MENGGUNAKAN ALAT UKUR DASAR LISTRIK DAN ELEKTRONIKA BSDC

KOMPETENSI

SEKTOR LISTRIK

SUB SEKTOR ELEKTRONIKA INDUSTRI

MENGGUNAKAN ALAT UKUR

DASAR LISTRIK DAN ELEKTRONIKA

BSDC - 0107

KEMENTERIAN TENAGA KERJA DAN TRANSMIGRASI R.I. DIREKTORAT JENDERAL PEMBINAAN PELATIHAN DAN

PRODUKTIVITAS

DAFTAR ISI

Daftar Isi

1

BAB I PENGANTAR

2

1.1. Konsep Dasar Pelatihan Berbasis Kompetensi 2

1.2. Penjelasan Modul

2

1.3. Pengakuan Kompetensi Terkini (RCC) 4

1.4. Pengertian-pengertian Istilah

4

BAB II STANDAR KOMPETENSI

6

2.1. Peta Paket Pelatihan

6

2.2. Pengertian Unit Standar

6

2.3. Unit Kompetensi yang Dipelajari 7 2.3.1. Judul Unit ... 7 2.3.2. Kode Unit ... 7 2.3.3. Deskripsi Unit ... 7 2.3.4. Elemen Kompetensi ... 8

2.3.5. Kriteria Unjuk Kerja

... 8

2.3.6. Batasan Variabel ... 10 2.3.7. Panduan Penilaian ... 11 2.3.8. Kompetensi Kunci ... 13

BAB III STRATEGI DAN METODE PELATIHAN

14 3.1. Strategi Pelatihan ... 14 3.2. Metode Pelatihan ... 15

BAB IV MATERI UNIT KOMPETENSI

16

BAB V SUMBER-SUMBER YANG DIPERLUKAN UNTUK

PENCAPAIAN KOMPETENSI

34

5.1. Sumber Daya Manusia

... 34

5.2. Sumber-sumber Perpustakaan

... 35

5.3. Daftar Peralatan/Mesin dan Bahan

... 36

BAB I PENGANTAR

Pelatihan berdasarkan kompetensi adalah pelatihan yang memperhatikan pengetahuan, keterampilan dan sikap yang diperlukan di tempat kerja agar dapat melakukan pekerjaan dengan kompeten. Standar Kompetensi dijelaskan oleh Kriteria Unjuk Kerja.

• Apakah artinya menjadi kompeten ditempat kerja?

Jika anda kompeten dalam pekerjaan tertentu, anda memiliki seluruh keterampilan, pengetahuan dan sikap yang perlu untuk ditampilkan secara efektif ditempat kerja, sesuai dengan standar yang telah disetujui.

1.2. Penjelasan Modul

Desain Modul

Modul ini didesain untuk dapat digunakan pada Pelatihan Klasikal dan Pelatihan Individual / mandiri :

• Pelatihan klasikal adalah pelatihan yang disampaiakan oleh seorang pelatih.

• Pelatihan individual / mandiri adalah pelatihan yang dilaksanakan oleh peserta dengan menambahkan unsur-unsur / sumber-sumber yang diperlukan dengan bantuan dari pelatih.

Isi Modul

Buku Informasi

Buku informasi ini adalah sumber pelatihan untuk pelatih maupun peserta pelatihan.

Buku Kerja

Buku kerja ini harus digunakan oleh peserta pelatihan untuk mencatat setiap pertanyaan dan kegiatan praktek baik dalam Pelatihan Klasikal maupun Pelatihan Individual / mandiri.

Buku ini diberikan kepada peserta pelatihan dan berisi :

• Kegiatan-kegiatan yang akan membantu peserta pelatihan untuk mempelajari dan memahami informasi.

• Kegiatan pemeriksaan yang digunakan untuk memonitor pencapaian keterampilan peserta pelatihan.

• Kegiatan penilaian untuk menilai kemampuan peserta pelatihan dalam melaksanakan praktik kerja.

Buku Penilaian

Buku penilaian ini digunakan oleh pelatih untuk menilai jawaban dan tanggapan peserta pelatihan pada Buku Kerja dan berisi :

• Kegiatan-kegiatan yang dilakukan oleh peserta pelatihan sebagai pernyataan keterampilan.

• Metode-metode yang disarankan dalam proses penilaian keterampilan peserta pelatihan.

• Sumber-sumber yang digunakan oleh peserta pelatihan untuk mencapai keterampilan.

• Semua jawaban pada setiap pertanyaan yang diisikan pada Buku Kerja.

• Petunjuk bagi pelatih untuk menilai setiap kegiatan praktik.

• Catatan pencapaian keterampilan peserta pelatihan.

Pelaksanaan Modul

Pada pelatihan klasikal, pelatih akan :

• Menyediakan Buku Informasi yang dapat digunakan peserta pelatihan sebagai sumber pelatihan.

• Menyediakan salinan Buku Kerja kepada setiap peserta pelatihan.

• Menggunakan Buku Informasi sebagai sumber utama dalam penyelenggaraan pelatihan.

• Memastikan setiap peserta pelatihan memberikan jawaban / tanggapan dan menuliskan hasil tugas praktiknya pada Buku Kerja.

Pada Pelatihan individual / mandiri, peserta pelatihan akan :

• Menggunakan Buku Informasi sebagai sumber utama pelatihan.

• Menyelesaikan setiap kegiatan yang terdapat pada buku Kerja.

• Memberikan jawaban pada Buku Kerja.

• Mengisikan hasil tugas praktik pada Buku Kerja.

• Memiliki tanggapan-tanggapan dan hasil penilaian oleh pelatih.

1.3. Pengakuan Kompetensi Terkini (RCC)

Apakah Pengakuan Kompetensi Terkini (Recognition of Current Competency)

Jika anda telah memiliki pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan untuk elemen unit kompetensi tertentu, anda dapat mengajukan pengakuan kompetensi terkini (RCC). Berarti anda tidak akan dipersyaratkan untuk belajar kembali.

a. Bekerja dalam suatu pekerjaan yang memerlukan suatu pengetahuan dan keterampilan yang sama atau

b. Berpartisipasi dalam pelatihan yang mempelajari kompetensi yang sama atau

c. Mempunyai pengalaman lainnya yang mengajarkan pengetahuan dan keterampilan yang sama.

1.4. Pengertian-Pengertian / Istilah

Profesi

Profesi adalah suatu bidang pekerjaan yang menuntut sikap, pengetahuan serta keterampilan/keahlian kerja tertentu yang diperoleh dari proses pendidikan, pelatihan serta pengalaman kerja atau penguasaan sekumpulan kompetensi tertentu yang dituntut oleh suatu pekerjaan/jabatan.

Standarisasi

Standardisasi adalah proses merumuskan, menetapkan serta menerapkan suatu standar tertentu.

Penilaian / Uji Kompetensi

Penilaian atau Uji Kompetensi adalah proses pengumpulan bukti melalui perencanaan, pelaksanaan dan peninjauan ulang (review) penilaian serta keputusan mengenai apakah kompetensi sudah tercapai dengan membandingkan bukti-bukti yang dikumpulkan terhadap standar yang dipersyaratkan.

Pelatihan

Pelatihan adalah proses pembelajaran yang dilaksanakan untuk mencapai suatu kompetensi tertentu dimana materi, metode dan fasilitas pelatihan serta lingkungan belajar yang ada terfokus kepada pencapaian unjuk kerja pada kompetensi yang dipelajari.

