Alat Kumparan Putar

ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR 

ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR 

1.

1. StStruruktktur aur alalat ukt ukur kur kupupararan pan pututarar Ala

Alat t ukuukur r kumkumparparan an putputar ar adaadalah lah alat alat penpengugukurkur, , yanyang g bekbekerjerja a ataatas s dasdasar ar  ada

adanya nya suatsuatu u kumkumparparan an lislistriktrik, , yanyang g ditditempempatkatkan an padpada a medmedan an magmagnetnet, , yanyangg  berasal

 berasal dari dari suatu suatu magnet magnet pemanen. pemanen. Arus Arus yang yang dialirkan dialirkan melalui melalui kumparan kumparan akanakan menyebabakan kumparan tersebut berputar. Alat ukur kumparan putar adalah alat menyebabakan kumparan tersebut berputar. Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur yang penting yang dipakai untuk bermacam arus, yaitu arus searah, arus ukur yang penting yang dipakai untuk bermacam arus, yaitu arus searah, arus  bolak-balik.

 bolak-balik.

Pada dasarnya Alat kumparan putar ini terdiri dari dua bagian yaitu bagian Pada dasarnya Alat kumparan putar ini terdiri dari dua bagian yaitu bagian yang bergerak dan bagian yang diam. Bagian yang bergerak terdiri dari kumparan yang bergerak dan bagian yang diam. Bagian yang bergerak terdiri dari kumparan  putar,

 putar, jarum jarum penunjuk penunjuk dan dan beban beban penyeimbang. penyeimbang. Sedangkan Sedangkan bagian bagian yang yang diamdiam terdiri dari medan karena magnet permanen, pegas atau per serta penyangga.

terdiri dari medan karena magnet permanen, pegas atau per serta penyangga.

Gambar 1.

Gambar 1. Alat kumparan putar terdiri dari kumparan putar, jarumAlat kumparan putar terdiri dari kumparan putar, jarum  penunjuk, beban penyeim

 penunjuk, beban penyeimbang, magnet permanent, pegas dan penyangga.bang, magnet permanent, pegas dan penyangga.

Kumparan diletakkan di antara magnet permanent pada suatu inti besi yang Kumparan diletakkan di antara magnet permanent pada suatu inti besi yang  berbentuk

 berbentuk silinder silinder agar agar arah arah dari dari medan medan magnet magnet selalu selalu tegak tegak lurus lurus terhadapterhadap kumparan putar. Kumparan diletakkan di antara magnet permanent pada suatu inti kumparan putar. Kumparan diletakkan di antara magnet permanent pada suatu inti  besi

ter

terhadhadap ap kumkumparparan an putputar. ar. BebBeban an penpenyeiyeimbambang ng dildiletaetakkakkan n di di belbelakaakang ng jarjarumum  penunjuk

 penunjuk yang yang berfungsi berfungsi sebagai sebagai penyeimbang penyeimbang sehingga sehingga poros poros penyangga penyangga jarumjarum  penunjuk berada

 penunjuk berada tepat di tepat di titik titik beratnya. beratnya. Tujuan diberikannya Tujuan diberikannya beban penyeimbangbeban penyeimbang ini adalah untuk mengurangi gesekan serta goncangan pada jarum penunjuk ketika ini adalah untuk mengurangi gesekan serta goncangan pada jarum penunjuk ketika menyimpang atau berdefleksi. Magnet permanent yang diberikan berguna untuk  menyimpang atau berdefleksi. Magnet permanent yang diberikan berguna untuk  membangkitkan medan magnet di sekitar kumparan putar dan akan menimbulkan membangkitkan medan magnet di sekitar kumparan putar dan akan menimbulkan momen gerak pada kumparan putar apabila dialiri arus. Penyangga pada alat ukur  momen gerak pada kumparan putar apabila dialiri arus. Penyangga pada alat ukur  kumparan putar ini berfungsi untuk menahan berat kumparan putar beserta jarum kumparan putar ini berfungsi untuk menahan berat kumparan putar beserta jarum  penunjuknya.

 penunjuknya. Gesekan Gesekan yang yang terjadi terjadi antara antara penyangga penyangga (jewel) (jewel) dengan dengan porosporos  perputarannya

 perputarannya (pivot) (pivot) harus harus diusahakan diusahakan sekecil sekecil mungkin. mungkin. Pegas Pegas atau atau per per yangyang dipasang pada alat ukur kumparan putar ini berfungsi untuk memberikan momen dipasang pada alat ukur kumparan putar ini berfungsi untuk memberikan momen  perlawanan terhadap

 perlawanan terhadap momen gerak momen gerak sehingga didapat sehingga didapat suatu kessuatu keseimbangan momeneimbangan momen atau gaya pada harga

atau gaya pada harga penunjuknya.penunjuknya.

