PENGUKURAN LISTRIKIr. Antonius Ibi Weking, MT

Jurusan Teknik Elektro FTUniversitas Udayana

TUJUAN :Teori : Mahasiswa memahami berbagai macam alat ukur listrik dan kesalahannya, kalibrasinya, serta memahami penggunaan alat ukur listrik, metode pengukuran. Praktikum : Mahasiswa mampu melakukan pengukuran listrik menggunakan alat ukur listrik dengan teknik/metode pengukuran yang benar serta mampu mencari kesalahan alat ukur dan pengukuran.Sistem pengukuran, karakteristik peralatan dan metode pengukuran, klasifikasi alat-alat ukur listrik dan penggunaannya, kesalahan dalam pengukuran, metode pembanding, dan kalibrasi alat ukur. Pengukuran besaran listrik : arus, tegangan, resistansi, kapasitansi, induktansi, daya nyata, daya reaktif, faktor daya. Transformator ukur (transformator arus dan transformator tegangan). Cara kerja den penggunaan oscilloscope (CRO), spectrum analyzer.POKOK MATERI :KEPUSTAKAAN :A.K Sawhney, A.K, (1990). Electrical dan Electonic Measurement and Instrumentattion, Dampat Rai & Sons, New Delhi.Sapiie Soedjana, (1976). Pengukuran dan Alat-Alat Ukur Listrik, Jakarta, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.D. Cooper, William, (1985). Electronic instrumentation and Measurement Technique, Prentice Hall, 1978.Diktat Kuliah.2

Kasifikasi Alat ukurAlat ukur kumparan putarAlat ukur besi putarAlat ukur elektrodinamisAlat ukur elektrostatisKesalahan-kesalahan dalam pengukuranRelative errorSystematic erorPerhitungan maksimum systematic errorTahanan dan pengukurannyaNilai tahanan dan pengaruh suhuPengukuran tahananPengukuran tahanan isolasi (tahanan tinggi)Mengukur tahanan pentanahanPotensiometer (pembanding)Pengukuran tahan dengan potensiometerPengukuran tegangan dengan potensiometerPenggunaan Ampere-meter, Volt-meter dan Ohm-meter Ampere-meter Memperbesar batas ukur/range ampere-meter Volt-meter Memperbesar batas ukur/range volt-meter Ohmeter

Pengukuran Kapasitor dan InduktorKapasitorInduktorPengukuran DayaPengukuran daya arus searah (DC)Pengukuran daya arus bolak- balik(AC) sistem 3 phasaPengukuran Daya ReaktifSistem 1 phasaSistem 3 phasaOscilloscopeGrounding testerMerger

3

Penurunan dari satuan-satuan : 1. Picco (p)= 2. Nano (n)= 3. Micro ()= 4. Milli (m)= 5. Centi (c) = 6. Deci (d)= 7. Deca (da)= 8. Hecto (h)= 9. Kilo (k)= 10. Mega (M)= 11. Giga (G)= 12. Tera (T)=

SATUAN DAN STANDARDSatuan menunjukkan besaran apa yang akan diukur Sistem satuan standard : 1. Sistem CGS (Centimeter, Gram, Second) 2. Sistem MKS (Meter, Kilogram, Second)

Satuan-satuan :Arus Listrik (I)= Ampere (A)Tegangan (V)= Volt (V)Tahanan (R)= Ohm ()Daya (P)= Watt (W)Induktansi (L)= Henry (H)Kapasitansi (C)= Farad (F)Muatan Listrik (Q) = Coulomb (C)4

Menurut Prinsip Kerja dan Konstruksi Alat ukur kumparan putar Alat ukur besi putar Alat ukur elektrodinamis Alat ukur elektrostatis Alat ukur induksiKLASIFIKASI ALAT UKURA. ALAT UKUR KUMPARAN PUTARAdalah alat ukur yang bekerja dengan prinsip listrik ditempatkan dalam medan listrik permanen1. Magnet tetap2. Kutub sepatu3. Inti besi lunak4. Kumparan putar5. Pegas Spriral6. Jarum penunjuk7. Rangka kumparan putar8. Tiang poros

