ALAT PERAGA : PENGUBAH METER TEGANGAN DC DENGAN F'ASILITAS AUTOPOLARITY, ATITORANGE IIIENGGTINAKAN METER DC IO VOLT S. Amirudin Hadi, T. Agus Pra.iitno, S. Nisworo Fakultas Teknik Elektro Universitas Tidar Magelang
ABSTRACT
(ienerully tension is tlivided.into lu,o cutegories, l)(' und A(' lcnsion. Generallt,iltc vrillmetcr used lo mcu.\lil'e l)(' unri rl(' Itn,rion is tlif{erent l)cmo,Tstrution kit nteunt in thi-s article i.s ut the .fonrt o.f l)(' lr.:tt,siott nrcl(r chungct' wilh wuxinnn)r n?eusuremcnl tl l0 t,olt ul{crctl ir':tftt ttult.t po{urily and autrt rilnge D( tan:;iatt : trtst-lr;-lolt ,4{" ltnsiott /ncler, togt urztl effi:c'tive value. Keyv':y'r1t
:
voltntetet', lensitsn, auto poluril\', Lntl() runge.
N- T}f,NDAH[I{-L],dN Analog v'oitmeter isvarat bolak-balik (AC), pada dasarnya identik ciengan analog voltnreter iryarat searah (DCi Melihar kenyataan tcrsetrr.lt, ada }iemungkirran sebuah vol{meter DC dipergunakan sebagai ','ollnreter A['. Karena pacla isyarat AC jika rnenggunakan voltmeter AC vang terbaca hanya nilai g:{fektifni'a. maka prnulis berusaha nrcrnbuat Elot puraga \,an!r n.lemungi,linkari sebuah vcitmeter DC digulakan untuk lxrci.rLrir-lukkun nilai puncai;, nilai puncak-puncak. dan niiai erl-ektil- dari suiitu isiaral AC.
:.
t){tltislp KEIi.IA .\i.A'r
Alat peraga vang direncanakan berupa alirt bantLr rambahan pada \oltlretr'r analot (DC) untuk rnengrrkr-r''' ampiitudo tsvarat ,\C selaln
87
Litl. 22, No. 2, I 5 September 200J (Iahun ke I I)
;
87-93
untuk pengukuran isyarat DC itu sendiri. Alat peraga yang coba dibuat oleh penulis bisa digambarkan dalam blok diagam sebagai berikut.
Blok diagram alat peraga
Bagian-bagian dari alat peraga ini terdiri dari a. Pembatas kyarat Masukan Rangkaian ini berfungsi untuk mernbatasi besarnya isvarat masukan supaya tidak rnelebihi batas yang telah ditentukan (pada alat ini batas Iegangan maksirnaldibuat sebesar l0 Volt) b. Detektor Tegangan > l0 Volt dan peredam Ada kemungkinan pada saat melakukan pengukuran, besar tegangan yang diukur melebihi batas yang sudah ditentukan, hal ini tentu akan mengakibatkan kerusakan pada alat. Untuk itu dibuat rangkaian pengamail untuk nren_Uendalikan tegangan lebih apabila terjadi hal dernikian. c. Penguat :
Penguat
ini dibuat secara
bertingkat, dengan masing-rnasing
lx, i0x, 100x. 1000x. 10.000x dengan nraksud untuk rnendapatkan penguatan tegangan yang sesuai dengan
penguatarr sebesar kebutuhan.
rl.
Pembatas 10 \/olt Pc'rnbatas inr unrull mernbatasi bcsarnva pcnguaialr dan mengoirtrol berapa besarnya penguatan
83
Alul Paraga : Pengubah Meter
e.
...