Kompetensi

Kompetensi adalah kemampuan seseorang untuk menunjukkan aspek sikap, pengetahuan dan keterampilan serta penerapan dari ketiga aspek tersebut ditempat kerja untuk mwncapai unjuk kerja yang ditetapkan.

Standar Kompetensi

Standar kompetensi adalah standar yang ditampilkan dalam istilah-istilah hasil serta memiliki format standar yang terdiri dari judul unit, deskripsi unit, elemen kompetensi, kriteria unjuk kerja, ruang lingkup serta pedoman bukti.

Sertifikat Kompetensi

Adalah pengakuan tertulis atas penguasaan suatu kompetensi tertentu kepada seseorang yang dinyatakan kompeten yang diberikan oleh Lembaga Sertifikasi Profesi.

Sertifikasi Kompetensi

Adalah proses penerbitan sertifikat kompetensi melalui proses penilaian / uji kompetensi.

BAB II

2.1 Pengertian Unit Standar

Apakah Standar Kompetensi?

Setiap Standar Kompetensi menentukan :

a. Pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan untuk mencapai kompetensi.

b. Standar yang diperlukan untuk mendemonstrasikan kompetensi. c. Kondisi dimana kompetensi dicapai.

Apa yang akan Anda pelajari dari Unit Kompetensi ini?

Anda akan mengembangkan pengetahuan, keterampilan dan dipersyaratkan untuk “Menerapkan prosedur-prosedur mutu”.

Berapa lama Unit Kompetensi ini dapat diselesaikan?

Pada sistem pelatihan berdasarkan kompetensi, fokusnya ada pada

pencapaian kompetensi, bukan pada lamanya waktu. Peserta yang berbeda mungkin membutuhkan waktu yang berbeda pula untuk menjadi kompeten dalam keterampilan tertentu.

Berapa banyak/kesempatan yang Anda miliki untuk mencapai kompetensi?

Jika Anda belum mencapai kompetensi pada usaha/kesempatan pertama, Pelatih Anda akan mengatur rencana pelatihan dengan Anda. Rencana ini akan memberikan Anda kesempatan kembali untuk meningkatkan level kompetensi Anda sesuai dengan level yang diperlukan.

Jumlah maksimum usaha/kesempatan yang disarankan adalah 3 (tiga) kali.

2.2 Unit Kompetensi yang Dipelajari

Dalam sistem pelatihan, Standar Kompetensi diharapkan menjadi panduan bagi peserta pelatihan atau siswa untuk dapat :

• mengidentifikasikan apa yang harus dikerjakan peserta pelatihan.

• mengidentifikasikan apa yang telah dikerjakan peserta pelatihan.

• memeriksa kemajuan peserta pelatihan.

• meyakinkan bahwa semua elemen (sub-kompetensi) dan kriteria unjuk kerja telah dimasukkan dalam pelatihan dan penilaian.

2.2.1 Judul Unit

Menggunakan alat ukur dasar listrik dan elektronika 2.2.2 Kode Unit

BSDC-0107 2.2.3 Deskripsi Unit

Unit ini berhubungan dengan keahlian, pengetahuan dan sikap dari teknik-teknik pengukuran dasar dan peralatan dasar yang diperlukan untuk memeriksa, merawat dan menemukan kesalahan listrik dan peralatan elektronik.

2.2.4 Elemen Kompetensi dan Kriteria Unjuk Kerja ELEMEN

KOMPETENSI KRITERIA UNJUK KERJA

1

. Persiapan peralatan pengukuran.

1.

1 Peralatan uji yang tepat untuk mengukur tegangan, arus, hambatan dan sambungan rangkaian dipilih. Pemilihan harus

dilakukan dengan mempertimbangkan:  Besar parameter yang akan diukur  Rangkaian AC atau DC

 Keadaan rangkaian terhubung

tenaga/tegangan atau tidak terhubung  Akurasi / ketelitian yang diperlukan  Kemudahan sambungan dan

penggunaan alat  Informasi yang diperlukan

 Keadaan alat ukur diperiksa untuk memastikannya bekerja dengan benar. 1.

2 Kalibrasi dan perawatan pencegahan ( PM ) terhadap alat ukur dilakukan jika diperlukan.

1.

3 Penyimpanan alat uji yang tepat. 2

. Pengukuran menggunakan alat uji

2.

1 Alat uji berikut dihubungkan ke rangkaian-rangkaian : Lampu uji untuk memastikan rangkaian

bertenaga

Analog atau digital multimeter untuk mengukur tegangan, arus dan hambatan

Tabung Sinar Katoda (Cathode Ray Oscilloscope/CRO) untuk

menampilkan atau mengukur bentuk-bentuk gelombang, hubungan fasa, tegangan atau frekuensi.

2.

2 Peralatan yang terhubung dioperasikan dengan memilih : Pengukuran yang tepat ( AC/DC, arus,

tegangan atau hambatan ) Polaritas ( jika diperlukan )

Jangkauan / rentang alat ukur ( range ) Skala untuk membaca dari sumber sinyal maupun di CRO untuk menentukan basis waktu, singkronisasi, pemicuan,

penajaman dan pencerahan.

Sumber-sumber sinyal AC/DC untuk memberikan tenaga atau sinyal. 3

. Mengetahui / memahami alat uji

3.

1 Fitur tiap peralatan didaftar 3.

2 Batasan-batasan peralatan yang dipelajari diidentifikasi yang berhubungan dengan : Jangkau / rentang Sensitivitas

Frekuensi Pembebanan rangkaian 3.

3 Semua kendali diatur ( contoh pengaturan nol, kalibrasi ) 3.

4 Peralatan diletakkan untuk menghasilkan tampilan dan unjuk kerja terbaik 3.

5 Keuntungan dan kerugian tiap peralatan yang dipelajari didaftar. 4

. Menggunakan perangkat lunak simulasi untuk mendapatkan pemahaman terhadap peranti-peranti yang lebih canggih/maju.

4.

1 Perangkat lunak simulasi digunakan untuk membuat rangkaian-rangkaian sederhana. 4.

2 Pengukuran-pengukuran dilakukan menggunakan alat yang tersedia pada perangkat lunak tersebut meliputi Bode Plotter, CRO, Function Generator,

Multimeter.

Variabel

Unit ini diaplikasikan pada seluruh sektor daerah cakupan elektronika, listrik dan telekomunikasi. Ini berkaitan baik dibidang industri manufaktur dan industri jasa.

(a) Tenaga Kerja : Sasaran utama adalah pada tenaga kerja umum yang ditemukan di berbagai industri manufaktur yang ada di Batam dan Bintan.

(b) Peralatan Uji : adalah yang biasa dan banyak dipakai di industri Batam dan Bintan. Tujuan unit ini adalah untuk mencapai keahlian menggunakan alat uji, tanpa memikirkan teorinya yang akan dibahas dalam unit lain.

