EDISI XI - September 2012
www.tridinamika.co.id
RECORDER IDEAL UNTUK OTOMOTIF PRODUCT REVIEW
HIOKI MR8875 MEMORY HiCORDER
KUPAS TUNTAS
ULTRASONIC FLOWMETER INSULATION TESTER
Kapankah Guard Digunakan Hati-hati memilih sampling rate oscilloscope!
New Corner : Technical Menjawab
Spirit of Excellence
DARI REDAKSI
September ceria milik bersama
P
uji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala karunia yang diberikan kepada kita semua. Kami berharap dibulan September yang selalu identik dengan keceriaan ini dapat kita jalani dengan dengan penuh semangat setelah beberapa minggu lalu kita melewati libur Lebaran. Bulan ini adalah bulan ke tiga dari transformasi Tridinamika News dalam format baru, berbagai saran dan masukan telah kami terima. Salah satunya adalah permintaan untuk dibuatkan rublik yang membahas tentang berbagai masalah dalam penggunaan alat ukur. Sebagai wujud apresiasi kami maka dibulan ini kami membuka rublik baru yakni Technical Menjawab. Pembaca sekalian dapat menanyakan problematika penggunaan alat ukur melalui email ke
[email protected] . Khusus untuk tayangan perdana bulan di September ini, rublik Technical Menjawab akan membahas beberapa masalah yang sering dialami oleh customer berkaitan dengan penggunaan alat. Melalui rublik baru tersebut,kami berharap Tridinamika Newsflash dapat menjadi sarana untuk saling berbagi pengalaman. Selain rublik baru,perlu kami infokan bahwa mulai bulan September 2012 tridinamika memiliki program product flash yang akan terbit setiap minggu. Product Flash berisi catalog discount terhadap beberapa produk tridinamika. Bagi pembaca sekalian yang memang sudah lama ingin memiliki alat ukur baru,
pembaca dapat memanfaatkan promo tersebut. Untuk dapat memperoleh informasi promo, selalu update fan page tridinamika di facebook maupun twitter. Saatnya untuk berbagi keceriaan bersama Tridinamika dengan beragam discount dan kemudahan. ...september ceria milik kita bersama.
TIM REDAKSI
Follow us on :
Tridinamika TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
Tridinamika 1
TEKNOLOGI
ULTRASONIC FLOWMETER Selain perbaikan akurasi, perkembangan teknologi alat ukur dalam beberapa tahun terakhir lebih banyak mengarah pada aspek kemudahan pengoperasian. Alat-alat ukur yang bersifat non interrupt seperti clamp meter, IR thermal imagers, distance meter, dsb laris manis bak kacang goreng. Tak terkecuali dalam bidang pengukuran flow. Kehadiran ultrasonic flow meter pada beberapa tahun lalu ternyata mendapat sambutan positif. Seperti apakah teknologi yang digunakan dalam ultrasonic flow meter itu? Ada banyak cara untuk melakukan pengukuran flow pada fluida. Secara garis besar dapat di bagi menjadi 2 jenis pengukuran, yaitu pengukuran langsung/contact dan pengukuran tidak langsung/non-contact. Tentunya masing-masing mempunyai keunggulan maupun kekurangan. Methode non-contact disini diartikan sebagai cara ukur yang tidak menyentuh fluida secara langsung. Biasanya cukup meletakkan sensor pada bagian luar dari pipa. Ada banyak jenis pengukuran flow meter dengan cara non-contact, diantaranya adalah ultrasonic flowmetar. Karena sifatnya yang noncontact, ultrasonic flowmeter tentunya memiliki beberapa keunggulan bila di bandingkan dengan contact/direct flowmeter, yaitu : o Praktis karena tidak harus mengganggu aliran/instalasi fluida dan tidak perlu memotong atau melubangi pipa. o Aman, karena tidak secara langsung kontak dengan fluida, yang mungkin mengandung zat kimia berbahaya. o Sensor lebih awet karena tidak bersentuhan langsung dengan fluida. o Range pemakaian luas, hampir semua fluida dan semua jenis pipa bisa diukur hanya dengan 1 alat saja. Mengingat begitu banyaknya keunggulan yang ditawarkan oleh ultrasonic flowmeter, maka tidak heran kalau sekarang sedang marak-maraknya penggunaan flowmeter jenis ini. prinsip kerja alat ini sebenarnya sederhana, yaitu dengan menggunakan prinsip ultrasonic transit time.
TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
Katronic Ultra sonic flow meter digunakan pada oil & gas measurement
Ultrasonic transit time menggunakan transduser akustik (acustic transducer) yang dapat mengirim dan menerima sinyal akustik. Transduser akustik ditempatkan pada kedua sisi pipa sedemikian hingga sinyal akustik bergerak melintasi pipa dalam arah yang ditentukan, seperti gambar berikut.
Flow Transducers
Ultrasonic signal path
Transit-time flow measurement technique
2
TEKNOLOGI Metode transit time didasarkan pada pengukuran jangka waktu transmisi sinyal akustik yang melintasi pipa pada kedua arah yang berlawanan. Sistem pengukurannya didasarkan pada kenyataan bahwa sinyal akustik yang melintasi pipa searah aliran fluida membutuhkan waktu lebih cepat dari sinyal akustik yang bergerak pada arah yang berlawanan dengan aliran. Perbedaan waktu antara kedua sinyal akustik
harus diperhatikan agar pengukuran menghasilkan nilai yang akurat. Yaitu kita harus tahu jenis material yang akan kita ukur baik itu pipa maupun fluidanya, karena cepat rambat gelombang ultrasonik akan berbeda untuk material yang berbeda. Nah inilah yang yang menjadi kelemahan ultrasonik flowmeter. Namun kelemahan ini bisa diatasi dengan menambahkan data nilai parameter beberapa material yang disimpan dalam memory internal flowmeter. Data referensi parameter untuk
Konfigurasi penempatan sensor yang sering dipergunakan dalam pengukuran
tersebut sebanding dengan kecepatan alir ratarata sepanjang lintasan sinyal akustik. Penempatan sensor pun bisa kita sesuaikan, konfigurasi yang sering digunakan terlihat seperti pada gambar diatas.
beberapa jenis material juga mudah ditemukan di internet, sehingga bisa dimasukkan ke database flowmeter secara manual. CIPTO
Karena prinsip kerja alat menggunakan prinsip perambatan sinyal ultrasonik, ada hal yang
TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
3
PRODUCT REVIEW
HIOKI MR8875 MEMORY HiCORDER RECORDER IDEAL UNTUK OTOMOTIF
Vibration JIS D1601
P
ada akhir tahun 2011 lalu, HIOKI memperkenalkan Memory Recorder baru yang revolusioner dengan seri MR8875. Kenapa revolusioner? Sebagai produsen yang expert dibidang recorder, HIOKI selalu memilah recordernya menjadi 2 jenis, yakni type handheld yang hanya dilengkapi analog input dan tipe Benchstop yang biasanya memiliki beragam jenis modul input. Namun tak seperti biasanya, HIOKI MR 8875 menggabungkan aspek kelengkapan pengukuran yang dimiliki oleh type benchstop serta kemudahan pengoperasian dan mobilitas ala handheld. Bahkan, pengguna akan dimanja oleh keberadaan fitur touchscreen display TFT berukuran 8,4 inch. Teknologi ini belum pernah
TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI X
diaplikasikan di produk recorder HIOKI sebelumnya. HIOKI sendiri mengklaim bahwa recorder terbarunya ini adalah recorder ideal untuk kebutuhan automotive dan transportasi. Kenapa disebut ideal, mari kita bedah produk tersebut satu persatu. HIOKI MR8875 memiliki desain yang compact (298mm x 224mm x 84mm) layaknya type handheld. Dimensinya mirip dengan HIOKI PW3198 POWER QUALITY ANALYZER. Yang menarik, modul inputnya dapat diganti-ganti sesuai dengan kebutuhan. Fitur ini biasanya hanya ditemui pada recorder benchstop kelas atas seperti MR8847,8860 dan 8861. MR8875 menyediakan 4 slot kosong yang dapat anda isi dengan beragam type input modul.