...(5. Anirun Hatli, 7'. Agus Prajitnct, S. Nis,,or.e)
Kontrol Secara Digital Kontrol secara digital ini berfungsi mengatur besarnya penguatan, sehingga diperoleh pembacaan yang rnendekati maksimal (dalam hal
ini l0
Volt). Kondisi rangkaian kontrol secara digital ditunjukkan
oleh tabel berikut
:
Tabel kondisi rangkaian kontrol secara digital
Bic
No. 1
0
2
II
3
1
4
1
q
0r0
1'0 1i1 111 11
1
_0_
f.
0t0
1
D
E
KondisiMeter
0
0
0
0
Meter dihubunqkan ke penquat 10.000x Meter dihubunokan ke 0en0uat 1.000x
0
0
0
0
II
0
1
1
Meterdihubunqkan ke oenouat 100x Meter dihubunqkan ke Denquat 10x Meter dihubunokan ke oenouat 1x Meter melebihi kapasitas van
Voltmeter Berfungsi sebagai penunjuk nilai hasil pengukuran.
3. REALISASI HASII, Pada realisasi hasll ini ditunjukkan hasil pengukuran menggunakan alat peraga. n, Hasil pengukuran untuk pengukuran tegangan DC.
l' I I
l_
No,
i
("r I
I,
-]rfir1-f; t'tgy -12Volt i
4, 5 A
7. o
'10
l
1
0Vol{
1 | i I I
\"'olr Vorr 5b i 0
\.1
Ralat (V)
0volt
-1C,5Volt ''
-9t.iolt -7,6 Vut '0,2 '/orr -4,6 Voit -3,1 Voh -1 55 !'clt
3
i I
0Vult 7,7 Volt 6.2 Volt 4,6 Volt 3,2 Volt
0,1
LJ
0
0
t,6 t/ott
0
0
0,1
J,Z
0,05
1a ')a J,L
0 Vott
0
0
i,ss vort
q
0_
L'ol. 22, No. 2,.I5 September 2001Qahun ke
lsyarat Masukan
11, 12,
3,i Volt
3 Volt
0
4,6 Volt
0
0
4,2
3,2
14,
4,6 Volt 6,2 Volt 7,6 Volt
7,6 Volt
0
0
15,
9 Volt
7 Volt
2
22
.16.
1'1
Ralat
6 Volt
M
Ralat (%) 0
Volt
Hasil Realisasi Pengukuran Isyarat AC untuk nilai efektif No.
lsya-rat Masukan
1.
0
2. 2
2,8 6,8
4
10
lsyarat Keluaran
Volt Volt Volt Volt
Ralat
(V)
I
Ralat (%)
0 Volt 3,2 Volt
0
0
0,4
14,3
6,4 Volt
0,4
5,9
0 Volt
Hasil Realisasi Pengukuran Nilai Puncak TNo.
d.
lsyarat Keluaran
12 Volt
17
c.
:87-93
No.
13,
b.
ti)
lsyarat Keluaran
lsyarat i/lasukan
1.
0
z.
2,8
J
6,8
4.
10
L IrtTL{9!!k.n
It---ovott' 't. II ; 14
0
0
0,25
6,3
':,u
j '
Vott 68vort i 10Volt 2,7
Ralat (V)
,1,
Ilasil Reaiisasi Pengukui'an untuk No,
i
Volt Volt Volt Volt
\ihi
Puncak ke Bawah
isyarat Keluaran
1
Ratat
--o
(V)
cvcl : 7.g'/ctr 0,16 t0.5vctt
_,
,10
r
Ratat
1%)
b--
2,1
i
,
Alat l)eraga: PengubahMeter ...:..(s. Amirun Hadi. I'. Al4tts I)rajirtto, s. Nistrot.o) Pada pengujian hasil,
nilai ralat dari isyarat DC dan nilai effektif dari
isyarat AC diperoleh dari : (rsyarat masukan - isyarat keluaran)
x
100 % sedangkan untuk nilai ralat pernilih tegangan puncak. cian tegangan puncak ke puncak adalah : a. untuk tegangan puncak ' [(isyarat masukan x 1,414) isyarat keluaran] x 100 9o b. untuk tegangan puncak ke puncak [(isyarat masukan x 2,828) -- isyarat keluaran] x 100 9o :
:
,I. SIMPTILAN Berdasarkan hasil pengujian pada tugas akhir inr dapat diarnbir beberapa kesirnpulan sebagai berikut a. Dengan rnemanfaatkan silat analog Voltmeter AC. dapat dibuat analog Voltmeter Ac dari analog Voltmeter DC. b. Sesuai dengan sifat suatu meter analog, yang hanya dapat tnenunjuk nilai maksimal sesuai dengan batas ukur yang dipilih, dengan pernrasalahan isyarat masukan yang melarnpaui batas ukur, akan merusak meter tersebut, pada alat peraga ini berhasrl dibuat rangkaian yang dapat rnencegah kerusakan semacam itu. c. Untuk pengukuran isyarat DC, apabila terjadi kesalahan pada saat :
melakukan pengukuran (terbalik), polaritas tegangan dapat menga.kibatkan kerusakan meter tegangan. Pada alat peraga ini telah dilengkapi rangkaian untuk mencegah kerusakan akibat kcsalahan tersebut.
