MAKALAH INSTRUMEN ELETRONIK DAN PENGUKURAN PENGUKURAN
Dosen pengampu : Mairizwan M.Si
Oleh :
Aditya Zein Oktavianto / 21034036
JURUSAN FISIKA (NK)
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENEGTAHUAN ALAM UNIVESITAS NEGERI PADANG
2022
KATA PENGANTAR
Pertama dan Utama sekali mengucapakan puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karuninya,sehingga penulis menyelesaikan makalah ini dalam rangka memenuhi tugas Instrumen Elektronik dan Pengukuran, dan juga penulis juga tidak lupa berterima kasih kepada Bapak Dosen Mairizwan, M.Si yang telah membimbingkan kami sehingga penukis dapat menyelesaikan makalah ini untuk sebaik-baiknya.
Adapun tujuan untuk menambah pengetahuan dan pemahaman mahasiswa dan termasuk penulis sendiri,untuk materi tentang pengukuran dalam sebuah sistem peraalatan elektronik, Penulis juga sepenuhnya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna,maka untuk itu bimbingan dan saran baik dari Dosen Pembimbing maupun pembaca sangat saya harapkan.
Daftar Isi
KATA PENGANTAR ... 2
Daftar Isi ... 3
BAB I ... 4
PENDAHULUAN ... 4
A. Latar belakang masalah ... 4
B. Rumusan Masalah ... 4
C. Tujuan Penulisan ... 4
BAB II ... 5
PEMBAHASAN ... 5
A. Sitem Pengukuran ... 5
B. Metode Pengukuran ... 7
BAB III ... 11
PENUTUP ... 11
Daftar Pustaka ... 12
BAB I PENDAHULUAN A. Latar belakang masalah
Selama ini kita telah mengenal arus listri baik yang searah(DC)dan arus listrik bolak- balik(AC)sebelumnya kita sudah mengetahui besaran listrik seperti: arus listrik, tegangan, daya, dan sebagainya. Untuk melahkukan pengukuran terhadap besaran klistrik di atas harus ditransformassikan dulu ke dalam bentuk yang dapat di tangkap oleh panca indra kita,seperti kuat arus listrik di konversi ke besarna mekanik. Perubahan tersebut dapatberbernuk suatu putaran tertentu. Besar sudut putar tersebut menunjukkan dan berhubungan langsung dengan besaran arus listrik yang kita amati, hasil pengukuran tadi dapat berupa perputaran atau besaran sudut dikembalikan menjadi pengukuran terhadap besaran listrik yang diinginkan. Pada umumnya, alat- alat ukur besaran listrik lainnya juga bekerja berdasarkan prinsip perubahan besaran listrik langsung melalui suatu gejala fisis tertentu ke dalam suatu perputaran dimana putaran tersebut dihubungkan dengan jarum yang berputar pada skala tertentu. Alat-alat ukur dalam golongan ini berfungsi sebagai alat penunjuk agar arus listrik tersebut dapat kita ketahui.
B. Rumusan Masalah
a. Apa yang disebut sistem pengukuran ?
b. Bagaimana metode pengukuran di lahkukan ? c. Bagaimanakah cara membaca hasil pengukuran ? d. Apa saja kesalahan yang muncul dalam pengukuran ? e. Apa saja yang jenis-jenis alat ukur listrik ?
C. Tujuan Penulisan
a. Mengetahui bagaimana melahkukan Pengukuran.
b. Memahami metode pengukuran.
c. Untuk memahami konsep membaca alat ukur.
d. Mengetahui kesalahan yang muncul selama melahkukan pengukuran.
e. Mengetahui jenis-jenis alat ukur listrik.
BAB II PEMBAHASAN
A. Sitem Pengukuran
Selama ini kita telah mengenal beberapa besaran listrik seperti: arus listrik,tegangan, daya, dan sebagainya. Besaran-besaran ini tidak dapat di ukursecara langsung dengan panca indera.untuk itu kita memerlukan alat untuk mengukur besaran tersebut.
Pengukuran adalah membandingkan besaran satu dengan besaran yang lainnya. Instrumen/alat ukur adalah sebuah alat untuk mengetahui nilai besaran suatu kuantitas atau variabel
Pengukuran di pandang sebagai bidang yang sanga luas dari segi ilmu pengetahuan bidang ini dapat meliputi masalah deteksi, pengolahan, pengaturan dan analisa data. Mengukur juga dapat didefenisikan mendapatkan sesuatu yang dapat dinyatakan dengan bilangan. Berupa Informasi, baik yang bersifat kuantitatif dari sebuah pekerjaan penelitian merupakan alat pengukur dan pengatur suatu sifat dengan tepat.
