Pengukuran dan Alat Ukur. Rudi Susanto

(1)

Pengukuran dan Alat Ukur

Rudi Susanto

(2)

Pengertian pengukuran

Mengukur berarti mendapatkan sesuatu

yang dinyatakan dengan bilangan. Informasi yang bersifat kuantitatif dari sebuah

pekerjaan penelitian merupakan alat

pengukur dan pengatur suatu sifat dengan

tepat. Keandalan sebuah pengaturan sangat

bergantung pada keandalan pengukuran.

(3)

Satuan-satuan praktis

(4)

Penggunaan Ampere Meter, Volt Meter dan Ohm Meter

• Ampere Meter

• Untuk mengukur arus dapat digunakan ampere meter, cara pemasangan ampere meter dengan beban dimana arus tersebut mengalir harus

dihubungkan seri, penyimpangan jarum penunjuk menunjukkan besarnya harga arus yang tertera, bila arus yang ditunjukkan melebihi dari batas ukur maka ampere meter tersebut akan rusak.

(5)

Penggunaan Ampere Meter, Volt Meter dan Ohm Meter

• Volt Meter

Untuk mengukur tegangan dari pada terminal atau ujung dari suatu

rangkaian dapat digunakan volt meter yang ditempatkan pararel terhadap beban yang hendak diketahui tegangannya. Bila tegangan yang diukur

melebihi tegangan batas ukur dari voltmeter maka alat ukur tersebut akan rusak

(6)

Pengujian Komponen

(7)

Pengujian Komponen

• Tujuan dilakukan pengujian adalah untuk

mengetahui nilai beserta baik atau rusaknya suatu komponen

• Pengujian dilakukan dengan suatu alat yaitu

multi tester

(8)

Pengujian Resistor

Pengujian di lakukan dengan cara dua cara yaitu pengecekan kondisi baik atau rusak dan

pengukuran nilai tahanan. Dalam pengujian di

harapkan melepas dari aliran listrik.

(9)

Langkah Pengujian Resistor

• Menyiapkan alat dan bahan

• Mengarahkan saklar pada posisi ohm

• Lakukan kalibrasi, jika jarum tidak tepat pada angka 0, maka atur pada posisi nol

• Menempelkan masing-masing ujung colok

pada kaki resistor.

(10)

Hasil

Dinyatakan baik : bila jarum akan bergerak menunjukan nilai tahanan tertentu.

Dinyatakan Rusak: Jika alat ukur tidak

menunjukan nilai tertentu.

(11)

Skema Pengukuran

(12)

(13)

Simulasi pengukuran dengan PHET

(14)

Praktikum dengan Workbanch

(15)

Praktikum dengan Workbanch

Dengan Workbanch Tentukan Tegangan dan Arus pada R

₂

, R

₄

dan R

₆

.

(16)

Pengujian Kapasitor

Langkah langkah Pengujian :

 Menyiapkan alat dan bahan

 Mengarahkan saklar pada posisi ohm

 Lakukan kalibrasi, jika jarum tidak tepat pada angka 0, maka atur pada posisi nol

 Menghubung singkatkan kedua kaki kapasitor agar muatan listrik yang sudah ada bisa terbuang terlebih dahulu

 Menghubungkan colok hitam pada kaki positif, dan

colok merah pada kaki negatif pada kaki kapasitor.

(17)

Hasilnya :

Dinyatakan baik : Apabila Jarum meter bergerak dan kembali lagi.

Dinyatakan Rusak : Jika Jarum Bergerak dan tidak kembali lagi.

Bila Jarum bergerak dan kembali lagi, tetapi tidak pada 0 (penuh)

Jarum Tidak bergerak sama sekali.

(18)

(19)

Pengujian Dioda

Langkah langkah Pengujian :

• Menyiapkan alat dan bahan

• Mengarahkan saklar pada posisi ohm

• Lakukan kalibrasi, jika jarum tidak tepat pada angka 0, maka atur pada posisi nol

• Menghubungkan colok hitam pada kaki anoda

dan colok merah pada kaki katoda

(20)

Hasil :

Dinyatakana baik : Bila Jarum pada ampere meter bergerak

Dinyakan Rusak : Jika jarum pada ampere meter sama sekali tidak bergerak.

Jika Pengujian di balik

Dinyatakan baik : Jika jarum meter diam

Dinyatakan Rusak : Jika jarum begerak.

(21)

(22)

Pengujian Transistor

Langkah langkah Pengujian :

 Menyiapkan alat dan bahan

 Mengarahkan saklar pada posisi ohm

 Lakukan kalibrasi, jika jarum tidak tepat pada angka 0, maka atur pada posisi nol

 Menempelkan colok hitam pada pada kaki

basis (B) dan colok merah pada kaki emitor (E)

(23)

Hasil :

Dinyatakan baik : Apabila jarum bergerak, selanjutnya memindahkan colok merah pada kaki kolektor (c), dinyatakan baik apabila

jarum bergerak.

Dinyatakan Rusak : Jarum penunjuk tidak

bergerak sama sekali.

(24)

Pengujian di balik :

• Colok merah pada kaki basis, sedangkan kaki emitor dan kaki kolektor di hubungkan dengan colok hitam secara bergantian,.

Dinyatakan baik : apabila jarum tidak bergerak sama sekali.

Dinyatakan rusak : apabila jarum bergerak.

(25)

(26)

Alat Ukur| osiloskop

• Osiloskop merupakan alat ukur dimana bentuk gelombang sinyal listrik yang diukur akan

tergambar pada layer tabung sinar katoda

(27)

Tombol-tombol pada osiloskop

(28)

Simulasi Pengukuran dengan EWB

(29)

Latihan | Penyearah setengah gelombang.