(c) Cakupan Kesehatan dan Keselamatan Kerja : meliputi tapi tidak terbatas pada

Menggunakan pakaian kerja yang sesuai Memahami bahaya listrik

Latihan bekerja dengan benar yang melibatkan peralatan listrik (d) Sumber-sumber minimal yang disarankan:

Maksimal 2 siswa untuk tiap set alat laboratorium/praktek. Alat ukur :

lampu uji dan buzzer

multimeter digital dan analog CRO

Catu daya

Generator sinyal

Pengetahuan dan Keterampilan Pokok

Keahlian dan pengetahuan dasar

Untuk meraih kompetensi, bukti dari keterampilan dan pengetahuan di bidang-bidang berikut ini dibutuhkan:

Indikator-indikator rangkaian

Penggunaan Lampu uji

Penguji ketersambungan ( continuity testers), buzzer & bel, batasan – batasannya

(rangkaian tanpa tenaga/tegangan, rangkaian-rangkaian dengan hambatan

rendah).

Meter-meter analog

Pengukuran tegangan – AC/DC, sambungan Pengukuran arus –AC/DC

Sambungan (in line), sambungan ( tegangan jatuh melalui komponen )

Pengukuran hambatan – skala tidak linier terbalik, pengenolan, batere, saklar off.

Pemilihan jangkauan/rentang dan perlindungan alat

Pengukuran hambatan denganmetode arus dan tegangan. Pemilihan meter – sensitivitas ( Ohm / Volt )

Pengaruh dari sensitivitas rendah dan perubahan jangkauan/rentang pada rangkaian dengan hambatan besar.

Meter-meter digital

Keuntungan dibanding analog, keterbacaan yg lebih mudah, konstan dan

pembebanan terhadap rangkaian yang rendah.

Kerugian ( khususnya pada tipe lama atau murah ) – resolusi & kestabilan

Pengukuran tegangan – AC/DC, terhadap bumi/ground atau

mengambang/floating, pemilihan jangkauan/rentang atau rentang otomatis,

sambungan dengan jepitan tinggi, catu daya dan batere.

Pengukuran arus – AC/DC, pemilihan jangkauan/rentang, jangkauan arus besar,

perlindungan meter.

Pengukuran hambatan – pengukuran linier, pilihan jangkauan Batasan frekuensi

Fitur khusus : pengukuran frekuensi, penguji ketersambungan,

penguji

transistor, penguji dioda, mematikan alat: jangkau tegangan batere pada penyimpanan,penyimpanan alat: memposisikan pilihan jangkauan pada sensitivitas terrendah,pemindahan alat: memindahkan alat (meter dg kumparan) dengan peredamanterbaik untuk guncangan minimum ( jangkauan arus terbesar atau terminaldihubung singkat); penyimpanan alat: kabel-kabel meter dilepas & dilipat rapi;penyimpanan alat: peranti berdiri bebas tidak ditumpuk atau menumpuki,perawatan: kabel-kabel, pengidera/probe & penjepit/clip disimpan dengan tertib.

CRO

Penjelasan dan peragaan

Pengaturan pengukuran: AC/DC, posisi, kanal-2, skala-skala vertikal ( V/div),

horisontal (t/div), pemicuan.

Pengaturan tampilan : ketajaman, intensitas, iluminasi, rotasi Kalibrasi terpasang

Pengukuran – tegangan AC/DC, frekuensi, Lissajous

Penjumlahan & pengurangan antar kanal, kopling, input Z, pelemah pengindera (probe attenuator).

Sumber-sumber AC/DC

Catu daya

Kendali/pengaturan tegangan atau arus Pembentukan sinyal

Pengaturan frekuensi, amplitudo tegangan, bentuk gelombang, impedansi output

dan tujuan penggunaan

Perangkat lunak simulasi

Membuat simulasi rangkaian elektronik

Melakukan pengukuran dengan simulator alat ukur yang tersedia

Konteks Penilaian

Unit ini bisa dinilai pada waktu kerja atau pada pelatihan. Penilaian harus mencakup demonstrasi praktis ditambah sejumlah cara untuk menilai pengetahuan dasar.

Aspek Penting Penilaian

Fokus khusus dari unit ini akan bergantung pada sektor industri. Program pelatihan pra-kejuruan dapat mengandung cakupan dari seluruh sektor industri.

Lihat pada:

1. Subjek ini idealnya diajarkan menggunakan sebuah lingkunngan teori/praktik yang terpadu.

2. Penekanan pada aplikasi praktis.

3. Penerapan harus berkaitan pada sebuah jasa/perawatan industri elektronika.

4. Alat uji harus khusus seperti yang dipakai pada industri.

Keterkaitan dengan Unit Lain

Ini adalah unit inti yang mendasari kinerja efektif dalam unit-unit perawatan lain secara keseluruhan. Dianjurkan unit ini dinilai/dilatih dalam hubungan dengan unit operasional dan jasa lainnya.

Kecermatan harus dilakukan dalam pengembangan pelatihan untuk mencapai kebutuhan unit ini, Sebagai pelatihan pra kejuruan umum, organisasi harus melengkapi pelatihan, dengan konteks rentang industri yang umum tanpa ada bias pada sektor tertentu. Jangkauan variabel-variabel akan membantu dalam hal ini, Untuk industri tertentu, pelatihan harus disesuaikan agar memenuhi kebutuhan sektor tersebut.

Kompetensi Kunci yang akan Didemonstrasikan dalam Unit Ini Kompetensi Umum dalam

Unit Ini Tingkat Kompetensi Umum dalam Unit Ini Tingkat

Mengumpulkan, Mengelola

dan Menganalisa Informasi 1 Menggunakan Ide-ide dan Teknik Matematika 1

Mengkomunikasikan Ide-ide

dan Inforrnasi 1 Memecahkan Masalah 1

Merencanakan dan Mengorganisir Aktifitas-aktifitas

dan Kelompok

Tingkat Kemampuan yang Harus Ditunjukkan dalam Menguasai Kompetensi ini

Tingkat Karakteristik

1 Melakukan tugas-tugas rutin berdasarkan prosedur yang baku dan

tunduk pada pemeriksaan kemajuannya oleh supervisor.

2 Melakukan tugas-tugas yang Iebih luas dan lebih kompleks dengan

peningkatan kemampuan untuk pekeijaan yang dilakukan secara otonom. Supervisor melakukan pengecekan-pengecekan atas penyelesaian pekerjaan.

3 Melakukan aktifitas-aktifitas yang kompleks dan non-rutin, yang

diatur sendiri dan bertanggung jawab atas pekerjaan orang lain.

BAB III

STRATEGI DAN METODE PELATIHAN 3.1. Strategi Pelatihan

Belajar dalam suatu sistem Berdasarkan Kompetensi berbeda dengan yang sedang “diajarkan” di kelas oleh Pelatih. Pada sistem ini Anda akan bertanggung jawab terhadap belajar Anda sendiri, artinya bahwa Anda perlu merencanakan belajar Anda dengan Pelatih dan kemudian melaksanakannya dengan tekun sesuai dengan rencana yang telah dibuat.

Persiapan / perencanaan

a. Membaca bahan/materi yang telah diidentifikasi dalam setiap tahap belajar dengan tujuan mendapatkan tinjauan umum mengenai isi proses belajar Anda.

b. Membuat catatan terhadap apa yang telah dibaca.

c. Memikirkan bagaimana pengetahuan baru yang diperoleh berhubungan dengan pengetahuan dan pengalaman yang telah anda miliki.

d. Merencanakan aplikasi praktik pengetahuan dan keterampilan Anda.

