VOLTMETER.

• Peukur tegangan dipasang paralel

• Rm besar ( tahanan idaman ~ )

• Arus mengalir lewat peukur sangat kecil

V

10 kΩ 10 kΩ

5 kΩ 5 kΩ Rm = 3 k Ω10 V10 V

V V’ VBU = 10 V

Tahanan pengali (multiplier).Dengan menambah sebuah atau beberapa tahanan secara seri dengan instrument dapat merobah batas ukur instrument tsb.

V = Im (Rs + Rm) Rs = (V-Im.Rm) / Im

Rs = (V/Im ) - Rm

Rm

ImGerakD’ Arsonval

RsI

Multi range Voltmeter:

R1= (V1/Im) – Rm

R2= (V2/Im) – Rm

R3= (V3/Im) – Rm.

R1= (V1/Im) – Rm

R2= (V2/Im) – (Rm+R1)

R3=(V3/Im)–(Rm+R1+ R2)

R1

R3

R2

Rm

Im

V1

V2

V3 R3 R2 R1

V1

ImV2

V3

PENGARUH PEROBAHAN TEMPERATUR

PADA VOLTMETER

Tahanan seri Rs tidak ter pengaruh perobahan suhu.

Rm terpengaruh dengan koefisien α pada (t2 – t1)

I = E / [Rm1+α(t2 – t1) + Rs]

= E / (Rm + Rs) x 1 – (α.Rm)/(Rm+Rs) x (t2 – t1)

Perubahan arus yang terjadi akibat perubahan temperatur:

(α.Rm) / (Rm+Rs) x (t2 – t1) x 100%

E

RsI

Rm

Contoh :Voltmeter dengan Rs = 45 Ω Rm= 5 Ω masing2

terbuat dari bahan manganin dan tembaga. Koefisien temperatur Rs = 0 %/oC dan α untuk Rm = 0,4 %/oC pada perobahan dari 20 oC ke 30 oCPenyelesaian: Perubahan arus yang terjadi:

(α.Rm) / (Rm+Rs) x (t2 – t1) x 100%(0,004x5) / (45+5) x10 x100% = 0,4 %Terjadi kesalahan baca akibat perobahan arus mengalir sebesar 0,4 %

SENSITIFITAS

Input resistan dari voltmeter yang paling simpel adalah: Rin = Rs + Rm atau

Rin = V / Im

Faktor sensitivitas =>

S di defenisikan 1/arus skala penuh.

S = 1/Im atau S = 1/ A

= 1 / V/ Ω = Ω / V

Rm = S x V

LOADING EFFECT

Va-b = (200 / 200 + 200)x 100 V = 50 V

Va-b (terukur Voltmeter dgn S = 20 kΩ/V) :

mempunyai => Rin = S x V = 20 kΩ/V x 50 V => 1000 kΩ

kemudian : Rin // R2 = (200x1000)/1200 = 200.000 / 1.200

= 166,667 kΩ.

Va-b = 166,667/(200 + 166,667) x`100 V = 45,45 V

Teg sesungguhnya 50 V, terbaca : 45,45 V.

LOADING EFFECT => penyusutan tegangan terukur dari

tegangan sesungguhnya.

V

200 kΩ

200 kΩ100 VS=20 k Ω / V

R1

R2

AKURASI:

Kv = Vw / Vo ;

I = Vo / (Ro + Rin)

Vw = teg terukur

Vo = teg sesungguhnya

Tegangan terukur :

Vw = I. Rin atau Vw = Rin/(Ro+Rin) x Vo

Jadi Kv = Vw / Vo

Kv = Rin / (Ro + Rin)

LOADING ERROR :

Loading Error (%) = (1 – Kv) 100

Ro

VIVoVw

Rin = Rs+Rm

Contoh:

Vo = (200 / 200 + 200)x 100 V = 50 V Ro ( Requvalen bila dilihat dari a-b) =>

Ro = (200x200)/(200+200) = 100 kΩ

Rin = S . V = 20 kΩ/V x 50 V => 1000 kΩVw = Rin / (Ro + Rin) x Vo => Vw = 103 / (100+ 103) x 50V =>Vw = 45,45 Volt

Kv = Vw/Vo = 45,45/50 x 100%Kv = 91 %.

V

200 kΩ100 VS=20 k Ω / V

R1

R2

10

Example 5.4 A voltmeter with sensitivity of 20kΩ/V is used for measuring a voltage across R2 with range of 50V as shown in figure below. Calculate

a) reading voltage

b) accuracy of measurement

c) error of measurement

Solution

inThTh RRV ,,Find

kkkRRR

kkk

V

RRR

EVV

Th

womTh

100200//200//

50200200200

100

21

221

11

MVV

kRangeSRin 150

20

wmVvoltage,readingFind

VVkM

M

VRR

RV wom

Thin

inwm

45.45501001

1

VMkM

V

RRR

VV in

Thin

Thwm

45.4511001

50

or

tmeasuremenofaccuracyFind

909.05045.45VV

V

VAccuracy

wom

wm

909.02001

1

or

kMM

RR

RAccuracy

Thin

in

12

tmeasuremenoferrorFind

091.050

45.4550or

091.0909.011

VVV

X

XXError

AccError

t

mt