4
NEW PRODUCT
MR8875 memiliki berbagai alternatif modul yang dapat dilepas dan dipasang kembali
HIOKI sendiri menyediakan 4 tipe input unit yang dapat di install pada MR8875 yakni : q ANALOG UNIT (MR8901) q V O LTA G E / T E M P E R AT U R E U N I T (MR8902) q STRAIN UNIT (MR8903) q CAN UNIT (Mr8904) Berikut adalah fitur-fitur unggulan HIOKI MR8875 q Untuk aplikasi otomotif, HIOKI mengklaim bahwa MR 8875 adalah produk yang paling tepat untuk aplikasi pengukuran standard JIS D 1601 : 1995 (vibration testing methods for automotive part). q Memiliki fitur Real time saving ke SD card dengan sampling rate 500KSa/s dan resolusi 25,000 point full scale melalui 16 bit ADC. q Dilengkapi dengan CAN Measurement untuk Vehicles Testing. Dengan fitur ini, anda dapat menganalisa sinyal CAN dan sinyal lain seperti voltage, temperature dan sinyal distorsinya secara bersamaan dalam satu time base. q Selain modul-modul input yang bersifat optional, HIOKI MR8875 dilengkapi dengan built in logic input serta pulse
TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
input terminal untuk melakukan perekaman data lain seperti rotasi, pulse counter, relay contact dsb. q Untuk komunikasi ke PC, HIOKI MR8875 memiliki koneksi LAN(100 base TX) dan mini USB 2.0. MR8875 juga sudah mendukung teknologi Web server,FTP server client serta FTP mail server. WEB server memungkinkan anda untuk mengendalikan MR 8875 dari jauh melalui browser internet. FTP server client memudahkan kita untuk download dan upload data dari web browser. Yang paling asik lagi, dengan mail server,kita dapat mengirimkan data hasil pengukuran via email secara langsung. q Untuk memudahkan pengguna,HIOKI merancang fitur display rotating yang memungkinkan anda untuk membolakbalikkan tampilan display BENY
Tampilan display MR8875 yang dapat diputar tanpa harus memutar unitnya
5
APPLICATION NOTES
INSULATION TEST
Kenapa terminal “GUARD” digunakan
S
ebagai petugas maintenance listrik, insulation testing mungkin termasuk kedalam rutinitas yang sering anda dilakukan. Setidaknya terdapat 2 jenis alat yang familiar digunakan untuk pengetesan ini, yakni mega ohm meter (dikenal dengan meger) dan insulation tester. Berbeda dengan mega ohm meter, insulation tester biasanya memiliki range yang lebih lebar sehingga mampu mengukur hingga orde terra ohm. Perbedaan lainnya adalah keberadaan terminal tambahan yang dikenal dengan terminal “guard”. Seperti apakah fungsi dari terminal guard. Pada saat pengetesan insulation, sebagian besar dari kita akan terfokus pada resistansi aktual isolasi. Faktanya, selain resistansi isolasi, pada permukaan luar isolasi yang akan di test pun memiliki resistansi. Faktor outter resistant ini tak bisa diabaikan begitu saja karena sangat mempengaruhi hasil pengetesan. Sebagai contoh jika terdapat kotoran di luar permukaan. Arus kebocoran permukaan bisa mencapai sepuluh kali yang mengalir melalui isolasi yang sebenarnya. Bila dikaji secara lebih detail, surface leakage current adalah sebuah resistansi yang terhubung secara parallel dengan resistansi isolasi. Dengan menggunakan terminal guard, kita melakukan pengukuran resistansi obyek melalui tiga terminal uji. Metoda ini dapat mengabaikan atau mengkecualikan kebocoran arus permukaan pada obyek pengukuran. Metoda ini penting ketika kita harus melakukan
TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
pengetesan pada komponen ber resistansi tinggi seperti ketika kita menguji isolator, bushing, transformer dan kabel. Perangkat tersebut memiliki luar permukaan yang lebar dan cenderung terkontaminasi kotoran / debu. Perhatikan gambar dibawah ini.
Arus bocor yang melewati bushing
Arus bocor yang melewati permukaan (surface leak current)
Pengetesan resistansi tanpa menggunakan guard
surface leak current masuk ke terminal guard
Hanya Arus bocor yang melewati bushing yang terukur
Pengetesan resistansi menggunakan guard
6
APPLICATION NOTES
pada gambar pertama kita dapat melihat bahwa leakage current yang masuk ke terminal insulation test adalah penjumlahan dari leakage current yang melewati bushing dan surface leakage current. Besarnya leakage current tesebut akan mempengaruhi penghitungan resistansi. Bandingkan dengan gambar dibawahnya dimana surface leakage current dialirkan melalui terminal guard.
123
G
9 10
1st CURRENT METTER
9 10
123
8
567
R Surf
8
4
2nd CURRENT METTER
567
R Surf
CURRENT SOURCE
R insl
+ Rangkaian ekuivalen dari insulation tester memperlihatkan fungsi dari temninal guard
Disini, terminal guard memegang peranan yang penting karena guardlah yang menentukan ketidakpastian pengukuran resistansi. Keberadaanya menjadi tolok ukur nyata dari kemampuan instrumen untuk mengukur arus uji yang tersisa sehingga dapat memberikan pengukuran yang akurat. Contoh aplikasi pengukuran Transformator menggunakan terminal guard .