2

2.. PPrriinnssiip Kp Keerrjjaa Al

Alat at ukukur ur kukumpmpararan an puputatar r bebekekerjrja a atatas as dadasasar r prprininsisip p dadari ri adadananya ya susuatatuu kumparan listrik, yang ditempatkan pada medan magnet, yang berasal dari suatu kumparan listrik, yang ditempatkan pada medan magnet, yang berasal dari suatu mag

magnet net pempemaneanen. n. AruArus s yanyang g diadialirlirkan kan melmelalualui i kumkumparparan an akaakan n menmenyebyebabkabkanan ku

kumpmpararan an tetersersebubut t beberprpututarar. . AlAlat at ukukur ur kukumpmparaaran n puputar tar titidadak k hahanynya a dadapapatt digunakan untuk mengukur arus searah, akan tetapi juga dapat digunakan untuk  digunakan untuk mengukur arus searah, akan tetapi juga dapat digunakan untuk  arus bolak-balik. Magnet permanan yang memiliki kutub utara dan selatan dan arus bolak-balik. Magnet permanan yang memiliki kutub utara dan selatan dan diantara kutub-kutub tersebut ditempatkan suatu silinder inti besi. Hal tersebut diantara kutub-kutub tersebut ditempatkan suatu silinder inti besi. Hal tersebut akan menyebabkan terbentuknya medan magnet yang rata pada celah diantara akan menyebabkan terbentuknya medan magnet yang rata pada celah diantara kutub magnet dan silinder inti besi besi, yang masuk melalui kutub-kutub ke kutub magnet dan silinder inti besi besi, yang masuk melalui kutub-kutub ke dalam silinder, secara radial sesuai dengan arah-arah panah. Dalam celah udara ini dalam silinder, secara radial sesuai dengan arah-arah panah. Dalam celah udara ini ditempatkan kumparan yang dapat melalui sumbu. Bila arus searah yang tidak  ditempatkan kumparan yang dapat melalui sumbu. Bila arus searah yang tidak  d

dikiketetahahuui i bebesasarnrnya ya memenngagalilir r memelalalului i kkumumpapararan n tetersrsebebuut, t, susuatatu u gagayyaa elektromagnetik/yang mempunyai arah tertentu akan dikenakan pada kumparan elektromagnetik/yang mempunyai arah tertentu akan dikenakan pada kumparan  putar,

 putar, sebagai sebagai hasil hasil antara antara arus arus dan dan medan medan magnet. magnet. Arah Arah dari dari gaya gaya dapatdapat ditentukan menurut ketentuan dari teori fleming. Besarnya dari gaya ini dapat ditentukan menurut ketentuan dari teori fleming. Besarnya dari gaya ini dapat diturunkan dengan mudah. Pada setiap ujung dari sumbu, ditempatkan pegas yang diturunkan dengan mudah. Pada setiap ujung dari sumbu, ditempatkan pegas yang

salah satu ujungnya melekat padanya sedangkan ujung yang lain pada dasar tetap. salah satu ujungnya melekat padanya sedangkan ujung yang lain pada dasar tetap. Setiap pegas akan memberikan gaya reaksinya yang berbanding lurus dengan Setiap pegas akan memberikan gaya reaksinya yang berbanding lurus dengan  besar

 besar sudut sudut rotasi rotasi dari dari sumbu sumbu dan dan berusaha berusaha untuk untuk menahan menahan perputaran. perputaran. Jadi,Jadi, dengan kata lain pegas membaerikan pada sumbu yang berlawanan arahnya.

dengan kata lain pegas membaerikan pada sumbu yang berlawanan arahnya.

