PERCOBAAN KE 04

KALIBRASI OSILOSKOP

PRAKTIKAN : Teguh Saputra

NO. BP : 1401051004

KELAS : 1A TC

PEMBIMBING :1. Yustini SST., MT

2. Amelia Yolanda, ST

JURUSAN TEKNIK ELEKTROPROGRAM STUDI D III TEKNIK TELEKOMUNIKASI

POLITEKNIK NEGERI PADANG2015

Lembar Pengesahan

LAPORAN PRAKTIKUMALAT UKUR

DAN PENGUKURAN TCTC

No. Percobaan : 04

Judul : Kalibrasi Osiloskop

Praktikan : Teguh Saputra

No. Bp : 1401051004

Kelas : 1A TC

Kelompok : 1 ( Satu )

Partner : 1. Kemala Bakti 1401051021

2. Anisa Nadya Onty 1401051023

3. Arie Muhammad 1301051040

4. Wirdatul Usrah 1401052009

5. Miftah Annisa 1401052012

Pembimbing : 1. Yustini, SST., MT

2. Amelia Yolanda, ST

Tanggal Percobaan : 16 April 2015

Tanggal Penyerahan :

Keterangan :

Nilai :

PERCOBAAN 04

KALIBRASI OSILOSKOP

I. KOMPETENSI UTAMA

Setelah menyelesaikan praktikum ini diharapkan :

1. Mahasiswa mampu memahami cara kerja osiloskop

2. Mahasiswa mampu dan dapat mangkalibrasi osiloskop

3. Mahasiswa dapat mempergunakan osiloskop dengan baik dan benar

4. Mahasiswa dapat menampilkan gelombang pada osiloskop

5. Mahasiswa dapat menghitung gelombang yang ditampilkan oleh osiloskop

II. KOMPETENSI PENUNJANG

Setelah menyelesaikan praktikum ini diharapkan :

Mahasiswa mampu menggunakan osiloskop dengan baik.

Mahasiswa mampu dan dapat mengkalibrasi osiloskop dengan baik

III. TEORI PENUNJANG PRAKTIKUM

Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal

listrik. Pada kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan memperlihatkan

bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Seperti yang bisa anda lihat pada

gambar dibawah ini ditunjukkan bahwa sumber vertikal (Y) merepresentasikan

tegangan V, pada sumbu horizontal (X) menunjukkan besaran waktu (t).

Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal 10 kotak

dalam arah horizontal. Tiap kotak dibuat skala yang lebih kecil. Sejumlah tombol

pada osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala tersebut.

Osiloskop ‘Dual Trace’ dapat memperagakan dua buah sinyal sekaligus pada

saat yang sama. Cara ini biasanya digunakan untuk melihat bentuk sinyal pada

dua tempat yang berbeda dalam suatu rangkaian elektronik. Kadang-kadang sinyal

osiloskop juga dinyatakan dengan 3 dimensi. Sumbu vertikal (Y)

merepresentasikan tegangan V, pada sumbu horizontal (X) menunjukkan besaran

waktu (t). Tetapi bagian ini biasanya diabaikan karena tidak dibutuhkan dalam

pengukuran.

Gambar 1.4 Osiloskop

Gambar 2.4 Layar Osiloskop

Osiloskop sangat penting untuk analisa rangkaian elektronik. Osiloskop

penting bagi para montir alat-alat listrik, para teknisi dan peneliti pada bidang

elektronika dan sains karena dengan osiloskop kita dapat mengetahui besaran-

besaran listrik dari gejala-gejala fisis yang dihasilkan oleh sebuah transducer. Para

teknisi otomotif juga memerlukan alat ini untuk mengukur getaran/vibrasi pada

sebuah mesin. Jadi dengan osiloskop kita dapat menampilkan sinyal-sinyal listrik

yang berkaitan dengan waktu. Dan banyak sekali teknologi yang berhubungan

dengan sinyal-sinyal tersebut.

Contoh beberapa kegunaan osiloskop :

a. Mengukur besaran tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.

b. Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi

c. Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangkaian listrik.

d. Membedakan arus AC dengan arus DC

Gambar 3.4 Panel Osiloskop

Tombol-tombol yang terdapat di panel osiloskop antara lain :

Focus : Digunakan untuk memproses fokus.

Intensy : Untuk mengatur kecerahan garis yang ditampilkan

dilayar.

Tarce rotation: Mengatur kemiringan garis sumbu Y=0 dilayar.

Volt/div : Mengatur berapa nilai tegangan yang diwakili oleh suatu

div dilayar.

Time/div : Mengatur berapa nilai waktu yang diwakili oleh sau div

dilayar.

Position : Untuk mengatur posisi normal sumbu X ( ketika sinyal

masukannya nol)

AC/DC : Mengatur fungsi kapasitor kopling diterminal masukan

osiloskop. Jika tombol pada posisi AC maka pada terminal masukan

diberi kapasitor kopling sehingga hanya melewatkan komponen AC dari

sinyal masukan. Namun jika tombol diletakkan pada posisi DC maka

sinyal akan terukur dengan komponen DC-nya diikutsertakan.