Permulaan dari proses pembelajaran

a. Mencoba mengerjakan seluruh pertanyaan dan tugas praktik yang terdapat pada tahap belajar.

b. Merevisi dan meninjau materi belajar agar dapat menggabungkan pengetahuan Anda.

Pengamatan terhadap tugas praktik

a. Mengamati keterampilan praktik yang didemonstrasikan oleh Pelatih atau orang yang telah berpengalaman lainnya.

b. Mengajukan pertanyaan kepada Pelatih tentang konsep sulit yang Anda temukan.

Implementasi

a. Menerapkan pelatihan kerja yang aman.

b. Mengamati indikator kemajuan personal melalui kegiatan praktik. c. Mempraktikkan keterampilan baru yang telah Anda peroleh.

Penilaian

Melaksanakan tugas penilaian untuk penyelesaian belajar Anda

3.2. Metode Pelatihan

Terdapat tiga prinsip metode belajar yang dapat digunakan. Dalam beberapa kasus, kombinasi metode belajar mungkin dapat digunakan.

Belajar secara mandiri

Belajar secara mandiri membolehkan Anda untuk belajar secara individual, sesuai dengan kecepatan belajarnya masing-masing. Meskipun proses belajar dilaksanakan secara bebas, Anda disarankan untuk menemui Pelatih setiap saat untuk mengkonfirmasikan kemajuan dan mengatasi kesulitan belajar.

Belajar Berkelompok

Belajar berkelompok memungkinkan peserta untuk dating bersama secara teratur dan berpartisipasi dalam sesi belajar berkelompok. Walaupun proses belajar memiliki prinsip sesuai dengan kecepatan belajar masing-masing, sesi kelompok memberikan interaksi antar peserta, Pelatih dan pakar/ahli dari tempat kerja.

Belajar terstruktur

Belajar terstruktur meliputi sesi pertemuan kelas secara formal yang dilaksanakan oleh Pelatih atau ahli lainnya. Sesi belajar ini umumnya mencakup topik tertentu.

BAB IV

MATERI UNIT KOMPETENSI 1. Pengukuran

Mengukur adalah membandingkan suatu besaran keadaan dengan satuan besaran yang disepakati. Kesepakatan (standar) menjadikan pengukuran itu mempunyai arti. Mengukur panjang (atau tinggi) misalnya dengan satuan tradisional adalah “depa”, “hasta” dan “tombak” yang standarnya bisa berbeda, atau dengan satuan British “inchi”, “feet” dan satuan SI “meter” yang telah disepakati secara internasional.

Pengukuran dg satuan standar memberikan arti dan perpektif yang sama diseluruh dunia. Atau bisa dikatakan sebagai menyatakan sesuatu dengan bahasa yang sama.

a. Instrumen

Yang disebut instrumen disini adalah alat untuk melakukan pengukuran. Penggaris (ruler) / meteran kain dan timbangan beras serta termometer air raksa, adalah instrumen pengukur panjang dan berat (massa) serta suhu. Sedangkan timbangan elektronik, termometer elektronik adalah instrumen (elektronik) untuk mengukur hal yang sama diatas massa dan suhu.

Dalam pengukuran dikenal apa yg disebut dengan ketelitian, ketepatan, sensitivity, resolusi dan kesalahan yang akan selalu melekat pada setiap saat penggunaan instrumen. Pengertian tentang hal-hal tersebut akan membantu melakukan “pengukuran” dengan benar.

b. Ketelitian (accuracy)

Ketelitian adalah harga terdekat yang dibaca oleh instrumen yang mendekati harga sebenarnya. Semakin teliti/akurat sebuah alat semakin kecil toleransi kesalahan dalam membaca/menampilkan pengukuran,

c. Ketepatan (precision)

Ketepatan adalah kemampuan instrumen untuk melakukan pengukuran yang hasilnya serupa. Dengan memberikan suatu nilai tertentu pada sebuah variabel, maka ketepatan (presisi) adalah suatu ukuran tingkatan yang menunjukkan perbedaan hasil pengukuran pada pengukuran-pengukuran yang dilakukan secara berurutan.

d. Sensitivitas (sensitivity)

Sensitivitas adalah perbandingan atau antara sinyal keluaran atau respon instrumen terhadap perubahan masukan atau variabel yang diukur.

e. Resolusi (resolution)

Resolusi adalah perubahan terkecil dalam nilai yang diukur yang akan direspon / ditanggapi instrumen.

f. Kesalahan (error)

Kesalahan adalah penyimpangan variabel yang diukur dari nilai harga sebenarnya. Kesalahan bisa terjadi karena kesalahan manusia seperti salah membaca, instrumen tidak sesuai dan salah penaksiran ( disebut kesalahan umum/ kecerobohan / gross error)

atau karena kekurangan pada instrumen seperti kerusakan/aus pada komponennya, pengaruh lingkungan (disebut systemic error)

ataupun karena kesalahan yang tidak disengaja yang tidak diketahui ( random error).

Kesalahan umum karena kecerobohan terutama disebabkan faktor manusia dalam pembacaan atau pemakaian instrumen dan dalam pencatatan serta penaksiran hasil-hasil pengukuran. Selama manusia terlibat potensi kesalahan ini tidak dapat dihindari. Meski tidak mungkin dihilangkan secara keseluruhan, usaha untuk mencegah dan memperbaiki kesalahan-2 umum ini perlu dilakukan. Beberapa kesalahan umum adalah pemakaian instrumen yang tidak sesuai. Contoh pengukuran tegangan menggunakan voltmeter berimpedansi rendah (multimeter analog standar) pada rangkaian dengan impedansi tinggi. Meski instrumen tersebut telah terkalibrasi dengan baik, karena dia membebani rangkaian maka pembacaan akan keliru. Pembacaan akan benar ketika multimeter elektronik / digital dipakai yang berimpedansi tinggi ( jauh lebih besar resistansi dalamnya dibanding resistansi/impedansi rangkaian yang diukur tegangannya.

a. Kesalahan sistematis instrumental terjadi karena misalnya zero adjust tidak bisa mencapai angka nol dipapan meter, meter tidak terkalibrasi juga merupakan kesalahan sistematis. Kesalahan onstrumental daopat dihindari dengan pemilihan instrumen yang tepat untuk pemakaian tertentu, melakukan faktor koreksi jika bisa diketahui kesalahan sistemiknya, mengkalibrasi dengan instrumen standar secara berkala. Kesalahan sistematis karena lingkungan misalnya disebabkan efek suhu, kelembapan, tekanan udara, medan magnetis dan medan elektrostatis yang keluar jangkau yang diijinkan oleh pembuat instrumen. Kesalahan ini hanya dapat dikurangi dengan pengkondisian udara ( AC untuk suhu dan kelembaban ) dan penyegelan ( seal ) instrumen, pemakaian pelindung anti static & anti magnetic jika berada dalam daerah yg dicurigai mempunyai banyak gangguan elektrostatis / elektromagnetis.

2. Pengukuran Elektronika

Pengukuran dasar elektronika adalah mengukur 3 besaran dasar yaitu arus yang dinyatakan dalam satuan ampere (A), tegangan yang

dinyatakan dalam satuan volt (V) dan resistansi/hambatan yang dinyatakan dalam satuan Ohm (Ω). Pengukuran besaran-besaran ini dapat dilakukan dengan multimeter analog dan multimeter digital. Turunan pengukuran dasar ini adalah ketersambungan ( continuity ), pengukuran tegangan puncak dan tegangan rata-rata (AC).

