3 % 10% 40% 40% 10%
Kuat arus Io diatur oleh potensiometer P agar jarum menyimpang ke skala penuh.
- Penunjukkan jarum skala penuh ditandai dengan angka 0 ( sebab hambatan diantara pengindera = 0 Ω )
- Pengaturan hambatan P ini yang disebut pe-nol-an alat ukur hambatan ( zero adjustment )
Salah ukur dilihat secara % terhadapa nila pengukuran ( bukan % full scale ), salah ukur terkecil terkecil ada pada tengah papan skala ( 2 % – 4 % ).
Gambar 8. Papan skala Ohm meter
Gambar 9. Multimeter Digital
Multi meter digital bekerja dengan dasar penerapan transducer dan op-amp sebagai bagian penginderanya. Multimeter digital memperagakan hasil pengukuran dengan bentuk angka diskrit sebagai pengganti defleksi jarum penunjuk pada sebuah skala kontinu seperti pada papan skala sistem analog. Dalam banyak hal pemakaian penunjukan dengan angka ini adalah menguntungkan karena
- mengurangi kesalahan pembacaan manusia dan kesalahan interpolasi
- menghilangkan kesalahan paralaksis ( melihat jarum penunjuk analog harus tepat vertikal dari atas supaya tidak salah )
- memperbesar kecepatan pembacaan
-Keuntungan lainnya adalah ketelitian yang jauh lebih tinggi dan proporsional, tidak membebani rangkaian yang diukur (karena impedansi masukan yang sangat tinggi) lebih mudah penanganan dan perawatannya.
Ketelitian multimeter digital berlaku tetap untuk semua pembacaan dinyatakan dalam %.
Misalnya satu multimeter digital pada pengukur tegangannya mempunyai ketelitian 1% berarti jika pada saat pengukuran terbaca
123.4 mVolt
maka kesalahannya ada pada kisaran +/- 1% dari 123.4 mVolt atau nilai sebenarnya antara 122.2 s/d 124.6 mVolt.
Contoh lain terbaca
220.5 Volt
maka kesalahannya ada pada kisaran +/- 1% dari 220.5 Volt atau nilai sebenarnya antara 218.3 s/d 222.7 Volt.
Ada beberapa kekurangan multimeter digital dibandingkan dengan multimeter analog yang telah dipelajari sebelumnya a.l sebagai berikut:
- lebih peka terhadap desah ( noise )
- lebih peka terhadap sinyal-2 moda tunggal ( common mode signal )
- kurang nyaman dipakai jika mengukur tegangan yang berubah-ubah/naik-turun. Pada multimeter analog bisa diperkirakan nilai tengah jarum yang bergoyang-goyang, pada jenis digital yang tampil adalah angka-angka yang terus berubah-ubah naik-turun (kilasan-kilasan )
- Pada jenis yang murah resolusi pengukurannya rendah dan kurang stabil.
Selain pengukuran tegangan, arus dan hambatan serta kontinyuitas biasanya paling tidak multimeter digital mempunyai kemampuan mengukur tegangan tembus maju dioda, beberapa dilengkapi dengan pengukuran kapasitas Condensator.
Gambar 10. Osiloskop
Pada dasarnya osiloskop adalah sebuah piranti yang menampilkan gambar sinyal listrik. Gambar yang dihasilkan menampilkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu.
Sumbu vertikal Y menampilkan tegangan, sumbu horisontal X menampilkan waktu.
Intensitas atau kecerahan (brightness) gambar kadang disebut sumbu
Fungsi dasar osiloskop adalah untuk mengamati bentuk gelombang tadi turunannya bisa mendapatkan pengukuran sebagai berikut :
- waktu dan besar tegangan sebuah sinyal - frekuensi sinyal yang berosilasi
- fasa dan penjumlahan fasa ( Lissajous )
- penjumlahan dan pengurangan tegangan ( gelombang ) AC.
Gambar 11. Prinsip dasar osiloskop
Ketika probe osiloskop dihubungkan ke sebuah rangkaian maka sinyal tegangan akan berjalan melewati sistem vertikal osiloskop.
Kemudian tergantung pada bagaiman pengaturan skala vertikal (kendali volts/div), sebagai attenuator akan menghasilkan pelemahan sinyal atau sebaliknya sebagai amplifier yang akan menguatkan sinyal.
