Nama : Yustika Athiya H.
Kelas : XI-6
Absen : 39
A. TUJUAN
a. Mempelajari fungsi dan kegunaan multimeter
b. Memahami kekurangan dan kelebihan dari multimeter digital dan analog
c. Dapat menggunakan multimeter sebagai pengukuran tegangan (Voltmeter), sebagai pengukur arus (Amperemeter) dan sebagai pengukur resistansi (Ohmmeter)
B. ALAT DAN BAHAN
a. Multimeter Analog
b. Multimeter Digital
c. Power Supply DC
d. Sumber Tegangan AC
e. Tahanan
f. Kabel
g. Jek
h. Resistor
C. DASAR TEORI
1. Multimeter
Multimeter elektronik kadang-kadang disebut juga AVO-meter, Pada dasarnya alat ini merupakan gabungan dari alat ukur searah, tegangan searah, resistansi, tegangan bolak-balik. Untuk mengetahui fungsi dan sifat multimeter yang dipergunakan pelajarilah baik-baik spesifikasi dan penggunaan alat tersebut.
Spesifikasi yang harus diperhatikan terutama adalah batas ukur dan skala pada setiap besaran yang diukur arus, tegangan searah atau tegangan bolak-balik dan resistansi. Serta harus bisa mengira satuannya, bilamana tidak diketahui maka bisa menggunkan skala yang lebih besar. Dalam pengukuran sensitivitas yang dinyatakan dalam ohm-per-volt pada pengukuran tegangan searah dan bolak-balik dan ketelitian yang dinyatakan dalam %. Serta hanya mampu mengukur daerah frekuensi yang mampu diukur pada pengukuran tegangan bolak-balik (misalnya antara 20 Hz sampai dengan 30 KHz). Tidah kalh penting adalah batere yang diperlukan untuk mensuplay alat ukur. Sebelum menggunakan alat tersebut, perlu dipelajari cara membaca skala serta melakukan “zero adjustment” (membuat jarum pada kedudukan nol). Mampu memilih batas ukur dan tahu memilih terminal, yaitu mempergunakan polaritas (tanda + dan -) pada pengukuran tegangan dan arus searah.
- Alat Ukur Arus Searah
Ammeter arus searah (DC ammeter) dipergunakan untuk mengukur arus searah. Alat ukur ini dapat berupa amperemeter, milliamperemeter dan galvanometer. Dalam mempergunakan ammeter arus searah perlu diperhatikan beberapa hal yaitu Ammeter tidak boleh dipasang sejajar (paralel) dengan sumber daya serta ammeter harus dipasang seri dengan rangkaian yang diukur arusnya dan melihat polaritasnya. Bila kita mempunyai milliamperemeter arus searah, hendak digunakan sebagai ammeter dengan beberapa macam batas ukur, dapat dilakukan sebagai berikut:
Gambar 1 Rangkaian Dasar Ammeter Searah
Dimisalkan M milliamperemeter dengan batas ukur 1 mA dan resistansi dianggap RM pasang resistor RP paralel dengan meter M. Dari rangkaian,dapat dilakukan perhitungan berikut:
.png)
Arus yang diukur adalah:
.png)
Misalkan IM adalah batas ukur meter M = 1 mA dan dipilih
.png)
maka arus yang diukur adalah
.png)
Jadi, dengan memilih harga RP tertentu maka akan mendapatkan pengaturan besaran arus IX yang diukur. Resistor RP disebut resistor paralel atau "shunt“ dari rangkaian ammeter.
- Alat Ukur Tegangan Searah
Suatu alat ukur tegangan searah umumnya terdiri dari: meter dasar (Amperemeter) dan rangkaian tambahan untuk memperoleh hubungan antara tegangan searah yang diukur dengan arus searah yang mengalir melalui meter dasar. Meter dasar merupakan suatu alat yang bekerja (merupakan stator), dan suatu kumparan yang akan dilalui arus yang bebas bergerak dalam medan magnet tetap tersebut. Rangkaian dasar voltmeter dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.