Prinsip kerja alat ukur kumparan ini adalah adanya gaya pada penghantar  Prinsip kerja alat ukur kumparan ini adalah adanya gaya pada penghantar   berarus

 berarus yang yang diletakkan diletakkan pada pada medan medan magnet magnet (berdasarkan (berdasarkan percobaan percobaan Lorentz).Lorentz). P

Padada a alalat at ukukur ur kkumumpapararan n ppututar ar papadda a umumumumnynya a teterdrdapapat at babateterarai i yyanangg memungkinkan arus searah melalui alat ukur tersebut saat probe dihubungkan memungkinkan arus searah melalui alat ukur tersebut saat probe dihubungkan sehingga kemudian jarum penunjuknya bergerak. Simpangan atau defleksi jarum sehingga kemudian jarum penunjuknya bergerak. Simpangan atau defleksi jarum  penunjuk

 penunjuk terjadi terjadi karena karena adanya adanya interaksi interaksi antara antara arus arus dan dan medan medan magnet magnet padapada kumparan putar. Arus pada kumparan putar mengakibatkan gaya elektromagnetis kumparan putar. Arus pada kumparan putar mengakibatkan gaya elektromagnetis yang memiliki arah tertentu sehingga jarum menyimpang sebesar q.

yang memiliki arah tertentu sehingga jarum menyimpang sebesar q. Simpangan dinyatakan dengan momen gerak 

Simpangan dinyatakan dengan momen gerak  Td = BnabI 

Td = BnabI  Dengan Dengan

B = medan magnet di celah udara B = medan magnet di celah udara a= panjang kumparan a= panjang kumparan  b= lebar kumparan  b= lebar kumparan n= banyaknya lilitan n= banyaknya lilitan I= arus I= arus

Pada setiap ujung dari pada sumbu, di tempatkan pegas yang salah satu Pada setiap ujung dari pada sumbu, di tempatkan pegas yang salah satu ujungnya melekat padanya, sedangkan ujung yang lain pada dasar yang tetap. ujungnya melekat padanya, sedangkan ujung yang lain pada dasar yang tetap. Setiap pegas akan memberikan gaya reaksinya yang berbanding lurus dengan Setiap pegas akan memberikan gaya reaksinya yang berbanding lurus dengan  besar

 besar sudut sudut rotasi rotasi dari dari sumbu, sumbu, dan dan berusaha berusaha untuk untuk menahan menahan perputaran. perputaran. JadiJadi dengan kata lain pegas memberikan pada sumbu moment Tc yang berlawanan dengan kata lain pegas memberikan pada sumbu moment Tc yang berlawanan arahn

arahnya dengan arah ya dengan arah Tp. Bila kionstanta pegas dinyatakTp. Bila kionstanta pegas dinyatakan sebagai τ, an sebagai τ, maka besar maka besar  Tc dapat dinyatakan sebagai :

Tc dapat dinyatakan sebagai : Tc = τ θ

Tc = τ θ

Bila sumbu dan kumparan berputar melalui sudut akhir sebesar Өo, maka Bila sumbu dan kumparan berputar melalui sudut akhir sebesar Өo, maka dal

dalam am keakeadaadaan n seimseimbanbang g iniini Tp = TcTp = Tc, , sehsehingingga ga terdterdapaapat t perpersamsamaan aan sebsebagaagaii  berikut:

τ

τӨӨo = Bnab Io = Bnab I dan dari sini dan dari sini Ө

Өo = (Bnab / τ ) Io = (Bnab / τ ) I

Dengan demikian sudut akhir Өo dari putaran sumbu yang menjadi tempat Dengan demikian sudut akhir Өo dari putaran sumbu yang menjadi tempat mel

melekaekat t penpenunjunjuk, uk, di di tententuktukan an oleoleh h perpersamsamaan aan di di ataatas. s. KebKebesaresaran-kan-kebeebesarasarann (Bnab/ τ) di sebut sebagai konstanta alat ukur.

(Bnab/ τ) di sebut sebagai konstanta alat ukur.

Pada umumnya, momen seperti Tp, disebut momen penggerak, dan alat yang Pada umumnya, momen seperti Tp, disebut momen penggerak, dan alat yang menyebabkan dei kenal sebagai alat penggerak. Sedsangkan momen Tc di sebut menyebabkan dei kenal sebagai alat penggerak. Sedsangkan momen Tc di sebut momen pengontrol.

momen pengontrol.

Dengan berpegang kepada pengertian-pengertian ini, maka harga sudut rotasi Dengan berpegang kepada pengertian-pengertian ini, maka harga sudut rotasi ak

akhihir r dadari ri pepenununjnjukuk, , papada da alalat at pepengngukukur ur kukumpmparaaran n puputatar, r, di di tetentntukukan an ololeheh hub

hubungungan an antantara ara mommomen en penpenggeggerak rak dan dan mommomen en penpengongontrotrol, l, dan dan dindinyatyatakaakann dalam persamaan di atas.

dalam persamaan di atas.