Pengukuran elektronika berikutnya adalah untuk mengukur frekuensi yang dinyatakan dalam satuan Hetrz ( Hz) dan pemeriksaan bentuk-bentuk tegangan yang dapat dilakukan dengan osiloskop.

3. Instrumen Uji Dasar Elektronika

a. Alat Uji / Ukur dasar, dasar kerja

1) Test lamp (DC) dan test pen (AC), digunakan untuk mengetahui rangkaian / peralatan yang akan diperiksa apakah mengandung / tersambung listrik atau tidak. Test lamp digunakan untuk mencheck rangkaian terhubung tenaga DC tegangan rendah. Dasarnya terdiri dari sebuah lampu dengan dengan ujung yang satu pada pengindera (probe) seperti ujung jarum / mata obeng dan disisi ujung lain terhubung dengan kawat untuk disambungkan dengan ground atau body alat atau jalur negatif baterai pada alat yang diperiksa. Sedangkan test pen untuk mencheck tegangan tinggi ( AC maupun DC ) dengan prinsip yang sama namun ujung yg satunya mengambang ( floating ) ataupun cukup dengan body manusia.

2) Multimeter Analog

Pada dasarnya multimeter yang mengukur arus, tegangan dan hambatan terdiri dari sebuah pengukur arus yang bekerja berdasarkan prinsip mekanisme kumparan putar magnet permanen ( Permanent Magnet Moving Coil Movement Mechanism, PMMC ). Gambar dibawah menunjukkan konstruksi dasar PMMC

Alat ukur kumparan putar terdiri dari bagian-bagian utama - magnet permanen sepatu kuda

- sepatu kutub - kumparan - pegas pengatur - bobot lawan

- pengatur posisi nol - jarum penunjuk - papan skala

persamaan untuk kerja pmmc adalah

T = B * A * I * N

dimana

T = torsi dalam newton meter ( N-m ), daya yg menggerakkan jarum B = kerapatan fluksi didalam senjang udara ( Wb/m2 ₎

A = luas efektif kumparan

I = arus yang mengaliri kumparan ( A ) N = jumlah lilitan

Karena B, A dan N adalah tetap maka torsi yang dibangkitkan adalah merupakan indikasi langsung (linier/proporsional) dari arus ( I ) yang

mengaliri kumparan. Torsi ini yang menyebabkan defleksi (penyimpangan) jarum ke keadaan mantap ( steady state ) pada arus besar tertentu yang diimbangi oleh torsi pegas pengontrol.

Arus yang diperlukan untuk penyimpangan skala penuh (full scale deflection / fs) ditentukan oleh resistansi-dalam (Rd atau Rm) instrumen.

Makin kecil kuat arus yang diperlukan untuk mencapai penyimpangan fs (atau disebut fs saja) makin peka instrumen tersebut

Kepekaan = 50 µA maksudnya adalah untuk menyimpangkan jarum skala penuh perlu arus sebesar 50 µA (disisi lain berarti maksimal boleh dialiri arus sebesar 50 µA sebab lebih dari itu bisa merusakkannnya). Umumnya

multimeter analog komersial mempunyai kepekaan disekitar angka 50 µA ini. Sebuah alat ukur mA analog dilakukan dengan melakukan penjajaran

(paralel) hambatan atau disebut shunt (Rsh) pada instrumen tersebut.

Gambar 2. Pengukuran arus dengan R shunt Rshunt harus lebih kecil atau sama dengan Rd.

Sesuai dengan hukum Ohm maka Rd * Im = Rsh * Ish

50 µA 950 µA 1 mA 50 µA 950 µA 1 mA

Misalnya diinginkan instrumen diatas mampu mengukur 1 mA maka dapat ditentukan sbb :

Untuk melewatkan maksimal 50 mA saja di meter maka harus dibuang arus ke Rsh sebesar

Ish = 1 mA – 50 µA = 950 µA Rsh = ( Rd * Im ) / Ish

= ( 500 Ω * 50 µA ) / 950 µA = 26,316 Ω

Untuk membaca nilai sesungguhnya pada papan skala, kalikan angka yang tertera dengan 20 ( misal 50µA adalah sama dengan 1 mA ).

Pada multimeter komersial, terdapat beberapa pilihan jangkau pengukuran ( range ) yang bisa dipilih dengan saklar putar. Contoh dapat dilihat pada gambar berikutnya.

Tersedia 4 pilihan jangkau : - 50µA,

- 2.5mA, - 25 mA

- dan 250 mA.

-Dengan cara yang sama dapat ditentukan masing-masing nilai Rshunt adalah 10.024 Ω untuk jangkau 2.5 mA 1.002 Ω untuk jangkau 25 mA 0.1002 Ω untuk jangkau 250 mA 50 µA µ A 50 0 Rsh 1 Rsh 2 Rsh 3

Gambar 3. Pengukuran arus dengan pilihan jangkau Instrumen kumparan putar yang sama diatas dapat dijadikan untuk mengukur tegangan dengan cara menderetkan ( seri ) dengan sebuah resistor seperti gambar berikut :

Gambar 4. Pengukuran tegangan dengan R seri

Contoh diatas kepekaan instrumen = 50 µA dan Rd = 500 Ω yang berarti juga untuk mencapai fs ada dperlukan tegangan sebesar 50 µA X 500 Ω = 25 mV. Pada perhitungan ini sesungguhnya instrumen sudah dapat dianggap sebagai pengukur tegangan dengan jangkau 0 s/d 25 mV ( bisa dberikan tanda pada titik fs 50 µA = 25 mV )

Untuk mengukur fs = 1 V maka perlu dideretkan sebuah resistor Rs untukmembuang tegangan sebesar 1 V – 25 mV = 0.975 V

Jadi nilai Rs = V / I = 0.975 V / 50 µA = 19500 Ω

sehingga penunjukkan jarum 25mV dibaca sebagai 1 Volt.

Untuk mendapatkan beberapa jangkau pengukur tegangan seperti pada multimeter komersial maka perlu dirangkai sejumlah pilihan resistor deret seperti pada gambar berikut.

25m V 50 µA 50 µA 1 V 0.975V 0.025V

Gambar 5. Pengukuran tegangan dengan pilihan jangkauan Pada contoh diatas tersedia empat (4) pilihan jangkauan tegangan dari :

- 25 mV, - 1 V, - 10 V

- dan 100 V.

Kepekaan Alat Ukur Volt.

Pada jangkau pengukuran 1V instrumen mempunyai resistansi total : 500Ω +19500Ω = 20kΩ.

Dalam hal ini kepekaan alat ukur tegangan tersebut adalah 20kΩ/Volt. Pada multimeter analog berlaku :

Ri = jangkau ukur * kepekaan. ( Ri = hambatan dalam )

Jadi jika pada multimeter contoh diatas mempunyai jangkau 1000 V maka : Ri = 1000 * 20.000 = 20 MΩ.