Prinsip Kerja Alat Ukur Jenis Kumparan Putar5

Arah Gaya berdasarkan hukum tangan kiri dari FlemingGaya f = naBIKopel Td = BnabIdimana :n = jumlah lilitana = panjang kumparanB = besar medan magnet dalam celah udaraI = kuat arusb = lebar kumparan

Pegas dipasang pada gambar didepan untuk mendapatkan simpangan jarus yang sesuai dengan harga dari besaran arus yang diukur, sehingga :Momen lawan : Tc = = konstanta pegas = sudut simpanganDalam keadaan seimbang : Td = Tc BnabI = = BnabI / BnabI / adalah konstanta alat ukur

6

Dari gerakan osilasi jarum penunjuk, maka diperlukan redaman dengan cara :Rem udara dengan penghisap tabung.Rem arus putar dengan keping dan magnet permanen.Memasang rangka pada kumparan putar dengan kerangka aluminium.Gerakan Jarum PenunjukPeredam dalam alat ukur jenis kumparan putarKerangka aluminium akan timbul arus induksi yang arahnya melawan dari arah putaran kumparan putar sehingga menghambat perputaran.Penggunaan alat ukur ini dalam pengukuran arus searah sebagai ampere-meter, ohm-meter, volt-meter dan multi-meter.Penggunaan pada pengukuran arus bolak-balik diperlukan suatu penyearah (rectifier) sebelum diukur.7

Jenis tolak (repulasion type)B. ALAT UKUR BESI PUTARAda 2 Type :Jenis Tolak (repulsion type)Jenis Tarik Menarik (attraction type)Konstruksi :Terdiri dari kumparan tetap dan pasang besi lunak yang mudah dimagnetisasi. Penempatan besi lunak seperti pada gambar yaitu terhubung dengan sumbu dari jarum penunjuk sehingga dapar bergerak bebasPrinsip Kerja :Arus mengalir, timbul medan elektromagnetis yang memagnetisasi besi lunak. Arah kedua kutub lunak akan sama, yang mengakibatkan saling tolak menolak sehingga terjadi pergeseran jarum penunjuk.

Jenis gabungan tarik dan tolak (combined attraction and repulsion type)Karena kedua besi lunak tersebut mempunyai arah kutub yang sama maka alat ukur ini dapat dugunakan untuk mengukur besaran arus searah dan bolak-balik8

C. ALAT UKUR ELEKTRODINAMISF : Arah dari gayaI : Arah dari arusH : Arah dari fluksi magnitAlat Ukur ElektrodinamisKonstruksi :Terdiri dari kumparan putar dan kumparan tetap.Alat ukur ini bisa digunakan untuk mengukur arus searah dan arus bolak balik, tetapi jarang digunakan karena pemakaian dayanya cukup tinggi.Pemakaian yang lain yang banyak dijumpai adalah dalam pengukuran daya sebagai Watt-meter.9

C. ALAT UKUR ELEKTROSTATISKonstruksi :Terdiri dari eletroda tetap, elektroda putar, cincin pelindungPrinsip Kerja :Berdasarkan prinsip elektrostatis sebagai interaksi kedua elektroda. Jika Tegangan tinggi V ditempatkan diantara elektroda tetap dan putar, maka akan timbul atraksi yang mengakibatkan bertambahnya kapasitas dari kondensator. Elektroda putar akan berputar dan dihubungkan dengan suatu alat sehingga dapat memutar jarum penunjuk. Alat Ukur Elektro Statis10

C. ALAT UKUR INDUKSIKonstruksi :Terdiri dari piringan logam yang dapat berputar pada porosnya dan dua buah kumparan tetap.11Alat Ukur InduksiPrinsip Kerja :Bila kumparan dilalui arus, timbul medan magnet yang akan menginduksi piringan logam sehingga menimbulkan momen putar.Penggunaan alat ini sebagai pengukur tegangan, arus dan daya

*