-
LV
-
R
HV +
Pengetsan resistansi antara input (HV) terhadap ground dimana terminal guard di hubungkan dengan output LV
4
G
Pada umumnya, terdapat 2 pengetesan yang sering dilakukan pada transformator yakni resistansi antara input dan output (HV - LV) dan resistansi antara input/output terhadap ground( HV/LV - GND). Untuk pengetesan pertama, surface leakage current biasanya terjadi pada jalur ground/earth. Untuk itu, terminal guard biasanya dihubungkan ke ground/earth. Bagaimana dengan cable insulation? Perhatikan gambar di bawah ini.
+
-
G
+
R
LV
HV G
Pengetesan resistansi antara input dan output trafo (High voltage to low voltage)
Salah satu metoda pengetesan pada cable insulation
AGUS TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
7
TIPS MEMILIH OSCILLOSCOPE (2)
Berapa sampling rate yang diperlukan? Beberapa engineer mereferensikan bahwa sampling rate minimum yang dibutuhkan oleh osiloskop agar dapat menganalisa sinyal dengan baik adalah 2X bandwidth. Hal ini didasari oleh aturan Nyquist yang menyatakan besarnya frekwensi sampling haruslah 2x lebih cepat dari frekwensi maksimum sinyal yang akan di analisa. Bila frekwensi sampling sama dengan frekwensi sinyal, maka akan terjadi aliasing. Pada pembahasan kali ini, kita akan mengkaji mengenai sampling rate oscilloscope Sebelum kita membahas lebih jauh mengenai kebutuhan sampling rate, ada baiknya kita kaji terbih dahulu aturan Nyquist Oscilloscope ideal Disebut oscilloscope ideal karena memang oscilloscope ini belum pernah ada hingga saat ini. oscilloscope ideal memiliki bandwidth yang jatuh tepat di frekwensi Nyquist (fN) tanpa melalui redaman. Batas tersebut dikenal dengan istilah brickwall frequency response. Lihat gambar dibawah ini, posisi brickwall frequency response sama dengan frequency Nyquist (fN)
Oscilloscope ideal dengan stop band sama persis dengan frekwensi Nyquist
Dibutuhkan filter ideal untuk merancang oscilloscope ideal. Suatu hal sulit untuk dilakukan dengan teknologi yang ada saat ini. Selama oscilloscope tidak memiliki brickwall frequency response, maka akan terdapat area yang disebut dengan area frekwensi aliasing (Aliased Frequency Components). Letak area tersebut terlihat seperti gambar berikut :
TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
Frequency Aliasing yang akan selalu ada
Oscilloscope Jenis ini dikenal dengan istilah Gaussian Respons Oscilloscope dimana area yang berdekatan dengan bandwitdh maksimal akan mengalami peredaman sebesar 3 db. Dari gambar diatas, dapat kita lihat jika besarnya frekwensi sampling hanya sebasar 2x bandwidth, maka yang akan tampil pada display oscilloscope adalah frekwensi aliasing, bukan frekwensi sinyal. Untuk itu, beberapa vendor oscilloscope mendesain frekwensi sampling sebesar 4 sampai 5 kali bandwidth Semenjak era digital filter dikembangkan, frekwensi aliasing dapat lebih di redam. Hal ini dikarenakan karakteristik filter yang dihasilkan memiliki stop band yang lebih tajam. Teknologi ini dikenal dengan Maximally-flat Response. Maximally-flat Response biasanya diaplikasikan pada oscilloscope dengan bandwidth 2 GHz keatas. Besarnya frekwensi sampling hanya berkisar 2,5 x hingga 3x frekwensi bandwidth.
8
TIPS
Pada tampilan tersebut, terlihat bahwa sinyal mengalami goyangan (edge wobble). Ini terjadi karena sinyal aliasing. Bandingkan dengan tampilan oscilloscope kedua di bawah ini.
Gaussian Respons Oscilloscope dengan Fs= 4xBW
Tampilan oscilloscope dengan Fs= 2G Sa/s -> FBW= Fs/4 = FN/2
Maximally-flat Response dengan Fs= 2,5 x BW
Lalu, berapakah sampling rate yang paling tepat digunakan? Perhatikan ketiga tampilan display oscilloscope dibawah ini, ketiga oscilloscope tersebut digunakan untuk menganalisa sinyal 100Mhz. Sinyal tersebut dianalisa dengan menggunakan 3 jenis oscilloscope dengan bandwidth 500MHz. Oscilloscope pertama memiliki sampling rate 1 GSa/s, kedua 2 GSa/s dan yang ketiga 4 GSa/s.