Ketelitian ( Accuracy / kecermatan )

Ketelitian pada alat ukur arus dan tegangan pada multimeter analog dinyatakan dalam % dari skala penuh ( %fs. )

Misalnya dipakai sebuah multimeter yang mempunyai ketelitian 3% skala penuh baik pada pengukuran tegangan maupun arus maka

- pada pemilihan jangkau 10 V berarti nilai yang sesungguhnya adalah berkisar dari nilai yang ditunjukkan +/- 3% * 10V atau nilai ditunjuk jarum +/- 0.3 V. Jadi ketika nilai terbaca 5 Volt maka jangkau kesalahannya 4,7 V s/d 5,3 V ( jadi pada titik 5 volt kesalahannya adalah +/- 6% )

- dengan jangkau ukur yang sama maka ketika terbaca 3 volt berarti nilai benar berada diantara 2.7 s/Volt d 3.3 Volt ( atau 3 V +/- 10% ). - Semakin kekiri semakin tidak teliti pengukurannya.

- Hal yang sama berlaku pada pengukuiran arus.

Jatuh tegangan atau Voltage Drop

Pada pengukuran tegangan yang dilakukan pada titik rangkaian yang mempunyai impedansi tinggi atau hambatan-dalam yang besar dapat terjadi

Jatuh tegangan ini terjadi karena perlawanan dalam ( Ri ) alat ukur membebani (menyejajari) hambatan dalam atau impedansi rangkaian yang diukur.

Gambar 6. Voltage drop karena pembebanan oleh voltmeter

Contoh ekstrim voltage drop pada gambar diatas menunjukkan ketika instrumen pengukur tegangan dengan kepekaan 40kΩ/V yang dalam pemilihan jangkau ukur dipilih 10 V maka

Ri = 40kΩ/V * 10 V = 400 kΩ,

Sehingga ketika diukurkan pada titik A & B yang seharusnya terbaca = 5 Volt ( gambar kiri ) menjadi terbaca dipapan hanya 3,33 Volt.

Pada dasarnya jatuh tegangan ini pasti terjadi karena alat ukur membebani rangkaian. Namun ketika Ri jauh lebih besar dari impedansi atau hambatan dalam rangkaian maka jatuh tegangan ini bisa diabaikan karena sangat kecilnya.

Jika impedansi / hambatan dalam rangkaian sudah mendekati Ri ( misal lebih dari 10% Ri maka kesalahan atas pembebanan ( voltage drop ) akan menjadi semakin signifikan.

Alat Ukur Volt AC.

Pada pengukuran tegangan AC prinsip yang dilakukan adalah sama dengan pengukuran tegangan DC yang membedakan adalah adanya penyearahan (rectifying) sebelum ditampilkan dengan meter pmmc yang sama dengan untuk tegangan DC. 5 V 5 V 6.666 V 3.333 V V

Tegangan yang ditampilkan dan diterakan pada papan skala adalah tegangan efektif dan bukan tegangan puncak ( Vp ) dari bentuk sinusoida tagangan/arus AC.

Besarnya tegangan efekti adalah sbb : Vrata-rata = Vp * 2/π

Vefektif = 1,11 * V rata-rata

Vefektif disebut juga Vrms(root mean square).

Jika tegangan AC berbentuk sinus sempurna ( tanpa harmonisa & cacat ) harga efektif akan sama dengan harga puncak.

Pada umumnya multimeter analog mampu memberikan tanggapan ( respon) yang benar pada rentang frekuensi AC 50 Hz s/d 15 kHz.

Pengukuran resistansi / hambatan.

Gambar 7. Pengukuran hambatan dengan menderetkan batere pada voltmeter

Menggunakan prinsip yang sama dengan pengukur arus (atau pengukur tegangan), seperti terlihat pada gambar diatas. Yang membedakan adalah tersedianya sumber tenaga baterai seperti terlihat pada gambar diatas dan pembacaan terbalik yang titik nol/awalnya ada pada defleksi fs.

Jika terminal pengukur ( probe ) dihubung singkat maka akan mengalir arus sebesar : Io = 1.5 V / ( 450 + P + 500 ) µA 0 ∞ Ω Ix

1 satuan tiap garis 1 satuan tiap garis 2 satuan tiap garis 5 satuan tiap garis 10 satuan tiap garis

100 satuan tiap garis 500 satuan tiap garis 50 satuan

tiap garis Salah ukur dalam % 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 A. Menggunakan Multimeter Analog

Sebelum bekerja dengan multimeter analog harus selalu diingat dua hal penting yaitu peneraan/kalibrasi internal alat dan keamanan kerja.

Kalibrasi awal harus dilakukan agar hasil pengukuran tidak salah seperti yang telah dijelaskan pada bagian satu. Pada multimeter analog kalibrasi internal yang pertama adalah penepatan nol PMMC dan penepatan nol Ohm meter sebelum dipakai.

Cara penepatan nol PMMC adalah sebagai berikut :

a. Letakkan multimeter pada bidang datar horisontal ( hindarkan mengkalibrasi nol dalam keadaan berdiri/miring berlebihan ).

b. Bebaskan kedua probe meter, lihat / baca meter dari atas tegak lurus ( hindarkan kesalahan paralaksis).

c. Dengan sebuah obeng (-) kecil atur poros pengatur jarum penunjuk hingga menunjuk angka nol dikiri papan.

d. Jika terdapat cermin upayakan segaris antara garis nol, jarum dan bayangan jarum. Biasanya hanya perlu satu kali dilakukan peneraan ini tiap akan menggunakan alat.

Sebelum menggunakan multimeter analog biasakan mencoba mengukur tegangan yang diketahui ( dari baterai atau power supply ) untuk mengetahui alat bekerja dengan wajar. Cara penepatan nol Ohm meter dijelaskan langsung pada bagian pengukuran hambatan.

Disisi lain adalah keamanan kerja. Keamanan kerja meliputi 2 hal pertama keamanan penggunanya dan kedua keamanan alat yang digunakan. Keamanan manusia / pengguna adalah komponen penting yang harus selalu diingat untuk menghindarkan kecelakaan kerja.

Khusus dalam pengukuran elektronik yang melibatkan tegangan > 30 Volt harus yakin telah diperiksa semua kabel dan probe tidak ada yang telanjang/lepas. Upaya menggunakan sepatu bersol karet dan menghindarkan kebasahan / kelembaban dilingkungan kerja adalah hal terbaik meski tidak selalu bisa dilakukan pada kondisi lingkungan tertentu. Berikutnya yang dimaksud dengan keamanan alat kerja adalah upaya / metode penggunaan alat harus tepat /benar sehingga tidak terjadi kecelakaan yang akibatnya menghasilkan pembacaan keliru dan akhirnya bisa merusakkan alat / multimeter seperti dijelaskan dalam bagian per bagian berikutnya. Hindarkan menggunakan multimeter didekat gas yang mudah meledak atau terbakar.

2. Mengukur Tegangan

Mengukur tegangan dengan multimeter analog yang pertama harus dipastikan adalah apakah kita akan mengukur tegangan AC atau DC. Kekeliruan setting pemilih ke DC sedangkan yang diukur adalah AC akan menyebabkan keliru baca dan (sangat mungkin) merusakkan alat ukur kita ( hal yg sebaliknya ( mengukur tegangan DC dengan pengukur AC hanya akan menyebabkan kesalahan pengukuran).

Jika pengukuran DC yang dilakukan maka harus selalu diingat masalah polaritas, kesalahan polaritas akan menyebabkan defleksi terbalik dan bisa merusakkan struktur kumparan meter ( PMMC ).

