200/2m/20m/200m/10A
·         DC voltage : 200m/2/20/200/600v
·         Resistance : 200/2k/20k/200k/2m
·         hFE ( untuk menetapkan tegangan pada saat menukur)
·         angka yang menunjukkan tegangan dan tahanan.


5.       Kesimpulan

v  Dapat membedakan antara multitester analog dan digital
v  Pemutar saklar pada multitester untuk menghitung tegangan, arus dan tahanan itu berbeda.

LATIHAN


LATIHAN  RANGKAIAN LISTRIK / HUKUM KIRCHOFF


Keterangan :
R1 ,R2,R3 = hambatan
Rp = Rangkaian paralel
R.tot = Hambatan Total
Diketahui dari rangkaian di atas :
Volt = 20V, R1=100 Ω, R2 = 300 Ω,R3= 1K Ω
Penyelesaian :
Mencari R paralel :
1/Rp = 1/R1 + 1/R2
 1/Rp = 1/10 + 1/300...... untuk menghitung nya , samakan dulu penyebutya
1/Rp=  3/300 + 1/300
1/Rp = 4/300.... perkalian silang
4xRp = 1x300
Rp  = 300/4  = 75Ω
Setelah dicari R paralel maka rangkaian nya seperti di bawah


Mencari R.total :
1 kΩ = 1000Ω
R.tot =Rp + R3
R.tot = 75Ω + 1.000 Ω
R.tot = 1.075Ω
Mencari arus, arus di R1,R2,dan R3
I = V/R = 20V/1075Ω = 0,0019A
IR1 = V/R1 =  1,425/300 = 0,00475 A
IR3 = O,019 A...... pada rangkaian R3 adalah rangkaian seri  jadi arus yang masuk sama dengan arus yang kembali , yang membedakan arus tersebut adalah pada rangkaian paralel.

Mencari tegangan, tegangan di V1,V2,dan V3

VR3 =  I x R3
=0,019 A x 1.000 Ω
=19 V
VRp = I x Rp
=0,019A x 75 Ω
= 1,425 V
VR1 =  1,425 V
VR2 = 1,425 V........pada VR1 dan VR2 adalah rangkaian paralel jadi tegangan pada kedua rangkaian tersebut sama.

PERSAMAAN MESH


PERSAMAAN MESH

A.   TEORI DASAR

         Analisa Mesh digunakan untuk menganalisa rangkaian listrik yang tidak bisa dilakukan dengan analisa seri-paralel. Mesh dalam bahasa Indonesia berarti lubang, atau sesuatu yang melingkar. Analisis ini memanfaatkan Kirchoff’s Voltage Law yang berbunyi “Jumlah tegangan pada suatu rangkaian tertutup adalah nol” Untuk menggunakan analisa Mesh, tulis persamaan KVL untuk setiap putaran tertutup.


Persamaan Mesh :

-Tegangan sumber + tahanan 1 (putaran arus yang mempengaruhi) + tahanan 2 (putaran arus yang mempengaruhi).
Pada percobaan nanti, akan digunakan sumber tegangan 26 Volt, Tahanan 1 sebesar 3 K Ohm, Tahanan 2 sebesar 1 K Ohm dan Tahanan 3 sebesar 2,2 K Ohm = nol.
Jika dimasukkan ke dalam rumus, maka :
Putaran 1 : -26 + 3000 (I1) + 1000 (I1-I2) = 0
Putaran 2 : 1000 (I2-I1) + 2200 (I2) + 12 = 0



Untuk mengukur:
I1’ = I1
I2’ = I1-I2
I3’ = I3
Delta I1 = I1 – I1’
Delta I2 = I2 – I2’
Delta I3 = I3 – I3’
Err1 = (Delta I1/I1)*100%
Err2 = (Delta I2/I2)*100%
Err3 = (Delta I3/I3)*100%
V1’ = I1’*R1
V2’ = I2’*R2
V3’ = I3’*R3
Delta V1 = V1 – V1’
Delta V2 = V2 – V2’
Delta V3 = V3 – V3’
Err1 = (Delta V1/V1)*100%
Err2 = (Delta V2/V2)*100%
Err3 = (Delta V3/V3)*100%