c1. Alat peraga yang dibuat adalah ciengan mcrnanr-aarkan Meter tegarrgarr DC dengan batas ukur 10 volt. dan dapat crinanfaatkan untuk mengukur Lr Tegangan DC dengan batasan :
u
l0 Volt
antara l0 \'olt
sanrlla.i clengan +
Tegangan AC densain t'atasan
'
Antara 0 Volt sarnpai l0 Volt untuk pengukuran rneksr'iar Volt nilai efektii.
9I
10
L'o|.22, No. 2, I5 Septenher 200J (Tahm ke
il):
g7-93
.
Antara 0 Volt sampai 7,07 Volt untuk pengukuran rnaksimal 10 Volt nilai puncak, Antara 0 Volt sampai 3,5 Volt untuk pengukuran maksimal ' 10 Volt nilai puncak ke puncak. Berdasarkan hasil pengukuran di atas, alat peraga yang dibuat secara prinsip dapat digunakan untuk menjelaskan prinsip kerja suatu analog voltmeter, tetapi untuk dikernbangkan sebagai alat ukur, masih diperlukan penelitian secara lebih mendalam, agar dapat diperoleh ralat penunjukkan yang memadai.
DAFTAR PTISTAKA Cloughin, Robert F., and Driscoll, Frederick
F.. 1998. Operational Antpli/ier' und I.inear Integrutel ('ircutts. -5ed., Prentice-Hall International, Inc.
Coughlrn. Robert F., and Driscoll, Frederick F., 1992. penguat Opera.sional dan Rungkaiun Terpudu Ltneur, Edisi 2, Erlangga, .lakarta.
Cooper, Robert
F.,
1985. Instrurnenta,si I;lektonik
dun
'l'eknik
I' e nqu kuran, Edisi 2, Erlangga. Jakarta. Dailev, Dentoir J., 1976. operarionut Antplificr und Lineur Integrated (' rcu i s ( f he ory rutd Apl ic'rtt ir,t1s.), McGrarv-Hi I I tsook Company. Dcebeiin. Erncst o., AMonzulg E., 1987. 5-rslent i'utgukur.un (Aplika,ti clan I'c:"uncutg(tn), Jilid i, Eria:rgga. .lakarta. Guptr, .l IJ , 1979. Llcctricu/ L,!et:,ttti('mcnt.\ rtnt! .\.it.t.\uring- In,r.lrt:n.tant,\.ts D. Kataria and Sons lvlanctrnadi. A. R., 1990 l)u,tur-dusur'['cu't llungkaiun, Erlangga, i
t
.lakarta l"latronal Semiconductor Corps. 198). Ltnaur l )r:tuh;trt{- Californra. Rol-'s11 L Shrader. 1991 Konnmikusr l'.lckrr"rnrku. Jihd I. irrlangga, .lakarta. cr2