Berikutnya yang harus dilakukan adalah memilih jangkau pemilih ( range selector ) dari yang tertinggi, kemudian diturunkan terus hingga tercapai angka paling mendekati penyimpangan skala penuh ( full scale deflection ) untuk mendapatkan bacaan terbaik dan kesalahan terkecil. Upayakan selalu memegang probe pada bagian isolatornya untuk menghindarkan kejutan listrik dan pengukuran yang salah.

3. Mengukur Arus

Mengukur arus memerlukan persiapan pada alat ukur analog yang sama dengan pengukuran tegangan. Yang patut diingat multimeter analog tidak bisa mengukur arus AC jadi hanya pengukuran arus searah saja yang bisa dilakukan.

Yang membedakan dengan mengukur tegangan adalah titik pengukuran. Jika pada pengukuran tegangan tinggal menempatkan pada titik yang dikehendaki pada rangkaian, tetapi pada pengukuran arus memerlukan pemutusan titik/jalur yang dikehendaki diukur kemudian menyambung jalur yang terputus tadi dengan mulltimeter ( A ).

Berikutnya yang harus dilakukan adalah memilih jangkau pemilih ( range selector ) dari yang tertinggi, kemudian diturunkan terus hingga tercapai angka paling mendekati penyimpangan skala penuh ( full scale deflection ) untuk mendapatkan bacaan terbaik dan kesalahan terkecil. Upayakan selalu memegang probe pada bagian isolatornya untuk menghindarkan kejutan listrik dan pengukuran yang salah.

4. Mengukur Hambatan (Dan Ketersambungan)

Pengukuran hambatan selalu diawali dengan penolan meter. Ingat untuk tiap jangkau pemilih selalu diperlukan untuk mengatur posisi nol dengan menghubung singkatkan probe. Jadi jika kita ingin hasil terbaik ( yaitu melihat hasil ukur ditengah layar ) yang akan memerlukan beberapa kali pindah posisi pemilih, maka kita juga harus mengatur posisi nol ulang paling tidak pada pilihan jangkau yg diambil terakhir.

Uji ketersambungna pada multimeter analog secara cepat dapat dilihat dari nyala LED jika tersedia. Yang disebut kontinu adalah sambungan dg hambatan dibawah harga tertentu ( misal < 20Ω ). Upayakan selalu memegang probe pada bagian isolatornya untuk menghindarkan pengukuran hambatan yang salah.

B. Menggunakan Multimeter Digital ( Flux 79 atau 179 )

Kemudahan yang sangat terasa dalam menggunakan multimeter digital adalah ketersediaan pilihan jangkau otomatis (auto ranging), sehingga cukup dengan memilih jenis pengukuran dan meletakkan konektor pada tempatnya maka hasil pengukuran tinggal dibaca dilayar.

Terminal yang tersedia :

Gambar 17. Terminal pada Flux seri 79/179

Instruksi cara pengukuran berikut menunjukkan bahwa bahasa tulisan dapat digantikan dengan sangat praktis dan jauh lebih baik dengan bahasa gambar.

1. Tera/Kalibrasi dan Keamanan

Tera dan kalibrasi pada multimeter digital sedikit berbeda dibanding dengan multimeter analog. Pada beberapa multimeter digital model lama upaya menolkan alat adalah mengatur tegangan offset op-amp. Caranya adalah dengan menghubung singkatkan kedua probe dan menekan tombol pengatur nol hingga tercapa angka nol baru dilepaskan. Cara ini sudah sangat jarang dilakukan karena kemajuan teknologi yang memungkinkan set nol dilakukan meter secara otomatis.

Keamanan kerja perlu dipelihara dengan cara yang sama seperti ketika menggunakan multimeter analog.

Gambar 18. Mengukur tegangan

3. Mengukur Arus

Gambar 19. Mengukur arus

O

Gambar 20. Hambatan dan ketersambungan

5. Mengukur Kapasitas

Gambar 21. Mengukur kapasitas

Gambar 22. Mengukur / menguji dioda

C. Menggunakan CRO 1. Kendali pada Osiloskop

a. Kendali Tampilan

- kendali intensitas (intensity) digunakan untuk mengatur kecerahan gambar. Dengan meningkatnya penyapuan pada CRO, intensitas gelombang perlu ditingkatkan juga.

- Kendali fokus ( focus ), digunakan untuk mengatur ketajaman gambar.

- Kendali rotasi penjejakan (trace rotation), digunakan untuk menyejajarkan rotasi penjejakan gelombang terhadap sumbu horisontal layar. Posisi osiloskop dan medan magnit bumi bisa mempengaruhi kesejajaran ini sehingga perlu diatur.

b. Kendali Vertikal

Kendali vertikal untuk mengatur posisi dan skala bentuk gelombang secara vertikal, meliputi

1) Position dan Volts per Division

Position untuk menggeser naik/turun posisi gelombang dilayar.

Volts/Div untuk mengatur skala ukuran gelombang dilayar. Sebagai contoh jika diset pada 5 volts/div maka tiap kotak dari 8 kotak yang

tersedia menyajikan 5 volt atau untuk keseluruhan layar berarti 40 volt.

Juga harus diperhatikan pelemahan pada probe, jika dipilih pelemahan x10 berarti nilai yang terbaca dilayar harus dikalikan dengan 10.

Volts/div yang diperlengkapi dengan pengatur variabel gain atau fine gain untuk mengatur skala agar sebuah sinyal dilayar ditampilkan tepat beberapa kotak. Gunakan pengatur ini hanya untuk pengukuran waktu tanjak ( rise time). Keadaan terkalibrasi adalah pada posisi terkanan.

2) Kopling masukan (Input Coupling)

Kopling masukan adalah metode yang digunakan untuk menghubungkan sebuah sinyal listrik dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain. Dalam hal ini kopling masukan adalah hubungan dari rangkaian yang diukur ke osiloskop.

Kopling masukan dapat diset ke DC, AC atau Ground.

Kopling DC akan menyajikan semua komponen sinyal masukan. Kopling AC akan memblokir komponen DC dari sinyal hingga dapat dilihat gelombang yang berada ditengah-tengah tegangan nol volt. Perbedaan pemilihan kopling AC atau DC dapat disaksikan pada contoh berikut:

Gambar 23. Kopling sinyal

Kopling Ground memutuskan sinyal masukan pada sistem vertikal sehingga yang terlihat adalah titik nol dilayar ( biasakan mengatur offset posisi pada saat pilihan kopling ini ).

3) Pembalikan kanal ( Channel Inverting)

Digunakan untuk membalikkan gelombang sinyal. 4) Tampilan Alternate & Chop

Pada osiloskop penggunaan banyak kanal akan ditampilkan secara bergantian (alternate) atau potongan (chop).

Mode alternate akan menggambar gelombang dilayar satu sapuan ( sweep ) kanal 1 kemudian satu sapuan berikutnya kanal 2 berganti-gantian. Gunakan mode ini pada saat pilihan sapuan sedang ke tinggi (yaitu pilihan time/div 0.5 mS atau lebih cepat). Mode chop mengatur penggambaran dilayar potongan sinyal per kanal berganti-ganti. Kecepatan pergantian yang sangat cepat membuat bentuk gelombang terlihat utuh. Gunakan mode ini pada sinyal yang memerlukan kecepatan sapuan rendah yaitu 1mS/div atau lebih lambat.

Penting untuk mecoba kedua mode diatas untuk mendapatkan pengamatan terbaik. Gambar berikut menyajikan perbedaan mode alt dan chop.