.png)
Gambar 2 Rangkaian Dasar Voltmeter Searah
Dari gambar 2 dapat diperoleh suatu persamaan
VX = IM RS + IM RM Ket: VX = tegangan yang diukur
RS = resistor seri
RM = resistansi dalam meter
M = meter dasar (berupa mA meter)
Bila IM adalah batas ukur meter M atau skala penuh maka RS harus dipilih sehingga VXmerupakan batas ukur dari seluruh rangkaian sebagai voltmeter.
- Alat Ukur Tegangan Bolak-Balik
Pada dasarnya voltmeter bolak-balik terdiri dari: rangkaian penyearah, meter dasar (misalnya mA-meter searah) dan resistor seri (lihat Gambar 3).
.png)
Gambar 3 Rangkaian Dasar Voltmeter Bolak-Balik
Untuk gambar 3a Arus Searah memperolah persamaan sebagi berikut:
.png){kind=small}
Atau Vx (harga efektif = 1,11 IM (RS + RM)
Sedangkan untuk gambar 3b Arus Searah dengan persamaan sebagai berikut:
.png){kind=small}
Atau Vx (harga efektif = 2,22 IM (RS + RM)
Jadi untuk skala multimeter ssebagai voltmeter bolak-balik umumnya dikalibrasi, untuk bentuk gelombang sinusoida murni. Dengan demikian diharapkan meter akan menunjukan harga yang salah dipengukuran tegangan bolak-balik bukan sinus murni.
- Alat Ukur Resistansi
Umum suatu rangkaian ohmmeter terdiri dari meter dasar berupa miliammeter atau mikroammeter arus searah, beberapa buah resistor dan potensiometer serta suatu sumber tegangan searah atau baterai. Ada dua macam jenis ohmmeter, yaitu ohmmeter seri dan ohmmeter paralel.
.png)
Gambar 4 Rangkaian Dasar Ohmmeter seri
V merupakan sumber tegangan searah atau baterai dan RM adalah resistansi dalam meter dasar M. a) Mula-mula diambil RX = nol atau A-B dihubungkan sehingga diperoleh arus melalui meter M adalah:
.png)
atau .png)
Pada keadaan tersebut R2 diatur
agar meter M menunjukan harga maksimum. Imaks = arus skala penuh (full-scale). b) Bila diambil RX = tak terhingga atau A-B dalam keadaan terbuka, maka diperoleh I M = 0 c) Sekarang dimisalkan suatu resistor RX dipasang pada A-B, maka arus melalui M adalah
.png)
Sehingga
.png)
Gambar 5 Rangkaian Dasar Ohmmeter Paralel
V = Sumber Tegangan Searah/Baterai
RM = Resistansi Dalam Meter M
Dalam keadaan tidak dipergunakan, saklar S harus dibuka agar baterai V tidak lekas menjadi lemah. Bila ohmmeter dipergunakan, maka saklar S akan ditutup. Mula-mula diambil RX = tak terhingga atau A-B dalam keadaan terbuka, sehingga diperoleh arus melalui M + IM. Pada keadaan ini pontensiometer R2 diatur agar arus melalui M mencapai harga maksimum (skala penuh), sehingga
Kedudukan R2 jangan diubah lagi sehingga selalu terpenuhi persamaan diatas dengan demikian akan diperoleh bahwa skala dengan RX = tak terhingga terletak di sebelah kanan.
Untuk RX = nol atau A-B dihubungsingkatkan maka tidak ada arus melalui M atau IM = 0
Jadi, pada ohmmeter skala nol ohm akan terletak di sebelah kiri
- Rangkaian Multimeter
Gambar di bawah ini merupakan beberapa rangkaian multimeter yang digambarkan secara terpisah, sebagai ammeter searah (Gambar 6), sebagai voltmeter searah (Gambar 7), sebagai voltmeter bolak-balik (Gambar 8), dan sebagai ohmmeter.