Pergeraka

Pergerakan dan n dan redamanredaman

Gambar 2 Gambar 2

Osilasi dari suatu massa yang digantungkan pada suatu pegas cylindrical Osilasi dari suatu massa yang digantungkan pada suatu pegas cylindrical hel

helicalical. . PenPengargaruh uh redredamaaman n dan dan perperhathatikaikan n gamgambar bar  (3(3). ). GaGambmbar ar tetersersebubutt memperlihatkan suatu pegas dimana salah satu ujungnya mati, sedangkan ujung memperlihatkan suatu pegas dimana salah satu ujungnya mati, sedangkan ujung yang lainnya bebas. Pada

yang lainnya bebas. Pada ujunujung g yang bebas ini yang bebas ini ditemditempatkan suatu pemberat, danpatkan suatu pemberat, dan dalam keadaan seimbang dimana gaya gravitasi dilawan oleh gaya pegas, terdapat dalam keadaan seimbang dimana gaya gravitasi dilawan oleh gaya pegas, terdapat keadaan stationer yang diperlihatkan pada gambar 3(a). Bila pemberat ditarik  keadaan stationer yang diperlihatkan pada gambar 3(a). Bila pemberat ditarik  kebawah dan posisi dilepaskan gambar 3(b), maka pemberat akan berosilasi antara kebawah dan posisi dilepaskan gambar 3(b), maka pemberat akan berosilasi antara (b) dan (c) disekitar titik stationer (a). Dan bila tidak ada gaya yang meredamnya (b) dan (c) disekitar titik stationer (a). Dan bila tidak ada gaya yang meredamnya maka pemberat akan berosilasi selamanya.

Peredaman Pada Alat Ukur Peredaman Pada Alat Ukur

Dal

Dalam am alaalat t ukuukur r kumkumparparan an putputar, ar, padpada a umuumumnymnya a kumkumparparan an puputarntarnyaya dib

dibuatuatkan kan dendengan gan kerkerangangka ka dardari i alualuminminiumium. . SecSecara ara listlistrik rik kerkerangangka ka terstersebuebutt merup

merupakan jaringan akan jaringan hubuhubungan pendek, dan ngan pendek, dan membmemberikan pada erikan pada kumpkumparan. Bilaaran. Bila kumparan putar, yang disebabkan oleh arus I yang mengalir melaluinya, maka kumparan putar, yang disebabkan oleh arus I yang mengalir melaluinya, maka dal

dalam am kerkerangangkankanya ya akaakan n timtimbul bul aruarus s indinduksuksi. i. Ini Ini disdisebaebabkabkan n karkarena ena putputaraarann kerangka aluminium ini terjadi dalam medan magnit pada celah udara, sehingga kerangka aluminium ini terjadi dalam medan magnit pada celah udara, sehingga tegangan yang berbanding lurus pada kecepatan putaran akan di induksikan dalam tegangan yang berbanding lurus pada kecepatan putaran akan di induksikan dalam kerangka tersebut. Arah dari tegangan dapat di tentukan melalui hukum tangan kerangka tersebut. Arah dari tegangan dapat di tentukan melalui hukum tangan kanan dari Fleming. Tegangan ini yang menyebabkan arus induksi Id mengalir  kanan dari Fleming. Tegangan ini yang menyebabkan arus induksi Id mengalir  dalam kerangka kumparan. Sebaliknya arus Id ini, akan memotong fluksi magnit dalam kerangka kumparan. Sebaliknya arus Id ini, akan memotong fluksi magnit dalam celah udara bila kumparan berputar, dan akan dibangkitkan momen yang dalam celah udara bila kumparan berputar, dan akan dibangkitkan momen yang  berbanding lurus dengan kecepatan putar.

 berbanding lurus dengan kecepatan putar. Akan tetapi arah Akan tetapi arah dari momen ini adalahdari momen ini adalah  berlawanan

 berlawanan dengan dengan arah arah perputaran. perputaran. Hingga Hingga berakibat berakibat menghambat menghambat perputaran.perputaran. Demikianlah terjadi momen peredam, dan momen ini berusaha untuk melawan Demikianlah terjadi momen peredam, dan momen ini berusaha untuk melawan  perputaran.