Keandalan sebuah pengukuran sangat bergantung pada keandalan pengukura. Pengukuran pada besaran listrik, seperti arus (ampere), tegangan (volt), daya listrik (watt), dll Pengukuran besaran non listrik, seperti suhu, luas, cahaya, tekanan, dll, namun pada bahasan kali ini kita akan focus pada pengukuran listrik.
Dalam melahkukan pengukran ada tiga hal yang harus diperhatikan yaitu : 1. Alat ukur, harus dalam keadaan baik.
2. Dalam keadaan terkalibrasi.
3. Penyimpanan, transportasi alat harus diperhatikan.
4. Operator yang meealhkukan pengukuran harus teliti Harus teliti.
5. Keadaan dimana dilakukan pengukuran harus diperhatikan.
6. Jika diperlukan laporan, maka pencatatan hasil pengukuran perlu mendapat perhatian.
7. Untuk catatan digunakan buku tersendiri
• Ketelitian
Ketelitian ini didefinisikan sebagai kesesuain antara pembacaan alat ukur dengan nilai sebenarnya dari besaran yang diukur. Ketelitian alat ukur diukur dalam derajat kesalahannya.
1. Alat cermat atau alat persisi, alat ukur dengan ketelitian tinggi (< 0,5%)Dibuat dalam bentuk transportable dan untuk menjaga terhadapperlakuan-perlakuan yang kasar 2. Alat kerja, alat ukur dengan ketelitian menengah (± 1 s/d 2 %)
juga dibuat dalam bentuk transportable dan dipakai di bengkel-bengkel, pabrik- pabrik dan lain-lain.
3. Alat ukur kasar, alat ukur dengan ketelitian rendah (≥ 3 %), hanya digunakan sebagai petunjuk
Ketelitian alat ukur ditentukan oleh dua hal yaitu : a. Kondisi alat ukur
ketelitiannya harus sesuai dengan yang diperlukan untuk pengukuran.
b. Operator atau pengguna alat ukur tidak memahami cara yang benar sehingga jika terjadi kesalahan pemakaian atau cara membaca skala salah padahal alat ukur pada kondisi yang baik.
c. Ketelitian alat ukur dapat berkurang disebabkan antara lain, umur alat ukur yang memang sudah melebihi umur penggunaanya. sehingga mengalami kerusakan.
• Kepekaan
a. Kepekaan adalah perbandingan antara besaran akibat (respone) dan besaran yang diukur.
b. Kepekaan ini mempunyai satuan, misalnya mm/μA.
c. Sering kepekaan ini dinyatakan sebagai sebaliknya. Jadi d. besarannya/satuannya menjadi μA/mm atau disebut faktor
penyimpangan (kebalikan dari kepekaan).
• Resolusi
Alat ukur dapat dinyatakan memiliki resolusi yang tinggi jika mampu meengekur perubahan skala besaran fisis yang sangat kecil.
1. syarat-syarat dari alat ukur, berikut ini:
a. Alat ukur tidak boleh mempengaruhi yang diukur atau disebut mempunyai impedansi masuk yang besar.
b. Mempunyai kesaksamaan yang tinggi, yaitu alat harus mempunyai ketepatan dan ketelitian yang tinggi
c. Mempunyai kepekaan atau sensitifitas yang tinggi, yaitu batas input signal yang sekecil-kecilnya sehingga mampu membedakan gejala-gejala yang kecil
d. Mempunyai stabilitas yang tinggi sehingga tidak terganggu karena keadaan yang tidak dikehendaki.
e. Kemampuan baca (readibilitas) yang baik, hal ini banyak tergantung dari skala dan alat penunjuknya serta piranti untuk menghindari kesalahan paralak.
f. Kemantapan (realibilitas) alat yang tinggi, yaitu alat yang dapat dipercaya kebenarannya ssSsZuntuk jangka waktu yang lama.
2. Alat ukur berdasarkan prinsip kerja a. Besi putar
gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar) penggunaan pada rangkaian AC/DC.
b. Kumparan putar
gaya elektromagnetik antar medan magnet suatu tetap dan arus pengunaan pada rangkaian DC, alat ukur yang menggunakan sistem ini VA/Ω.
c. Eletrodinamik
gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan tetap &
kumparan berputar), pemakaian pada rangkaian AC/DC, alat yang menggunakan system ini V / A / W / F.
d. Induksi tanda
gaya elektromagnetik yang ditimbulkan oleh medan magnit bolak- balik dan arus yang terimbas oleh medan magnet, (arus induksi dalam hantaran).
e. Kawat panas
gerakan jarum diakibatkan oleh pemuaian panas dan tarikan pegas, (pemakaian pada rangkaian AC/DC, alat yang menggunakan sistem ini A/V/.