.png)
Gambar 6 Rangkaian Ammeter Searah
.png)
Gambar 7 Rangkaian Voltmeter Searah
.png)
Gambar 8 Rangkaian Voltmeter Bolak-Balik
D. PETUNJUK UMUM MENGGUNAKAN MULTIMETER
Sebelum memulai percobaan ada beberapa hal yang harus diperhatikan antara lain sebagai berikut:
a. Perhatikan baik-baik beberapa catatan tentang penggunaan multimeter yaitu dalam kesalahan penggunaan multimeter dapat menyebabkan fuse pada multimeter putus. Putusnya fuse dapat mengakibatkan pemotongan nilai praktek sebesar min. 10 point.
b. Dalam keadaan tidak dipakai, selector sebaiknya pada kedudukan AC volt pada harga skala cukup besar (misalnya 250 volt). Hal ini dimaksudkan untuk menghindari kesalahan pakai yang membahayakan multimeter.
c. Sebelum mulai mengukur suatu besaran listrik perhatikanlah lebih dahulu besaran apakah yang hendak diukur dan kira-kira berapakah besaranya, kemudian pilihlah kedudukan selector dan skala manakah yang akan dipergunakan. Perhatikan pula polaritas (tanda + dan -) bila diperlukan.
d. Jangan menyambungkan multimeter pada rangkaian. Tetapi bila rangkaian siap baru kemudian memilih kedudukan selector dan skala yang akan digunakan. Jika arus/tegangan melebihi batas maksimal pengukuran multimeter fuse akan putus.
e. Pada waktu mulai melakukan pengukuran arus dan tegangan dan besarnya tidak dapat dipastikan, maka mulailah dari batas ukur yang paling besar. Setelah itu selector dapat dipindahkan ke batas ukur yang lebih rendah untuk memperoleh hasil yang lebih baik.
f. Pada pengukuran tegangan dan arus, pembacaan meter akan teliti bila penunjukan jarum terletak di daerah dekat skala penuh, sedangkan pada pengukuran resistansi bila penunjukan jarum terletak di daerah pertengahan skala.
g. Harus diperhatikan: pengukuran resistansi hanya boleh dilakukan pada komponen atau rangkaian tidak mengandung sumber tegangan.
E. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN
1. Mengukur Tahanan
a. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.
b. Tentukan nilai tahanan karbon yang tersedia berdasarkan
c. Atur sakelar pada multitester pada posisi ohm x10
d. Kalibrasi alat ukur dengan cara menghubungkan singkat
e. Hubungkan singkat sampai menunjuk angka nol pada skala ohm.
f. Hubungkan multimeter pada masing‐masing kaki tahanan
g. Catatlah semua hasil pengukuran resistor pada tabel 1
Tabel 1 Hasil Pengukuran Multimeter Resistor
No
|
Resistor
|
Warna 1
|
Warna 2
|
Warna 3
|
Warna 4
|
Nilai
|
Hasil ukur
|
1
|
R1
|
Merah
|
Ungu
|
Merah
|
Emas
|
47 kohm ± 5%
| |
2
|
R2
|
Orange
|
Hitam
|
Emas
|
Emas
|
3ohm ± 5%
| |
3
|
R3
|
Cokelat
|
Hitam
|
Merah
|
Emas
|
1kohm ± 5%
| |
4
|
R4
|
Merah
|
Ungu
|
Merah
|
Emas
|
2,7kohm ± 5%
| |
5
|
R5
|
Orange
|
Orange
|
Merah
|
Emas
|
3,3kohm ± 5%
|
2. Mengukur Arus Searah
a. Buatlah rangkaian seri di bawah ini dengan Vs = 6Volt dan R1 = R2 = 120ohm.
.png)
b. Dengan harga-harga Vs dan R tersebut, hitunglah I (tidak menggunakan Amperemeter!)dan cantumkan hasil perhitungan tersebut pada Tabel 2.
c. Sekarang ukurlah arus searah I tersebut dengan multimeter analog. (Perhatikan polaritas meter!). Sesuaikan batas ukur dengan nilai arus terhitung. Ulangilah pengukuran arus searah I dengan memodifikasi parameter rangkaian menjadi R1 = R2 = 1,5 kW dan R1 = R2 = 1,5 MW
d. Sebelum mengubah nilai R (dan menyambungkan amperemeter ke rangkaian), pastikan batas ukur amperemeter terpilih dengan tepat.