Gambar 24. Mode tampilan

5) Operasi matematika ( ADD )

Pilihan mode ADD akan menjumlahkan sinyal vertikal masukan kedua kanal. Untuk pengurangan maka mode ADD dipakai bersama dengan mode INVERT. Gambar berikut menyajikan hasil ketika kanal 1 dan kanal 2 dijumlahkan.

Gambar 25. Operasi matematika

Kendali vertikal untuk mengatur posisi dan skala bentuk gelombang secara vertikal, meliputi

1) Position dan SweepTime/Division

Position untuk menggeser kekiri/kanan posisi gelombang dilayar. SweepTime /Div untuk mengatur skala ukuran gelombang dilayar secara horisontal. Sebagai contoh jika diset pada 1 mS maka tiap kotak dari 10 kotak yang tersedia menyajikan 1 mili detik atau untuk keseluruhan layar berarti 10 mili detik.

SweepTime/Div juga diperlengkapi dengan pengatur variabel gain atau fine gain untuk mengatur skala agar sebuah sinyal dilayar ditampilkan tepat beberapa kotak. Keadaan terkalibrasi adalah pada posisi terkanan.

2) Horizontal Magnification

Horizontal magnification adalah fungsi yang setara attenuator probe untuk fungsi vertikal. Jika dipilih magnifikasi ini maka berarti sweep time/div dibagi dengan 10 ( membesarkan 10 kali gambar dilayar ). 3) Mode XY

Mode XY adalah pilihan mematikan penyapuan ( Y ) dari CRO dan menggantikannya dengan penyapuan dari kanal kedua yang menjadi sumbu Y dan kanal pertama menjadi sumbu X.

c. Kendali Pemicuan ( Triggering )

Kendali pemicuan dilakukan untuk membuat tampilan perulangan bentuk gelombang menjadi diam ( statis ). Jika pemicuan terletak pada lokasi sinyal yang berbeda maka gambar gelombang akan terlihat kacau / berlarian.

Pemicuan yang umum adalah pemicuan ujung. Pemicuan ini terjadi pada titik yang ditentukan oleh 2 variabel yaitu SLOPE dan Level. SLOPE positif akan memicu pada saat gelombang menaik dan telah mencapai titik Level tegangan yg diatur. SLOPE negatif akan memicu pada saat gelombang menurun dan telah mencapai titik Level tegangan yg diatur. Sumber pemicuan dapat dipilih dihasilkan oleh kanal1, kanal2, sumber eksternal, sinyal listrik pencatu dan dari internal osiloskop.

Mode pemicuan dapat dipilih Normal dan Auto. Mode picu Normal menyebabkan osiloskop hanya akan menyapu jika level pemicuan tercapai, jika tidak tercapai maka layar akan blank.Mode Auto adalah yang mudah dilakukan, karena meski tidak ada sinyal masukan, penyapuan akan otomatis dijalankan oleh timer yang ada pada osiloskop. Mode normal diperlukan untuk keperluan yang lebih teliti (advance user).

Kopling trigger dapat dipilih AC/DC menyesuaikan dengan pemilihan kendali masukan vertikal AC/DC.

2. Teknik Pengukuran

a. Tera/Kalibrasi dan Keamanan

Peneraan internal pada osiloskop secara khusus menyediakan titik referensi untuk kalibrasi di panel depan dengan nilai tegangan puncak ke puncak (Vpp) tertentu misal 2 Vpp dan frekuensi tertentu pula misal 1 kHz.

Setelah mempelajari cara pengukuran maka sebelum melakukan pengukuran sebenarnya, penggguna harus menera agar pembacaan sesuai dengan standar dengan berikut :

1) Hubungkan kedua probe kanal ke titik referensi lalu baca nilai dilayar.

2) Jika pembacaan tegangan layar masih berbeda maka tombol “cal” pada kendali vertikal kanal A atdan B harus diatur hingga bacaan tegangan dilayar sama dengan harga tegangan patutan ( reference voltage )

3) tombol “cal” pada kendali horisontal diatur hingga frekuensi ( atau sebaliknya periode ) dilayar sama dengan frekuensi (atau sebaliknya periode) patutan (reference frequency ).

Keamanan kerja untuk pengguna berlaku sama seperti pada pengamanan pemakaian multimeter. Disisi lain, pengamanan alat osiloskop lebih ditekankan pada fisik karena lebih rentan terhadap shock. Juga untuk menjaga keawetan layar mka selalu usahakan intensitas cahaya selalu diusahakan tidak terlalu terang dan ttidak diam di satu titik melaink selalu bergerak.

b. Pengukuran Tegangan

Mengukur tegangan menggunakan osiloskop adalah mengukur rentang vertikal skala kotak. Untuk tegangan DC maka tinggal mengalikan rentang vertikal keatas ( berarti tegangan positif) atau rentang kebawah dari nol ( berarti tegangan negatif) dengan skala Volt/Div.

Untuk mengukur tegangan AC perlu dipahami tegangan yang mana yang akan diambil Vp, Vpp atau Vrms ( seperti diterangkan pada bagian sebelumnya ). Bagaimanapun biasanya cukup mengukur satu tegangan Vp ( karena Vpp umumnya = 2 kali Vp, dan Vrms dapat dihitung dengan rumus yang sesuai).

Gambar 26: Pengukuran tegangan

Gambar 27. Pengukuran tegangan

Pengukuran amplitudo yang benar adalah dengan membaca garis bertanda ditengah. Untuk mendapat titik puncak bawah dan titik puncak atas gunakan H Position untuk menggeser gelombang.

Ketepatan terbaik didapat pada gambar terbesar yang bisa dilihat (bandingkan dengan multimeter analog : defleksi maksimal kekanan ), dengan mengatur Volt/Div yang paling kecil namun masih memberikan gambaran utuh.

c. Pengukuran waktu dan frekuensi

Gambar 28. Pengukuran frekuensi

Pengukuran waktu gelombang ( periode ) dilakukan dengan membaca garis skala horisontal yang terpakai untuk memenuhi 1 gelombang. Sama seperti pembacaan tegangan, nilai skala dikalikan dengan Sweep Time/div.

Mengukur frekuensi tinggal menggunakan rumus f = 1 / T

Ketepatan terbaik didapat pada gambar terbesar yang bisa dilihat (bandingkan dengan multimeter analog : defleksi maksimal kekanan ), dengan mengatur SweepTime/Div yang paling lambat namun masih memberikan gambaran utuh.

d. Pengukuran geseran fasa dan Lissajous

Dengan menggunakan mode XY kita dapat mengukur geseran fasa melalui interpretasi gambar lissajous yang dihasilkan.

Kanal 1 diisi sinyal pertama dan kanal 2 diisi sinyal kedua. Tabel gambar dibawah menunjukkan lissajous ari fungsi perbandingan frekuensi ( f1 : f2 ) dan selisih fasa antara kedua sinyal. Jika frekuensi sama ( 1: 1 ) akan menghasilkan gambar Lissajous garis, oval hingga lingkaran penuh tergantung pada selisih fasa antara kedua sinyal.

3. BEBERAPA INSTRUMEN ELEKTRONIKA DI INDUSTRI 1. Multimeter Analog SANWA YX-360TRF

2. Multimeter Digital Fluke 17x DMM

4. KENWOOD FG 275 Function Generator