 perputaran. Bil

Bila a sesusesuatu atu keakeadaadaan n dihdihadaadapi pi dimdimana ana penpenampampang ang dardari i padpada a kerkerangangkaka adalah kecil sedangkan tahanannya (secara listrik) besar, maka Id yang terjadi adalah kecil sedangkan tahanannya (secara listrik) besar, maka Id yang terjadi akan kecil. Dalam hal ini maka momen redam yang dihasilkan akan lemah dan akan kecil. Dalam hal ini maka momen redam yang dihasilkan akan lemah dan  penumjuk

 penumjuk akan akan berosilasi berosilasi disekitar disekitar A A dan dan secara secara gradual gradual akan akan menunjukan menunjukan titik titik  akhir tersebut seperti dilihatkan pada gambar.

akhir tersebut seperti dilihatkan pada gambar. Bila tahanan listrik pada Bila tahanan listrik pada kerankerangkagka kecil maka Id akan dapat besar, yang menghasilkan momen peredam yang kuat kecil maka Id akan dapat besar, yang menghasilkan momen peredam yang kuat  pula.

 pula. Dalam Dalam hal hal ini ini maka maka perlawanan perlawanan terhadap terhadap perputaran perputaran akan akan besar besar , , dandan  pergerakan penunjuk tidak lagi bebas.

 pergerakan penunjuk tidak lagi bebas.

Momen penggerak dan momen pengontrol pada alat ukur kumparan putar  Momen penggerak dan momen pengontrol pada alat ukur kumparan putar  mempunyai kesamaan nya dengan gravitasi yang bekerja pada pada pemberat dan mempunyai kesamaan nya dengan gravitasi yang bekerja pada pada pemberat dan gaya tarik dari

gaya tarik dari pegas. Jadi bagian yang berputar yaitu kumparan, sumbu dan alatpegas. Jadi bagian yang berputar yaitu kumparan, sumbu dan alat  penunjuk, akan

 penunjuk, akan berisolasi berisolasi pada pada Өo, bila Өo, bila tidak tidak ada ada momen lain momen lain yang meredamnyayang meredamnya ya

yang ng memenynyebebababkakan n pepenununjnjuk uk beberhrhenenti ti papada da ӨoӨo. . DaDalalam m kekeadadaaaan n titidadak k  diberikannya peredam khusus, maka momen redaman akan terdiri dari diberikannya peredam khusus, maka momen redaman akan terdiri dari

tahanan-tahanan mekanis pada kedudukan kumparan, sedangkan besar redaman ini akan tahanan mekanis pada kedudukan kumparan, sedangkan besar redaman ini akan kecil sehingga alat penunjuk akan berisolasi untuk waktu yang lama. Alat ukur  kecil sehingga alat penunjuk akan berisolasi untuk waktu yang lama. Alat ukur  yang seperti ini akan sulit untuk di pakai, dan dalam banyak hal sama sekali tidak  yang seperti ini akan sulit untuk di pakai, dan dalam banyak hal sama sekali tidak  dap

dapat at di di gungunakaakan n dendengan gan demdemikiikian an dipdiperlerlukaukan n adaadanya nya perperedaedam, m, disdisampampinging mom

momen-men-momeomen n penpenggeggerak rak dan dan penpengongontrotrol, l, makmaka a penpenunjunjuk uk akaakan n akaakan n dapdapatat sampai pada harga akhirnya dengan cepat.

sampai pada harga akhirnya dengan cepat.

Aksi peredaman yang mempergunakan prinsip-prinsip elektromaknetis ini Aksi peredaman yang mempergunakan prinsip-prinsip elektromaknetis ini di kenal sebagai redaman elektromagnetis. Kurve A(under damp) menyatakan di kenal sebagai redaman elektromagnetis. Kurve A(under damp) menyatakan  peredaman

 peredaman kurang kurang , , sedangkan sedangkan Kurve Kurve B(over B(over damp) damp) menyatakan menyatakan peredamanperedaman lebih,. Waktu untuk sampai pada harga akhir untuk kedua keadaan tersebut adalah lebih,. Waktu untuk sampai pada harga akhir untuk kedua keadaan tersebut adalah lama. Suatu keadaan khusus terdapat di antara keduanya, seperti dinyatakan oleh lama. Suatu keadaan khusus terdapat di antara keduanya, seperti dinyatakan oleh kurve C(critical damp), keadaan ini dinyatakan sebagai peredam kritis. Waktu kurve C(critical damp), keadaan ini dinyatakan sebagai peredam kritis. Waktu yang diperlukan unutuk suatu prioda dalam keadaan peredaman kurang disebut yang diperlukan unutuk suatu prioda dalam keadaan peredaman kurang disebut  perioda

 perioda dari dari osilasi. osilasi. Untuk Untuk alat-alat alat-alat ukur ukur biasanya biasanya di di pergunakan, pergunakan, diperlukandiperlukan unt

untuk uk sampsampai ai padpada a harharga ga akhakhir ir yanyang g henhendak dak dibdibaca aca daldalam am batbatas-bas-batas atas yanyangg secapat mungkin. Sehingga pengukuran yang benar dapat di

secapat mungkin. Sehingga pengukuran yang benar dapat di peroleh dengan cepat.peroleh dengan cepat.