Berikutnya sinyal langsung diumpankan ke pelat defleksi vertikal CRT. Tegangan yang dihubungkan ini akan menyebabkan titik sinar pada layar untuk bergerak. Titik sinar ini dihasilkan oleh penembak elektron ( sumbu Z ). Sebuah tegangan positif akan menarik naik titik sinar sebaliknya tegangan negatif akanmenarik kebawah.
Sinyal yang sama juga berjalan melalui sistem pemicu untuk mulai memicu penyapuan horisontal ( horizontal sweep ) dari kiri kekanan tergantung pada pengaturan ( sweep time / div ). Penyapuan yang sangat cepat dan berulang akan menyebabkan titik sinar menjadi garis.
Secara bersama-sama penyapuan horisontal dan defleksi vertikal akan membentuk sebuah gambar sinyal dilayar. Pemicuan diperlukan untuk menyetabilkan sebuah sinyal yang berulang. Pemicuan ini diperlukan untuk memastikan penyapuan dimulai pada titik yang sama dari sinyal yang berulang itu.
Sinyal yang terpicu secara salah akan terlihat seperti berlari-lari dilayar.
Gambar 13: Pemicuan tampilan
Probe pada osiloskop bukan sekedar pengindera seperti pada multimeter, probe disini adalah konektor bermutu tinggi yang didesain untuk tidak mengindera gangguan radio dan noise dari jaringan listrik.
Probe didesain untuk tidak mengganggu / mempengaruhi sifat rangkaian yang diukur, meski bukan berarti sama sekali tidak mengganggu. Untuk memperkecil pembebanan rangkaian dapat dipilih dengan menempatkan atenuator x10 yang terdapat pada probe pasif seperti tertera pada gambar.
Terlihat dengan pelemahan 10x maka masukan tegangan 10 Volt puncak-ke-puncak menjadi tinggal 1 Volt puncak-ke-puncak-ke-puncak-ke-puncak.
Gambar berikut memperlihatkan komponen-komponen probe pasif yang biasa dipakai.
Gambar 15. Komponen pembentuk probe
Pemilihan Peralatan Uji Untuk Suatu Kerja Uji/Pengukuran
Pemilihan peralatan uji yang tepat untuk mengukur tegangan, arus, hambatan perlu dilakukan sebelum kita melakukan pengukuran.
Pemilihan harus dilakukan dengan mempertimbangkan :
Besar parameter yang akan diukur, maksudnya untuk melakukan pengukuran tegangan dan arus pilihan jangkau pada meter (analog) harus diperkirakan tidak melewati batas atas. Untuk keamanan selalu dilakukan dengan cara memilih jangkau tertinggi (misal Volt * 1000) kemudian diturunkan (misal Volt * 500, 250 dst) hingga pembacaan terbaca didaerah kanan ( dengan kesalahan terkecil ).
Pengukuran dilakukan pada rangkaian AC atau DC, maksudnya mengukur tegangan dan arus pada rangkaian tertentu harus jelas dulu apakah AC atau DC agar tidak menimbulkan kesalahan pembacaan ( atau malah merusakkan alat jika pada multimeter analog )
Keadaan rangkaian terhubung tenaga/tegangan atau tidak terhubung tenaga perlu diyakinkan ( apalagi jika melibatkan tegangan tinggi ). Jika menginginkan pengukuran hambatan harus diyakinkan tegangan tidak terpasang.
Akurasi / ketelitian yang diperlukan. Untuk mengukur sekedar mengetahui apakah jala-jala listrik PLN ada tenaga tentu tidak perlu menggunakan osiloskop atau multimeter sekalipun, kecuali kita memang menginginkan tahu nilai besarannya. Hal yang sama berlaku untuk pengukuran-pengukuran
lainnya, berapa akurat dan teliti pengukuran yang kita inginkan menentukan jenis alat apa yg akan dipakai.
Kemudahan sambungan dan penggunaan alat. Secara fisis juga perlu disadari, bahwa kemudahan penyambungan/penggunaan alat juga menentukan pemakaian jenis alat tertentu.