Tampilan oscilloscope dengan Fs= 1G Sa/s -> FBW= Fs/2 = FN
TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
Tampilan oscilloscope dengan Fs= 4G Sa/s -> FBW= Fs/8 = FN/4
oscilloscope dengan frekwensi sampling sebesar 4x bandwidth menghasilkan tampilan yang lebih baik dan lebih stabil. Bagaimana jika sampling dinaikkan hingga 8x. Tampilan akan terlihat seperti gambar dibawahnya. Kita dapat melihat bahwa hampir tidak terdapat perbedaan antara oscilloscope dengan sampling rate 4x Frekwensi Bandwidth dengan 8x frekwensi bandwidth. Agilent Technologies, sebagai vendor electronic test and measurement terbesar didunia merekomendasikan besarnya frekwensi sampling paling efektif adalah 4 x bandwidth. BENY 9
TECHNICAL MENJAWAB Q: Kenapa Hioki 3197 tidak bisa connect ke Komputer. Selalu minta driver bila alat di hubungkan ke komputer. A: Driver belum di install, dan harus di install secara manual. Letak driver berada di “installed directory/Driver/. Biasanya berada di : “c:\program files\hioki\3197\driver\” Q: Apakah memory card untuk PQA 3196 saya bisa di upgrade menjadi 2GB? A: Tidak bisa. Karena batas maksimal hanya 512M. Kalau butuh pengukuran dengan quantity data yang besar bisa beralih model pengganti nya yaitu Hioki PW3198. Q : Customer saya bertanya, apakah HIOKI PW3198 bisa untuk mengukur daya sampai dengan 300TW? A: Bisa. Asalkan digunakan VT/PT dan CT yang sesuai. Q: Bisakah Hioki PW3198 digunakan tanpa menggunakan memory SD Card? A : Bisa menunjukkan nilai saja. Tetapi tidak bisa digunakan untuk menyimpan data hasil pengukuran. Q: Kenapa Hioki 3197 saya tidak ada hasil record untuk Harmonisanya? A: Model 3197 hanya dibekali memory internal saja sehingga untuk menghemat pemakaian memory, data Harmonisa hanya disimpan nilai totalnya/THDnya saja. Untuk melihat hasil pengukuran harmonisa yang lebih detil bisarankan menggunakan HIOKI PW3198. Q: Adakah Handheld multimeter yang bisa berfungsi juga sebagai data logger dengan kemampuan penyimpan data yang besar? A: ada, sebagian besar Handheld Multimeter Agilent mempunyai kemampuan untuk data logging.Untuk penyimpanan data dengan kapasitas besar, dibutuhkan koneksi ke komputer, sehingga
TRIDINAMIKA NEWSFLASH EDISI XI
kapasitas data sesuai dengan kapasitas penyimpanan pada komputer. Q: Bisakah oscilloscope jaman sekarang mengukur besarnya power listrik serta Harmonisanya? A: kami rekomendasikan Agilent MSO 3000 X Series. Pastikan menyertakan opsi pengukuran daya / power saat order. Q: Saya sudah memiliki 1 unit HIOKI 3196. Saya akan beli 1 lagi, tapi sudah discontinue dan diganti dengan PW3198. Apakah semua optional yang ada pada 3196 bisa dipakai untuk PW3198. A: Untuk clamp masih sama, sedangkan memory card untuk PW3198 menggunakan jenis SD card. Softwarenya pun harus 9624-50 yang versi 2.0. Q: Apakah benar, hanya mengganti probe saja, recorder Hioki 8880-20 saya bisa mendeteksi contact relay (dry Contact) A: Untuk deteksi dry contact harus menggunakan logic probe 9320 atau 9327. Q: Apa keunggulan DMM dengan display OLED?
A: Karena dari pengalaman kami saat melakukan pengukuran di tempat yang terang, kita kesulitan dalam pembacaan jika menggunakan display LCD. Dengan menggunakan display OLED pembacaan tetap jelas meski dibawah terik matahari, tentunya juga akan jelas bila digunakan di tempat yang gelap.
kirimkan pertanyaan anda ke :
TECHNICAL TEAM
[email protected]
10