B. Metode Pengukuran
Untuk mengoperasikan alat ukur diperlukan pula sebuah metode pengukuran ada dua metode peengukuran yang akan kita gunakan yaitu :
a. Metode Dasar
Metode pengukuran dasar merupakan metode yang terbaca lansung oleh alat ukur.
b. Metode Selisih
Metode ini menggunakan standar dalam pengukurannya.,pada dasarnya metode ini menggunakan kosnep selish 2 nilai untuk mengetahui hasil pengukuran.
c. Metode nol
Pada metode nol nilai alat ukur pada setiap akan melahkukan pengukuran adalah sama dengan 0,adapun cara melahkukannya yaitu:
a. Dimulai keadaan seimbang .
b. Dihubungkan ke benda yang diukur, keseimbangan terganggu.
c. Hasil pengukuran adalah seberapa besar upaya yang diperlukan untuk mengembalikan ke keasaan seimbang.
.
C. Cara membaca hasil pengukuran
Untuk mengetahui hasil pengukuran pada alat ukur listri di butuhkan metode yang tepat untuk mellahkukannya dalam makalah ini kita akan membahas cara membaca hasil pengukuran,secara garsi besar dalammeetode pengukuran menggunakan alat listrik langkah pertama adalah pastikan bahwa jarum pada skala ukur benar-benar berhenti dan tidak bergerak lagi,setelah itu bagilah skala yang ditunjuk oleeh jarum ukur dengan skala maksimal dan setelah itu di kalikan dengan skala batas ukur yang di tetapkan, untuk lebih jeelasnya dalam makalah ini akan di bahas cara membaca pengukuraan pada Voltmeter dan Amperemeter.
a. Cara membaca Ampere meter
Untuk membaca hasil pengukuran dari amperemetr di hitung dari angka pengukuran dan dibagi dengan batas skala dan kemudain di kali dengan batas ukur.
Hasil Pengukuran =(angka pengukuran :Batas skala)x batas ukur
Contoh :
Jarum penunjuk : 2,5 Batas skala : 3 Batas Ukur : 5A
Hasil Pengukuran = (angka pengukuran :batas skala)x Batas ukur
=(2.5:3)x 5A
Jadi peembacaan hasil pengukuran dan amperemeter tersebut sebesar 4.15 A
b. Cara membaca Voltmeter
Membaca hasil pengukuran Voltmeter hampir sama dengan Amperemeter rumus untuk membaca hasil pengukuran tersebut =(angka pengukuran :batas skala)x batas ukur.
Jawab :
Jarum petunjuk : 1,5 Batas skala : 3
Batas Ukue : 5A
=(1.5:3)x 5V
=0.5x5
=2.5 V
Jadi berdasarkan hasil di atas sebesar 2.5 V.
D. Kesalahan dalam pengukuran
1. Kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran.
a. karena konstruksi yang besarnya ditentukan oleh pabrik atau berdasarkan kelas alat ukur tersebut
b. karena pembacaan jarum penunjuk, disebabkan karena jarum penunjuk kurang runcing, bayangan jarum penunjuk (kesalahan paralax)
c. karena letak alat ukur d. metode pengukuran e. temperatur
f. ketidakpastian rangkaian g. kesalahan lain
2. Secara Umum Tingkat kesalahan dapat dibagi menjadi 3 bagian:
1. Gross-Errors ( Kesalahan umum )
kesalahan ini biasanya disebabkan oleh kekeliruan manusia dalam melakukan pengukuran seperti: Salah pembacaan, salah pemakaian instrumen, salah pencatatan dan salah penafsiran hasil pengukuran. Sebuah voltmeter yang telah dikalibrasi dengan baik dapat menghasilkan pembacaan yang salah bila dihubungkan antara dua titik di dalam sebuah rangkaian tahanan tinggi.
Contoh soal 1:
Sebuah Voltmeter dengan kepekaan sensitivity 1000 ohm/volt membaca 100 V pada skala 150 V bila dihubungkan diantara ujung ujung pada sebuah tahanan yang besarnya tidak diketahui dan tahanan ini dihubungkan secara seri dengan ebuah milliampermeter Bila milliamperemeter membaca 5 mA tentukan :
a) . Tahanan yang Terbaca
b). Nilai Tahanan Aktual dari tahanan yang diukur
c). Kesalahan Karena efek pembebanan volt Penyelesaian soal : a). Tahanan total rangkaian adalah: V = I x R
R t = Vt / It = 100 V/ 5 mA = 20 kΩ
Dengan Mengabiakan tahanan milliamperemeter, harga tahanan yang tidak diketahui Rx
= 20 kΩ
b). Tahanan voltmeter adalah:
Rv = 1000 Ω/V x 150 V = 150 kΩ
karena voltmeter tersebut paralel terhadap tahanan yang tidak diketahui kita dapat menuliskan