Terakhir informasi yang diperlukan perlu didaftar sebelum melakukan pengukuran dan memilih alat yang tepat sehingga pengukruan yang dilakukan efektif dan efisien (secara ergonomis).
Pemeriksaan keadaan alat ukur
Pemeriksaan keadaan alat ukur perlu dillakukan sebelum dipergunakan untuk memastikannya bekerja dengan benar.
Pemeriksaan pada beberapa peralatan uji minimal dilakukan sbb :
Test Lamp
Untuk tes lamp tegangan tinggi ( AC / PLN ) apa boleh buat memang terpaksa diujikan pada jala-jala PLN yg kita yakini menyala. Demikian juga untuk yg berkaki 2 / tegangan rendah, uji coba dilakukan dengan memasangkannya pada kedua kutub baterai yang kita yakini masih bekerja dengan baik. Khusus pada test pen tegangan tinggi, justru yang perlu diyakinkan adalah keamanan isolasi untuk pengguna. Sangat berbahaya jika ada bagian logam yg seharusnya tertutup malah terbuka yg bisa menyebabkan pengguna terkena kejutan listrik.
Analog Multimeter
Pemeriksaan pada analog multimeter dilakukan sbb:
batere untuk pengukuran hambatan & pengaturan nol ( zero adjust ), dilakukan dengan memilih saklar pemilih keposisi Ohm x 1 dan menghubung singkat pengindera. Lihat dari atas ( jika tersedia cermin papan skala, pastikan hanya terlihat 1 garis jarum ) dengan mengatur knob zero adjust posisi jarum ditepatkan pada angka nol (Ohm) pada bagian kanan papan skala. Jika jarum sudah tidak mampu diatur ke angka nol ( > 0 ) berarti batere perlu diganti.
Penepatan nol untuk PMMC, biarkan pengidera terbuka, pilih pengukuran tegangan kemudian lihat dari atas ( jika tersedia cermin papan skala, pastikan hanya terlihat 1 garis jarum ) atur dengan obeng kecil pengatur nol PMMC.
Pastikan juga sebelum melakukan pengukuran adalah keamanan kawat-kawat penghubung pengindera (probe), hindarkan pemakaian kawat-kawat-kawat-kawat yg terkelupas dan usahakan untukmengganti jika ada atau minimal menutupi dengan isolasi.
Digital Multimeter
Pemeriksaan pada digital multimeter lebih mudah dibandingkan analog sbb: pengaturan nol ( jika ada ), dilakukan dengan memilih saklar kepengukuran Ohm kemudian pilih mode pe-nol-an. Hubung singkat probe dan tekan tombol kendali hingga angka menunjuk 0.00.
Pastikan juga sebelum melakukan pengukuran adalah keamanan kawat-kawat penghubung pengindera (probe), hindarkan pemakaian kawat-kawat-kawat-kawat yg terkelupas dan usahakan untuk mengganti jika ada atau minimal menutupi dengan isolasi yang cukup.
CRO
Pada CRO ada hal yang harus dilakukan untuk mendapatkan pengukuran yang aman dan optimal yaitu grounding/pembumian alat.
Harus dipastikan bahwa jala-jala listrik PLN terdapat jalur ground yang bagus. Seandainya pada jala-jala tidak terdapat lalur ketiga / ground ini, harus dibuatkan untuk mendapatkan hasil kerja yang benar dari CRO.
Persiapan yang lainnya adalah probe / pengindera, harus diyakini bahwa probe terassembly dengan baik ( karena mudah / sering dibuka ).
Probe harus dikompensasi hingga menghasilkan pembacaan yang benar. Kegiatan ini harus dijadikan kebiasaan ketika mulai memakai osiloskop untuk mendapatkan pembacaan yang benar.
Semua osiloskop menyediakan sumber sinyal referensi di panel depan untuk melakukan pengaturan kompensasi probe. Cara mengkompensasi probe adalah sebagai berikut :
- hubungkan probe ke konektor input CRO - hubungkan probe tip ke terminal referensi - hubungkan ground clip ke ground
- perhatikan sinyal gelombang kotak yang ada dilayar
- atur pengkompensasi probe sehingga mengkompensasi dengan benar yang ditunjukkan dengan ujung gambar gelombang kotak berbentuk kotak.