3.

3. KeKelelebibihahan dn dan an KeKelelemamahahann a.

a. KeKelelebibihahan:n:

•

• Memerlukan daya rendahMemerlukan daya rendah •

• DaDapapat t didimomodidififikakasi si dedengngan an babantntuauan n shshununt t dadan n tatahahananan n serseri i ununtutuk k 

memperbesar batas ukur arus dan tegangan. memperbesar batas ukur arus dan tegangan.

•

• Peredaman dengan arus sangat efektif Peredaman dengan arus sangat efektif  •

• Karena medan yang bekerja pada alat ukur sangat kuat, alat ukur tidak Karena medan yang bekerja pada alat ukur sangat kuat, alat ukur tidak 

 banyak dipengaruhi oleh medan m

 banyak dipengaruhi oleh medan magnet luar.agnet luar.  b.

 b. Kelemahan:Kelemahan:

•

• Karena kontruksi yang bagus dan perlunya kecermatan permesinan danKarena kontruksi yang bagus dan perlunya kecermatan permesinan dan

 perakitan dari berbagai suku cadang, alat ukur ini lebih mahal.  perakitan dari berbagai suku cadang, alat ukur ini lebih mahal.

•

• BebBeberaperapa a keskesalaalahan han (err(error) or) terjterjadi adi karkarena ena pegpegas as concontrotrol l dan dan magmagnetnet

 permanent yang sudah tua atau lama pemakaiannya  permanent yang sudah tua atau lama pemakaiannya

Alat ukur ini pada umumnya hanya digunakan rangkaian listrik searah tetapi Alat ukur ini pada umumnya hanya digunakan rangkaian listrik searah tetapi kadang-kadang juga digunakan dengan diberi penyearah atau sambungan thermo kadang-kadang juga digunakan dengan diberi penyearah atau sambungan thermo untuk pengukuran listrik bolak-balik pada batas-batas frekuensi tertentu. Alat ukur  untuk pengukuran listrik bolak-balik pada batas-batas frekuensi tertentu. Alat ukur  kum

kumparparan an putputar ar jenjenis is magmagnet net perpermanmanent ent ini ini dapdapat at dipdipakaakai i sebsebagaagai i ammammeter eter  dengan bantuan tahanan shunt atau sebagai voltmeter dengan bantuan tahanan dengan bantuan tahanan shunt atau sebagai voltmeter dengan bantuan tahanan shunt atau dengan bantuan tahanan seri yang besar.

shunt atau dengan bantuan tahanan seri yang besar.

4.

4. PenPengukgukur Arur Arus (us (AmpAmpereremeemeterter) kum) kumparparan pan putautarr Ala

Alat t ukuukur r kumkumparparan an putputar ar padpada a dasadasarnyrnya a adaadalah lah alaalat t penpengukgukur ur aruarus s ataatauu  pengukur amper. Arus yang dapat

 pengukur amper. Arus yang dapat dialirkan melalui kumparan putar dialirkan melalui kumparan putar dibatasi lebihdibatasi lebih kurang di bawah 30 mA. Hal ini disebabkan alat-alat putarnya tidak dapat terlalu kurang di bawah 30 mA. Hal ini disebabkan alat-alat putarnya tidak dapat terlalu  berat

 berat sehingga sehingga kawat-kawat kawat-kawat penghantar penghantar dari dari kumparan kumparan tidak tidak terlalu terlalu tebal. tebal. HargaHarga maksimum yang dapat diukur oleh pengukur ampare ini lebih kecil dari kira-kira maksimum yang dapat diukur oleh pengukur ampare ini lebih kecil dari kira-kira 30 mA.

30 mA.

Gambar 3. Ammeter kumparan putar  Gambar 3. Ammeter kumparan putar 

Agar pengukur ampare ini dapat melakukan pengukuran arus yang lebih besar  Agar pengukur ampare ini dapat melakukan pengukuran arus yang lebih besar  dari 30 mA, maka dapat dilakukan dengan menambahkan suatu hambatan yang dari 30 mA, maka dapat dilakukan dengan menambahkan suatu hambatan yang dihubungkan parallel pada kumparan putar.