Rx = Rt.Rv/RV-RT = 20 x 150 / 150 -20 = 23,05 kΩ
c) Persentase Kesalahan
% kesalhan = (aktual terbaca/ aktual) x 100%
= ((23,05 – 20 )/ 23,05 ) x 100%
= 13,23 %
2. Systematic Errors (Kesalahan – keslahan sistematis) Jenis kesalahan ini dibagi menjadi 2 bagian yaitu :
1. Kesalahan kesalahan internal yakni disebabkan keekurangan dari instrumen itu sendiri (Instrument error).
2. Kesalahan lingkungan yang disebabkan oleh keadaan yang
mempengaruhi pengukuran. (Enviroment Error).
3. Random Errors ( Keslahan - kesalahan yang tak disenaja).
Kesalahan random biasanya terjadi pada pengamatan secara berulang-ulang tehadap besaran fisis yang dianggap tetap.
Penyebabnya antara lain :
• salah menaksir, misal kesalahan penaksiran terhadap nilai skala terkecil.
• Kondisi fisis yang berubah (berfluktuasi), misal kaerna perubahan temperatur atau perubahan listrik ruang yang tidak stabil.
• Gangguan, misal adanya medan magnet yang kuat, dapat mempengaruhi penunjukan jarum penunjuk alat ukur listrik.
E. jenis-jenis alat ukur listrik
a. Avometer
Avometer adalah kombinasi dari 3 alat ukur yaitu Amperemeteer,voltmeter dan Ohm meter, avomeeter merupakan alat ukur yang biasa di bawa untuk kebuhan peerbaikan listrik.
b. Kwh meter
Kwhmeter merupakan alat ukur untuk melihat seberapa watt kah daya kah yang di pakai oleh sebuah rumah ataupun gedung, Kwhmeter di gunakan pln untuk mengetahui sberapa banyak daya yang dipakai untuk menentukan beban tagihan listrik.
c. Ampere meter
Amapere meter berfungsi untuk mengukur arus pada rangkian ele ktronika,amperemeter memiliki Satuan A(ampere),alat ini bekerja denga memasangkannya secara seri dalam penghantar,,amperemter bekerja bila di pasang pada bagian penghujung pengantar.
d. Voltmeter
Voltmeter digunkan untuk mengukur tegangan yang masuk dalam rangkain,cara kerja alat ini adalah memasngnya secara parallel dan bila arus DC,F dan N bila AC 1 Fhasa dan R s,R dan T,S dan T untuk AC 2 fhasa.
e. Ohmmeter
Ohm meter merupakan sebuah alat untuk mengukur jumlah tahanan(ῼ) pada
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan
Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan besarna lainnya,Pengukuran dapat meliputi masalah deteksi, pengolahan, pengaturan dan analisa data,hal ayng harus dipeerhatikan pada suatu alat ukur adalah keetelitian ,kepekaan dan resolusi alat ukur.
Dalam melahkukan pengukuran metode yang umum digunkan adalah metode nol,metode dasar dan metode selisish,secara garis besar dalam membaca hasil pengukuran teerutama pada alat analog yaiatu ,skala tunujk di bagi dengan skala maskimum dan di kali dengan batas ukur
𝑺𝒕
𝑺𝒎𝒂𝒙𝒙𝑩𝒖
Kesalahan yang muncul dalam pengukuran terbagi 3 di antaranya keridkpastian rangkaian,jarum penunjuk kurang runcing(paralaks) dan kesalahan akibat dari pengguna (operator).
Dalam peengukuraan keslitrikan alat yang biasanya umum digunukan adalah :Avometr,Amper meter,Kwh meter,Voltmeter, dan Multimeter dll.
B. Saran
Untuk menghindari kesalahan dalam meelahkukan pengukuran ada baiknya kita memastikan beberapa hal seebelum melahkukan pengukuran yaitu : pastikan alat sudah dalam keeadaan terkalibrasi, pastika bahwa jarum penunjuk dalam keadaan 0, hal yang boleh lupa pula yang diperhatikan pada alat ukur antara lain : Ketelitian,kepekaan dan resoloui.
Daftar Pustaka
Umar Usman. DASAR PENGUKURAN ELEKTRONIKA.(2018): AKADEMI TEKNIK DAN KESELAMATAN PENERBANGAN MAKASSAR.
PROF.DR. SAMAUN SAMADIKUN. SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA (1988/1989):
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG.
Susanto Rudi. Pengukuran dan Alat Ukur.
19 Macam alat ukur listrik ini paling sering dipakai oleh para teknisi.
https://www.kelistrikanku.com/2016/03/15-alat-ukur-lisrik.html?m=1
