ELA 213 ALAT UKUR DAN PENGUKURAN
ALAT T UKUR KUMPARAN PUTAR
Alat ukur kumparan putar terdiri dari bagian-bagian utama # Magnet g permanen sepatu p p kuda # Sepatu p Kutub # Kumparan # Pegas pengatur # Bobot lawan # Pengatur posisi nol # Jarum penunjuk # Papan skala
Contents
Moving coil meter uses magnetic turning effect on a coil coil.
• When I flows through coilil ((via i a pair i off scale 游絲), hair spring spiral springs 游絲
pointer
coil il
fixed soft-iron soft iron cylinder
bearing
I
magnetic forces on these 2 sides provide turning effect to rotate. I 兩邊的磁力帶動線圈轉 動 larger current, larger deflection
Konsep p Dasar Kumparan p Putar Sebuah kumparan (coil) kawat halus digantung dalam medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah magnit permanen. Menurut hukum dasar g p gaya y elektromagnetik; g ; kumparan tersebut akan berputar di dalam medan magnit bila dialiri arus listrik. Fungsi kawat halus (serabut) sebagai pembawa arus dari dan ke kumparan, kumparan keelastisan serabut halus tersebut membangkitkan suatu torsi (g (gaya y rotasional)) yyang g melawan p perputaran p kumparan. Kumparan akan terus berdefleksi (penyimpangan) sampai gaya elektromagnetiknya menyeimbangi torsi mekanis lawan gantungan. gantungan Dengan demikian penyimpangan kumparan merupakan ukuran bagi g arus yyang g dibawa oleh kumparan p tersebut.
PERSAMAAN UNTUK KERJA PMMC
T=B*A*I*N dimana T B A I N
= Torsi dalam newton meter ( N-m ), daya yg menggerakkan jarum = Kerapatan fluksi didalam senjang udara ( Wb/m2 ) = Luas efektif kumparan = Arus yang mengaliri kumparan ( A ) = Jumlah lilitan Karena B, A dan N adalah tetap maka torsi yang dibangkitkan adalah merupakan indikasi langsung (linier/proporsional) dari arus ( I ) yang mengaliri kumparan. Torsi ini yang menyebabkan defleksi (penyimpangan) jarum ke keadaan mantap ( steady state ) pada arus besar tertentu yang diimbangi oleh torsi pegas pengontrol.
0
μ μA
50
50 μA
Rsh 1
Rsh 2
Rsh 3
PENGUKURAN TEGANGAN DENGAN PMMC Instrumen kumparan putar yang sama diatas dapat dijadikan untuk mengukur tegangan dengan cara menderetkan ( seri ) dengan sebuah resistor seperti gambar b b berikut: ik t 1V 50 μA
0.975V
0.025V
25mV
Gambar:Pengukuran Tegangan dengan Rangkaian Seri Gambar:Pengukuran Tegangan dengan Pilihan Jangkauan Pada contoh diatas tersedia empat (4) pilihan jangkauan tegangan dari 25 mV, 1 V, 10 V dan 100 V.
PENGUKURAN HAMBATAN DENGAN PMMC ∞
Ω
0
μA
Ix 3%
Salah ukur dalam%
10%
10%
40% 40%
Gambar:Pengukuran Hambatan dengan Menderetkan Batere pada Volt meter
10 satuan tiap garis
5 satuan tiap garis
50 satuan tiap pg garis
2 satuan tiap garis 1 satuan 1 satuan tiap garis
ti garis tiap i
100 satuan tiap garis 500 satuan tiap garis
Gambar:Papan Skala Ohm meter
Multimeter u t ete Analog a og S SANWA YX-360TRF 360
OHM METER Ohm-meter adalah Oh d l h alat l pengukur k hambatan h b li ik yaitu listrik, i daya d untuk k menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm. Besarnya hambatan listrik ini ditentukan mengikuti rumusan:
V menyatakan voltase dan I menyatakan besarnya arus listrik yang mengalir.
VOLTMETER Merupakan alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik Lempengan luar berperan sebagai anoda sedangkan yang di tengah plastik. sebagai katoda. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter)
Voltmeter Digital
Voltmeter Analog dengan Jarum
VOLTAGE DROP KARENA PEMBEBANAN RANGKAIAN
5V 6.666V
5V 3.333V V
Gambar:Voltage drop karena pembebanan oleh voltmeter
Multimeter Digital Fluke 17x DMM
OSILOSKOP
EFEK PEMICUAN Gambar: Pemicuan Tampilan
PROBE
Gambar: Rangkain Probe
Gambar berikut memperlihatkan p komponen-komponen p p p probe p pasif yyang g biasa dipakai. p
KENWOOD FG 275 FUNCTION GENERATOR
Contents
Moving coil meter uses magnetic turning effect on a coil coil.
• When I flows through coilil ((via i a pair i off scale 游絲), hair spring spiral springs 游絲
pointer
coil il
fixed soft-iron soft iron cylinder
bearing
I
magnetic forces on these 2 sides provide turning effect to rotate. I 兩邊的磁力帶動線圈轉 動 larger current, larger deflection
Contents • Coil comes to rest when its turning effect is balanced byy that from hair springs. p g 直到轉動作用恰好與互相抵消 互相抵消，線圈才停下來。
pointer scale hair spring
coil
fixed ft i soft-iron cylinder
I
coil is pivoted about this bearing
bearing
I
Contents
FULL-SCALE DEFLECTION 滿標偏轉 OF FULLMOVING--COIL METERS MOVING
full-scale deflection (f.s.d.) full(f s d ) current: The current needed to deflect the pointer to the end of scale 滿標偏轉 (f.s.d.) (f s d ) 電流: 指針偏轉到刻度盤末 所 的電流 所需的電流 流
Contents
Remarks: (1) The smaller the f.s.d., f.s.d. fsd the more sensitive the meter is 越靈敏 越靈敏. (2) Sensitivity 靈敏度 can be increased by: • ⇑ no. of coil turns 線圈的匝數 • ⇑ strength of magnetic field 磁場的強度 • ⇑ area of coil 線圈圍繞的面積 • use weaker hairsprings更軟的游絲 hairsprings更軟的游絲
GALVANOMETERS (檢流計 (檢流計)) 檢流計
Contents
´A
g galvanometer is used to detect and measure small current (typical f.s.d. is 10 μA).
• A light-beam li ht b galvanometer l t is i a very sensitive iti 非常靈敏的 moving-coil meter. light-beam light beam galvanometer 光朿檢流計
Contents
fibre細絲 typical f.s.d. is 10 μA A
Mirror 鏡
light-beam g galvanometer
Coil suspended by fibre It rotates, t t wire i iis twisted t i t d 線圈由一條細絲懸起來 線圈旋轉時 懸線扭曲 線圈旋轉時，懸線 opposing turning effect反向的轉動作用
Contents
ADAPTING A MILLIAMMETER TO MEASURE LARGE CURRENTS 改裝毫安計 毫安計以量度強電流 毫安計 量度強電流 度強 流 Typical f.s.d. current = 100 μA If current > ff.s.d. s d current pointer overshoots the scale!
指針超越電錶的刻度範圍 may be damage!
Contents
multimeter
In the market market, a multimeter (萬用錶) has built-in shunts & multipliers. They are just selected by turning a dial.