Gambar 4. (a) Ammeter dengan rangkaian shunt (b) Voltmeter dengan Gambar 4. (a) Ammeter dengan rangkaian shunt (b) Voltmeter dengan

rangkaian Shunt rangkaian Shunt

Jika tahanan total pada kumparan putar dan pegas-pegas pengontrol disebut Jika tahanan total pada kumparan putar dan pegas-pegas pengontrol disebut  R

 R11 , , sedangkan arus yang diukur adalah I, kemudian arus yang masuk ke dalamsedangkan arus yang diukur adalah I, kemudian arus yang masuk ke dalam

kumparan disebut dengan I” maka akan berlaku persamaan –persamaan berikut: kumparan disebut dengan I” maka akan berlaku persamaan –persamaan berikut:

 I 

 I == m I m I ""

m adalah harga factor perkalian (multiplikasi) dari shunt. m adalah harga factor perkalian (multiplikasi) dari shunt.

Walaupun arus yang masuk sebenarnya ke dalam kumparan putar adalah I’, Walaupun arus yang masuk sebenarnya ke dalam kumparan putar adalah I’, tapi harga skala yang diberikan sesuai dengan arus I sehingga memungkinkan tapi harga skala yang diberikan sesuai dengan arus I sehingga memungkinkan untuk pengukur ampere dengan tahanan shunt ini untuk mengukur arus sebesar m untuk pengukur ampere dengan tahanan shunt ini untuk mengukur arus sebesar m kali lebih besar.

kali lebih besar.

Sebagai contoh, bila diberikan tahanan shunt sebesar 5,005 mW dan dipasang Sebagai contoh, bila diberikan tahanan shunt sebesar 5,005 mW dan dipasang  parallel dengan suatu kumparan putar pengukur arus yang mempunyai harga skala  parallel dengan suatu kumparan putar pengukur arus yang mempunyai harga skala

maksimum 100 m

maksimum 100 m A A dan tahanan dari alat putarnya (pegas) sebesar 5 kW makadan tahanan dari alat putarnya (pegas) sebesar 5 kW maka faktor perkalian yang diperoleh adalah sebesar 

faktor perkalian yang diperoleh adalah sebesar  ’’

Sehingga arus yang diuukur adalah Sehingga arus yang diuukur adalah  I 

5.

5. PenPengukgukur Teur Tegangangan (gan (VolVoltmetmeteter) kur) kumpampararan putn putarar

Konfigurasi dasarnya adalah dengan menghubungkan suatu tahananan seri Konfigurasi dasarnya adalah dengan menghubungkan suatu tahananan seri dengan kumparan putar alat ukur arus dimana arus secara langsung masuk ke dengan kumparan putar alat ukur arus dimana arus secara langsung masuk ke dalam kumparan putar.Jika tahanan dari kumparan putar adalah R1 dan tahanan dalam kumparan putar.Jika tahanan dari kumparan putar adalah R1 dan tahanan seri yang dipasang adalah R2, maka jika tegangan yang akan diukur diletakkan di seri yang dipasang adalah R2, maka jika tegangan yang akan diukur diletakkan di uj

ujunung g dadari ri alalat at ukukur ur tetegagangngan an tertersebsebutut, , mamaka ka aruarus s I I akakan an memengngalialir r memelallaluiui kumparan putar dan dipenuhi persamaan sebagai berikut:

kumparan putar dan dipenuhi persamaan sebagai berikut: V = (R

V = (R11+R+R22 ) I  ) I 

Jadi walaupun arus yang mengalir melalui kumparan putar adalah I, namun Jadi walaupun arus yang mengalir melalui kumparan putar adalah I, namun  jarum penunjuk akan menun

 jarum penunjuk akan menunjukkan skala berupa tegangan V.jukkan skala berupa tegangan V.

Sebagai contoh, jika terdapat suatu tahanan yang mempunyai harga 7,5 kW Sebagai contoh, jika terdapat suatu tahanan yang mempunyai harga 7,5 kW dihubungkan secara seri dengan suatu kuparan putar yang mempunyai harga skala dihubungkan secara seri dengan suatu kuparan putar yang mempunyai harga skala maksimal 4 mA dan tahanan dalam sebesar 3 W maka diperoleh :

maksimal 4 mA dan tahanan dalam sebesar 3 W maka diperoleh : V V  = (3 += (3 + 37.500)0,004 = 150

37.500)0,004 = 150 V V  pada pada I  I = 4= 4mAmA..