Ground : Digunakan untuk melihat letak posisi ground di layar.

Channel ½ : Memilih saluran / kanal yang digunakan.

Langkah awal pemakaian yaitu pengkalibrasian. Yang pertama kali harus

muncul dilayar garis lurus mendatar jika tidak ada sinyal masukan. Yang perlu

disetel adalah fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position. Dengan

menggunakan tegangan referensi yang terdapat di osiloskop maka kita bisa

melakukan pengkalibrasian sederhana. Ada dua tegangan referensi yang bisa

dijadikan acuan yaitu tegangan persegi 2 Vpp dan 0.2 Vpp dengan frekuensi 1

KHz. Setelah probe dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada terminal

tegangan acuan maka akan muncul tegangan persegi pada layar. Jika yang

dijadikan acuan adalah tegangan 2 Vpp maka pada posisi 1 Volt/div (satu kotak

vertikal mewakili tegangan 1 Volt) harus terdapat nilai tegangan dari puncak ke

puncak sebanyak dua kotak dan untuk Time/div 1 ms/div ( satu kotak horizontal

mewakili waktu 1 ms ) harus terdapat satu gelombang untuk satu kotak. Jika

masih belum tepat maka perlu disetel dengan potensio yang terdapat ditengah-

tengah knob pengganti Volt/div dan Time/div. Atau kalau pada gambar osiloskop

diatas berupa potensio dengan label “var”.

IV. ALAT DAN BAHAN

1. Osiloskop

2. Kabel Power

V. GAMBAR PERCOBAAN

Gambar 4.4 Kalibrasi

VI. LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN

a. Kalibrasi Osiloskop

1. Hidupkan Osiloskop dengan menekan tombol power & lampu

indikatorpun akan menyala.

2. Kalau dilayar osiloskop belum ada tampilan garis horizontal maka atur

holdoff pada posisi auto & pada level tombol lock ditekan.

3. Setelah ada tampilan garis horizontal pada layar osiloskop atur focus &

intensitas cahaya agar tampilan gelombang bisa dilihat dengan jelas.

4. Hubungkan ujung probe osiloskop pada Calibrasi (CAL) seperti gambar 4

5. Pada layar akan tampil gambar gelombang (gelombang kotak) seperti

gambar 5.

6. Atur posisi vertikal & horizontal gelombang agar mudah dalam melakukan

penghitungan ( Periode, Frekuensi, Vpp, Vp dan VRMS ) untuk

pengkalibrasian osiloskop.

7. Atur Volt/div pada posisi 1 V & Time/div pada 0.5 ms (.5 ms ).

8. Tinggi gelombang harus 2 Div ( 2kotak ) karena pada kalibrasi tercatat 2

Vpp, kalau tidak sampai 2 Vpp atur variabel pada channel 1 (X) atau

Channel 2 (Y) untuk mengatur tinggi gelombang agar mencapai 2 Vpp.

9. Panjang 1 gelombang penuh harus 2 div horizontal ( 2 kotak horizontal ).

10. Hitung periode menggunakan rumus :

T = Div Horizontal x Time/Div = .... S

11. Hitung Frekuensi menggunakan rumus :

F = 1/T = .... Hz

12. Hitung Volt peak to peak mengggunakan rumus

Vpp = Div Vertikal x Volt/Div = .... Vpp

13. Hitung Volt peak menggunakan rumus :

Vp = Vpp / 2 = .... Vp

14. Hitung Volt RMS ( Root Mean Square ) menggunakan rumus :

VRMS = Vp x 70.7 %= Vp x 0.707 = .... VRMS

VII. DATA PERCOBAAN

Tabel 1.4 Pemeriksaan Kondisi Kalibrasi Osiloskop

Kanal Gambar Gelombang

Skala Pembacaan Hasil Pengukuran

Vertikal Horizontal Tegangan Perioda Frekuensi

(V/div) (S/div) (V) (S) (Hz)

1

2

VIII. ANALISA

Praktek yang telah dilakukan bertujuan agar praktikan mampu memahami

cara kerja osiloskop, mampu dan dapat mengkalibrasi osiloskop, dapat

mempergunakan osiloskop dengan baik dan benar, dapat menampilkan

gelombang pada osiloskop serta dapat menghitung gelombang yang ditampilkan

oleh osiloskop.

Osiloskop adalah alat ukur yang dapat menunjukkan bentuk dari sinyal listrik

dengan menunjukkan grafik dari tegangan terhadap waktu pada layarnya. Sebuah

osiloskop dual-trace dapat menampilkan jejak rangkap / dua pada layarnya untuk

mempermudah membedakan sinyal input dan output dari sebuah penguatan

contohnya.

Untuk dapat menggunakan osiloskop, kita harus mengkalibrasinya terlebih

dahulu, untuk itu kita harus memahami tombol-tombol yang ada pada osiloskop

agar kita dapat menggunakan osiloskop dengan langkah-langkah seperti pada

Langkah percobaan yang telah ada pada Lembar sebelum ini.

Pengkalibrasian osiloskop dilakukan agar praktikan dapat menentukan

penyimpangan-penyimpangan kebenaran nilai penunjukan suatu alat ukur, dan

menjamin hasil-hasil pengukuran sesuai dengan standar yang ditentukan.