(30)

Langkah Kerja

• Buatlah rangkaian penyearah setengah gelombang, pilih

tegangan input 12 volt AC, frekuensi 1 Hz dan beban R 1 kΩ lengkap dengan multimeter dan osiloskop

• Lakukan simulasi, amati bentuk gelombang input dan outputnya dan gambarlah bentuk gelombangnya.

• Ukur dan catat V untuk gelombang input dan output yang tampil di osiloskop.

• Ukur tegangan input AC (Vrms) dengan voltmeter AC dan

tegangan output DC (Vdc) dengan voltmeter DC.

(31)

Tugas

• Buatlah perhitungan tegangan input AC (Vrms) dan tegangan output DC (Vdc)

dari data tegangan yang terukur

• Bandingkan dengan hasil pengukuran.

• Tuliskan pendapat anda dengan hasil

percobaan di atas.

(32)

Note:

(33)

Sistem

Elektronika/intrumentasi

(34)

Beberapa Definisi

• Pengukuran : Proses mendapatkan informasi tentang nilai variabel suatu proses/sistem atau mendapatkan informasi tentang nilai dari suatu besaran fisis, informasi yang didapatkan dapat berupa data kuantitatif maupun kualitatif

• Data Empiris : Data yang diperoleh langsung dari sistem pengukuran

• Data Terproses : Data hasil pengolahan dari data

empiris, misal perhitungan dari beberapa variabel

(35)

Untuk apa sistem pengukuran?

• Mendapatkan data variabel-variabel dari suatu proses atau sistem

• Data tersebut kemudian dapat digunakan untuk kepentingan lebih lanjut misalnya:

• Desain – Rancang Bangun

• Pengendalian/Sistem Kontrol

• Assessment/evaluasi/audit

(36)

Gambaran proses pengukuran

Menghasilkan Informasi

(Perubahan variabel-variabel)

Pengamat: orang yang memerlukan informasi Menghubungkan antara proses dan pengamat,

mengubah sinyal menjadi yang dapat terbaca oleh pengamat dengan standar unit tertentu

Nilai sebenarnya dari variabel proses

Nilai terukur (hasil pengukuran)

(37)

Error Pengukuran

(38)

Struktur Sistem Pengukuran

(39)

Contoh

(40)

Karakteristik Sistem Pengukuran

(41)

Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

(42)

Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

(43)

Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

(44)

Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

(45)

Resolusi, Stabilitas dan Sensitivitas

(46)

Resolusi, Stabilitas dan Sensitivitas

(47)

Resolusi, Stabilitas dan Sensitivitas

(48)

Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

(49)

Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

(50)

Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

(51)

Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

(52)

Linearitas dan Non Linearitas

(53)

Linearitas dan Non Linearitas

(54)

Linearitas dan Non Linearitas

(55)

Contoh

(56)

Error Reduction Techniques

(57)

Error Reduction Techniques

(58)

Error Reduction Techniques

(59)

Karakteristik Dinamik Sistem

Pengukuran

(60)

Karakteristik Dinamik Sistem

Pengukuran

(61)

Kalibrasi

• Kalibrasi - membandingkan alat ukur dgn referensi

(62)

Kalibrasi

(63)

Alat Ukur Elektronika

(64)

Pengelompokan Alat Ukur

• Alat ukur dikelompokkan menjadi 2 yaitu : a. Alat ukur analog – jarum

b. Alat ukur digital – angka elektronik

(65)

DIGITAL MULTIMETER

(tampak Depan)

(66)

DIGITAL MULTIMETER

(Tampak Belakang)

(67)

Pemasangan Voltmeter dan Ampermeter

“Current through” ---- “Voltage Across”

(68)

Memperbesar batas ukur

Ammeter: Voltmeter:

Rp = Rm (n-1) (Rs+Rm) 1mA = 2V

Ammeter dengan penunjukkan skala penuh (batas ukur)

sebesar 1 mA akan diubah menjadi 1 A dengan prinsip:

Rp = Rm (n-1)

dimana n menunjukkan

perbesaran batas ukur meter tersebut.

Untuk kasus di atas, n sebesar 1000 kali dan dengan demikian

(69)

Ammeter dengan beberapa batas ukur

Ammeter dengan batas ukur 2 dan 10 A yang dibuat dengan

menggunakan prinsip di

atas.

(70)

OSILOSKOP

(71)

OSILOSKOP

(BK Precision Model 2125A)

(72)

OSILOSKOP

(BK Precision Model 2120B)

(73)

Persamaan gelombang sinus: y  a sin (  t   )

t y  4 sin 

t y  2 sin 

2 gelombang dengan amplitudo berbeda tetapi berfase

awal sama

(74)

2 gelombang dengan amplitudo sama tetapi berfase awal berbeda

t y  4 sin 

) 4 / (

sin

4   

 t

y

(75)

) 2 / (

sin

1

 4  t  

y

) 2 / (

sin

2

 4  t  

y

2 gelombang dengan amplitudo sama tetapi berfase awal berbeda

Bagaimana jika y ₁ + y ₂ ?

(76)

Superposisi dua gelombang

(77)

Mengatur tampilan dengan dengan mengubah sensitivitas vertikal

Vpp = 8 volt Mempunyai tampilan :

R  5V/div

B 2V/div

D  1V/div

(78)

Mengatur tampilan dengan dengan mengubah sensitivitas horizontal

1 kHz mempunyai tampilan:

D  0.5 msec/div

B  0.2 msec/div

R  0.1 msec/div

(79)

Mengukur Amplitudo

•Tampilan awal ( R ) susah untuk dibaca amplitudonya

•Perlu digeser secara vertikal sampai menyentuh garis tertentu ( B )

•Kemudian digeser secara horizontal sampai puncaknya menyentuh sumbu-y yang terkalibrasi (D)