Sehingga telah diperoleh pengukur tegangan dengan skala maksimal 150 V. Sehingga telah diperoleh pengukur tegangan dengan skala maksimal 150 V.

Ta

Tahahananan n seseri ri yayang ng didipepergrgununakakan an dadalalam m alalat at pepengngukukur ur vovolt lt didibubuat at dadariri material yang mempunyai tahanan yang tinggi, dan koefisien tahanan terhadap material yang mempunyai tahanan yang tinggi, dan koefisien tahanan terhadap tem

temperperatur atur yanyang g dapdapat at diadiabaibaikan kan sepseperti erti manmanganganin. in. SepSeperti erti pulpula a daldalam am alaalatt  pengukur amper, hal ini dimaksudkan untuk mengu

 pengukur amper, hal ini dimaksudkan untuk mengurangi perubahan dari pada arusrangi perubahan dari pada arus yang mengalir didalam kumparan putar, sehingga dengan demikian mengurangi yang mengalir didalam kumparan putar, sehingga dengan demikian mengurangi  pula penunjukan alat dari penguku

 pula penunjukan alat dari pengukur volt dengan perubahan temperatur keliling.r volt dengan perubahan temperatur keliling.

6

6.. MMaannffaaaatt Ala

Alat t ukuukur r kumkumparparan an putputar ar adaadalah lah alaalat t ukuukur r penpentinting g yanyang g dipdipakaakai i untuntuk uk   bermacam

 bermacam arus, arus, tidak tidak hanya hanya untuk untuk arus arus searah, searah, akan akan tetapi tetapi dengan dengan alat-alatalat-alat  pertolongan

 pertolongan lainnya, lainnya, dapat dapat pula pula dipakai dipakai untuk untuk arus arus AC. AC. Pengukuran Pengukuran arus arus ACAC dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan menggunakan meter DC dan yang dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan menggunakan meter DC dan yang khu

khusus sus untuntuk uk penpengukgukurauran n AC. AC. pempembacbacaan aan aruarus s dendengan gan metmeter er DC DC tidtidak ak akaakann  bekerja

 bekerja dengan dengan benar benar jika jika langsung langsung digunakan digunakan untuk untuk mengukur mengukur arus arus AC, AC, sebabsebab arah dari pergerakan jarum akan berubah sesuai setengah siklus dari arus AC. arah dari pergerakan jarum akan berubah sesuai setengah siklus dari arus AC.

Pada prinsipnya alat ukur maknit tetap bergerak seperti kumparan pada motor  Pada prinsipnya alat ukur maknit tetap bergerak seperti kumparan pada motor  li

liststrikrik, , yayaititu u tetergrganantutung ng popolalariritatas s vovoltltasase e yayang ng didigugunanakakan. n. JikJika a kikita ta iningiginn menggunakan meter DC untuk mengukur arus AC, maka arus AC harus diubah menggunakan meter DC untuk mengukur arus AC, maka arus AC harus diubah terlebih dahulu ke bentuk DC. Kita dapat mengubahnya dengan menggunakan alat terlebih dahulu ke bentuk DC. Kita dapat mengubahnya dengan menggunakan alat yang disebut dioda. Kita lihat dioda yang digunakan dalam suatu sirkit dapat yang disebut dioda. Kita lihat dioda yang digunakan dalam suatu sirkit dapat menyelaraskan suatu frekuensi, yang berasal

menyelaraskan suatu frekuensi, yang berasal dari penyimpangan gelombang sinus.dari penyimpangan gelombang sinus. Mengapa dan bagaimana dioda dapat bekerja seperti itu? Ingat, dioda memiliki Mengapa dan bagaimana dioda dapat bekerja seperti itu? Ingat, dioda memiliki kan

kanal al satu satu arah arah temtempat pat eleelektrktron on menmengalgalir, ir, sehsehingingga ga menmenjadjadi i penpenyeayearahrah. . YanYangg cuk

cukup up menmenghegheranrankankan, , arah arah yanyang g ditditunjunjukkukkan an padpada a simsimbol bol diodioda da berberlawlawanaanann dengan arah aliran elektron pada kenyataannya. Dalam bentuk jembatan, empat dengan arah aliran elektron pada kenyataannya. Dalam bentuk jembatan, empat dioda akan melayani arah aliran arus AC yang melewati meter sehingga arah dioda akan melayani arah aliran arus AC yang melewati meter sehingga arah aliran arus AC konstan.