B. ALAT DAN BAHAN
1.) Power Supply (2 buah)
2.) Papan Rangakaian
3.) Kabel Jumper
4.) Resistor (3 buah)
5.) Multitester (3 buah)



B.   LANGKAH PERCOBAAN :

1) Gambarlah rangkaian analisa mesh dan putarannya searah jarum jam, kemudian tandai polaritas dari tiap komponen dimulai dari putaran yang terdapat pada sumber tegangan.
2) Tulislah persamaan mesh, karena berputar searah jarum jam dan putaran masuk ke polaritas negatif sumber tegangan, maka angka pertama adalah negatif.
3) Setelah semua persamaan disederhanakan, hitunglah setiap matrik dengan menggunakan rumus determinan.
4) Lakukan prosedur percobaan pada rangkaian.
5) Aturlah sumber tegangan pada power supply, satu sebesar 26 volt sedangkan pada yang kedua sebesar 12 volt.
6) Tentukan tegangan sumber yang dipilih, saat ini gunakan sumber tegangan 26 Volt.
7) Buatlah rangkaian sederhana pada papan rangkaian menggunakan resistor 3 K Ohm, 1 K Ohm dan 2,2 K Ohm.
8) Susun resistor seri-paralel, kemudian pasanglah multimeter pada setiap jalur resistor, dua buah multimeter digunakan pada posisi tetap, sedangkan pada jalur rangkaian ketiga gunakan kabel jumper untuk mengalirkan arus.
9) Gunakan multimeter ketiga untuk mengukur tegangan bergantian pada setiap resistor.
10) Ukurlah arus yang mengalir pada rangkaian tersebut. Tukar kembali kabel jumper tadi dengan multimeter untuk mengukur arus pada jalur rangkian ketiga.
11) Catat hasil percobaan.



D. PEMBAHASAN
- Hasil Percobaan : 
Tegangan yang terukur :
Arus yang terukur :
Pada metode mesh, akan didapatkan perhitungan :
I1 = , I2 = , I3 =
I1’= , I2’ = , I3’ = 
Delta I1 = , Delta I2 = , Delta I3 =
Err1 = , Err2 = , Err3 =



V1 = , V2 = , V3 =
V1’= , V2’ = , V3’ = 
Delta V1 = , Delta V2 = , Delta V3 =
Err1 = , Err2 = , Err3 =



- Yang perlu diperhatikan :
Pada saat mengukur arus, hendaklah atur terlebih dahulu sumber tegangan kemudian pasang pada rangkaian dan matikan power supply, pasang multimeter untuk arus, barulah power supply dihidupkan kembali.
Nilai negatif pada perhitungan itu menggambarkan arah dari nilai arus atau tegangan yang dihasilkan.
Di dalam perhitungan arus, digunakan hanya dua buah multimeter dikarenakan terbatasnya penggunaan alat, namun ini tidak berpengaruh pada hasil.
Untuk mengukur tegangan, bisa langsung dilakukan tanpa harus mematikan power suplly terlebih dahulu.

Persamaan Mesh
1.      Percobaan
Peralatan dan komponen yang digunakan :
1.      Dc power supply
2.      Ammeter Dc
3.      R1 = 3 KOhm
4.      R2 =  1KOhm
5.      R3 = 2,2 KOhm
6.      Voltmeter DC
Prosedur percobaan :
1.      Atur sumber tegangan sehingga Vs1 = 26 Volt dan Vs2 = 12 Volt, jaga supaya penunjukan Ammeter tidak menyimpang melebihi skala (bila menyimpang pindahkan ke range yang lebih besar).
2.      Ukur arus I1,I 2dan I 3 dengan menggunakan Ammeter.
3.      Ukur Arus V1,V 2dan V 3 dengan menggunakan Voltmeter.

Hasil percobaan :
Tabel 1
V1
[Volt]
V2
[Volt]
V3
[Volt]
I1
[mA]
I2
[mA]
I3
[mA]
09,9
0,95
00,5
13,2
12,6
00,7

Untuk menguji hasil percobaan.
Tabel 2
V1
[Volt]
V2
[Volt]
V3
[Volt]
∆V1
[Volt]
∆V2
[Volt]
∆V3
[Volt]
Err1
[%]
Err2
[%]
Err3
[%]