e. Lakukan kembali pengukuran arus searah I (dengan tiga harga R yang berbeda)menggunakan multimeter digital.
f. Catatlah semua hasil perhitungan dan pengukuran arus I pada (Tabel 2)
Tabel 2 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Arus
Parameter Rangkaian yang digunakan
|
Nilai Arus Terhitung
|
Multimeter Analog
|
Multimeter Digital
| ||||
Batas Ukur
|
Nilai Arus Terukur
(Ampere)
|
Nilai Arus Terukur
(Ampere)
| |||||
Vs
|
R1
|
R2
| |||||
6V
|
120 Ohm
|
120 Ohm
|
dst.
|
2,5 mA
| |||
dst.
| |||||||
3. Mengukur Tegangan Arus Searah
a. Perhatikan rangkaian berikut:
.png)
b. Buatlah rangkaian tersebut dengan Vs = 6V dan R1 = R2 = 120W
c. Dengan harga-harga Vs dan R tersebut, hitunglah tegangan Vab (tidak menggunakan Voltmeter!), cantumkan hasil perhitungan tersebut pada Tabel 3.
d. Kemudian ukurlah tegangan Vab dengan multimeter analog. (Perhatikanlah polaritas meter!) Sesuaikan batas ukur yang dipilih dengan hasil perhitungan Vab. Batas ukur manakah yang dipilih? Adakah pengaruh resistansi dalam meter terhadap hasil pengukuran?
e. Ulangilah pengukuran tegangan Vab dengan memodifikasi parameter rangkaian menjadi
R1 = R2 = 1,5 kW
R1 = R2 = 1,5 MW
f. Sebelum mengubah nilai R (dan menyambungkan voltmeter ke rangkaian), pastikan batas ukur voltmeter terpilih dengan tepat.
g. Lakukan kembali pengukuran tegangan searah Vab tersebut (dengan tiga harga R yang berbeda) menggunakan multimeter digital.
h. Catatlah semua hasil perhitungan dan pengukuran tegangan Vab tersebut (Tabel 3).
Tabel 3 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Tegangan Arus Searah
Parameter yang digunakan
|
Multimeter Analog
|
Multimeter Digital
| |||||
Batas Ukur
|
Sensitivitas
|
Vab (Volt)
|
Vab (Volt)
| ||||
Vs
|
R1 (ohm)
|
R2 (ohm)
| |||||
6V
|
120
|
120
|
10V
|
200 k ohm
|
dst.
|
dst.
| |
dst.
| |||||||
4. Mengukur Tegangan Arus Bolak-Balik
a. Pada bagian ini akan digunakan generator sinyal untuk menghasilkan tegangan bolak-balik dengan frekuensi yang dapat diubah-ubah.
b. Buatlah rangkaian berikut pada rangkaian ini digunakan G (PLN) sebagai sumber tegangan arus bolak-balik.
c. Aturlah frekuensi generator sinyal pada 50 Hz. Ukur dan aturlah amplitude generator sinyal tersebut sebesar 6 Volt efektif dengan multimeter.
d. Hambatan yang dipiilh adalah R1 = R2 = 120 Ohm. Gunakan kedua multimeter analog dan digital secara parallel untuk mengukur tegangan Vab.
e. Ukurlah tegangan Vab di multimeter analog dan digital, catat Tabel 4
f. Ulangilah pengukuran tegangan Vab dengan memodifikasi parameter rangkaian menjadi
R1 = R2 = 1,5 kW
R1 = R2 = 1,5 MW
g. Sebelum mengubah nilai R (dan menyambungkan voltmeter ke rangkaian), pastikan batas ukur voltmeter analog terpilih dengan tepat.
h. Catatlah semua hasil percobaan di atas pada Tabel 4 dan analisis tabel tersebut.
Tabel 4 Hasil Perhitungan dan Pengukuran Tegangan Bolak-balik
No.
|
Frekuensi (Hz)
|
R1, R2
(Ohm)
|
Vab (Volt)
| |
Multimeter Analog
|
Multimeter Digital
| |||
1.
|
50
|
120
|
dst.
| |
dst.
| ||||
Tidak ada komentar:
Posting Komentar