Disamping itu, pengkalibrasian osiloskop juga berfungsi untuk menjaga

kondisi instrumen ukur dan bahan ukur agar sesuai dengan spesifikasinya serta

untuk mengurangi kesalahan dalam mengukur.

Beberapa bagian yang perlu diketahui saat akan menggunakan osiloskop agar

tidak kesulitan dalam mengkalibrasi osiloskop :

Volt/div : Mengatur nilai tegangan / Amplitudo.

Time/div : Mengatur nilai waktu / Perioda.

Coupling : Mengatur arus yang digunakan.

Source : Mengetahui channel yang sedang digunakan.

Ground : Mengetahui letak posisi ground dilayar.

Display : Menampilkan tampilan sinyal.

Setelah percobaan dilakukan, didapatlah data seperti yang tertera pada data

sementara.

Channel 1

Setelah Osiloskop dinyalakan dan dilakukan beberapa step seperti langkah

percobaan, kemudian mode nya diganti pada CH1, Channel 1 diberi tegangan

Volt/div sebesar 1 V, dan Time/div sebesar .5 ms sehingga didapat tampilan pada

osiloskop seperti yang telah dibuat pada kertas grafik, yakni tinggi kotak verikal 2

dan kotak horizontal 2.

Secara teori, tinggi gelombang harus 2 Div karna pada kalibrasi tercatat

2Vpp, kalau tidak sampai 2 Vpp atur Variabel (VAR) untuk mengatur tinggi

gelombangnya.

Berdasarkan gambar sinyal yang tertera pada kertas grafik, maka kita dapat

mencari Perioda dengan persamaan :

T = Div Horizontal x Time/Div

= 2 kotak x 0.5 mS

= 1 ms = 1x 10-3 S

Untuk menghitung frekuensi, dapat dicari dengan persamaan :

F = 1T

= 11ms

=1x 103 Hz

Untuk menghitung Volt peak-to-peak dengan persamaan :

Vpp = Div Vertikal x Volt/Div

= 2 kotak x 1 V

= 2 Volt

Untuk menghitung Volt Peak dengan persamaan :

Vp = Vpp

2=2

2=1Vp

Untuk menghitung Volt RMS dengan persamaan :

VRMS = Vp x 0.707

= 1 x 0.707

= 0.707 VRMS

Karna pada kalibrasi (CAL) tertulis 2 Vpp dan 1 kHz, maka untuk

perhitungan diatas menandakan osiloskop sudah sesuai dengan aturan

pengkalibrasian.

Channel 2

Untuk Channel 2 diberi Volt/Div sebesar 2 V, dan Time/Div sebesar 0.2 mS

sehingga didapat tampilan pada osiloskop seperti yang telah dibuat pada kertas

grafik, yakni tinggi kotak verikal 1 dan kotak horizontal 5.

Untuk membuktikan kebenaran dalam pengkalibrasian channel 2, dapa dicari

layaknya perhitungan pada channel 1. Berdasarkan gambar sinyal yang tertera

pada kertas grafik, maka kita dapat mencari Perioda dengan persamaan :

T = Div Horizontal x Time/Div

= 5 kotak x 0.2 mS

= 1 ms = 1x 10-3 S

Untuk menghitung frekuensi, dapat dicari dengan persamaan :

F = 1T

= 11ms

=1x 103 Hz

Untuk menghitung Volt peak-to-peak dengan persamaan :

Vpp = Div Vertikal x Volt/Div

= 1 kotak x 2 V

= 2 Volt

Untuk menghitung Volt Peak dengan persamaan :

Vp = Vpp

2=2

2=1Vp

Untuk menghitung Volt RMS dengan persamaan :

VRMS = Vp x 0.707

= 1 x 0.707

= 0.707 VRMS

Karna pada kalibrasi (CAL) tertulis 2 Vpp dan 1 kHz, maka untuk

perhitungan diatas sama halnya dengan perhitungan Channel 1, yakni

menandakan osiloskop sudah sesuai dengan aturan pengkalibrasian.

IX. KESIMPULAN

1. Kalibrasi adalah suatu kegiatan untuk menentukan kebenaran

konvensional niali penunjukkan alat pengukuran dan alat pengujian.

2. Tujuan kalibrasi adalah untuk menentukan penyimpangan kebenaran nilai

penunjukkan suatu alat ukur dan menjamin hasil-hasil pengukuran sesuai

dengan standar nasional maupun standar internasional.

3. Pada saat pengkalibrasian, jika sinyal yang ditunjukkan belum sesuai

dengan aturan yang tertera pada kalibrasi (CAL), kita dapat

menyesuaikannya dengan mengatur divnya, yakni dengan memutar

tombol VAR pada maing-masing Channel.

4. Untuk melakukan pengkalibrasian, hal yang penting untuk diketahui

yakni fungsi dari masing-masing tombol pada osiloskop.

X. DAFTAR PUSTAKA

Yustini, Yolanda Amelia, Modul Pratikum Alat Ukur dan Pengukuran, 2015,

Politeknik Negeri Padang