-Gambar berikut menunjukkan efek pengaturan kompensasi probe (correct compennsation, over compensation dan under compensation).
Gambar 16. Kompensasi probe
Kalibrasi dan Perawatan Pencegahan ( Preventive aintenance/PM )
Kalibrasi dan perawatan pencegahan ( PM ) alat ukur dilakukan untuk mendapatkan peformance terbaik alat ukur yang mengikuti standar dan pemeliharaan.
Kalibrasi ( tera ) berarti upaya untuk menyamakan pengukuran mengacu pada alat lain yang standar / dianggap benar. Kalibrasi dilakukan dengan melakukan pengukuran pada sumber tetapan (refrensi ) tegangan, arus maupun hambatan. Pengaturan penepatan (jika tersedia/bisa ) dilakukan dengan mengatur variabel resistor didalam alat ukur ( multimeter analog, digital maupun pada CRO ).
Pada modul ini kalibrasi yg dijelaskan adalah kalibrasi yang dilakukan
langsung dari luar seperti zero adjustment ( Ohm dan PMMC ), serta kalibrasi pada knob CRO. Kalibrasi ini telah diterangkan diatas atau jugaakan
dijelaskan langsung pada bagian 2 modul ini.
Perawatan pencegahan lebih ditekankan pada upaya cara pemakaian yang tepat dan penyimpanan. Cara pemakaian akan dijelaskan pada bagian 2 modul ini.
Penyimpanan Alat Uji Yang Tepat.
Penyimpanan alat uji yang tepat akan membantu memperpanjang usia alat dan termasuk dalan kategori PM.
Multimeter Analog dan Digital
Penyimpanan untuk meter analog dan digital selalu harus diyakinkan dimulai dengan mematikan saklar pemilih atau mengatur saklar pemilih ke posisi V * 1000 ( jika posisi off tidak tersedia ).
Semua kabel probe harus dilipat dengan baik dan ditempatkan pada posisinya ( jika casingnya menyediakan ruang untuk itu). Pastikan juga buku petunjuk/manual selalu diletakkan didalam kotak penyimpanannya.
Tidak dianjurkan untuk menyimpan alat uji pada ruangan dengan keadaan ekstrim suh (panas atau dingin ), kelembaban yang berlebihan dan daerah yang terlalu banyak medan magnet maupun listrik statis.
Upayakan juga menghindari getaran yang terlalu banyak dan terus menerus. Meski hampir semua alat meter analog dipersiapkan dengan peredam yang cukup tidak berarti boleh untuk mendapatkan getaran secara terus-menerus. Kebiasaaan beberapa electrician untuk meletakkan & menyimpan didalam mesin operasi karena alat sangat sering dipakai disana adalah salah.
Upaya diatas juga bertujuan untuk mempertahankan kualitas akurasi & ketelitian alat khususnya meter analog yang menggunakan komparan putar ( PMMC ).
CRO
CRO memerlukan penyimpanan yang baik untuk menghindarkan dari
kerusakan. Salah satu yang harus dilakukan adalah mengamankan layar dari sinar yang kuat dan terus menerus atau dari sinar matahari langsung. Hal ini menghindarkan dari layar kerusakan / terbakar.
Secara umum urut-urutan penyimpanan dimulai dari pemisahan semua kabel, baik probe maupun power. Selalu menyimpan probe dalam tempat yang telah disediakan ( tas plastik ataupun kotak khusus ) dengan didahului melipat semua kabelnya dengan rapi.
Jika dimasukkan kedalam lemari pastikan kaki pelindung ada didepan layar / panel. Penyimpanan berdiri / menghadap keatas dapat dilakukan dengan meyakini posisi yang baik dan tidak mudah terpeleset. Hindarkan menggeser osiloskop pada permukaan kasar yang menyebabkan CRO bergetar,
upayakan selalu dalam pemindahan dengan mengangkat (bukan menggeser). Perhatian terhadap masalah lingkungan seperti ekstrim suhu dan
kelembapan, serta getaran dan medan magnet juga perlu dilakukan bahkan lebih ketat daripada penyimpanan multimeter.
2. MENGGUNAKAN ALAT UJI DASAR ELEKTRONIKA