Tujuan Mempelajari penggunaan instrumentasi Multimeter, Osiloskop, dan Pembangkit Sinyal Mempelajari keterbatasan penggunaan multimeter Mempelajari ca

Percobaan 1 Pengenalan Instrumentasi Laboratorium

© mth 2011

Laboratorium Dasar Teknik Elektro Sekolah Teknik Elektro dan Informatika

Tujuan • Mempelajari penggunaan instrumentasi Multimeter, Osiloskop, dan Pembangkit Sinyal • Mempelajari keterbatasan penggunaan multimeter • Mempelajari cara membandingkan sinyal i input td dan output t t dengan d menggunakan k osiloskop © mth 2011


Multimeter

© mth 2011


Fungsi Dasar Multimeter • • • •

Amperemeter DC Voltmeter DC Voltmeter AC Ohmmeter

© mth 2011


Fungsi Tambahan Multimeter • • • • •

Amperemeter AC Penguji dioda Penguji P ji ttransistor i t Pengukur temperatur Pengukur kapasitansi

© mth 2011


Pengelompokan Multimeter • Analog – menggunakan peraga jarum moving coil – besaran ukur dasar arus • Non Non--elektronis • Elektronis

• Digital (elektronis) – menggunakan peraga bilangan digital – besaran ukur dasar tegangan yang dikonversi ke sinyal digital © mth 2011


Multimeter Nonelektronik • Spesifikasi utama – batas ukur dan skala tegangan searah (DC&ac), (DC&ac) arus (DC), (DC) dan resistansi – sensitivitas pengukuran tegangan dalam Ω/V – ketelitian dalam % – jangkauan frekuensi tegangan bolakbolak-balik yang mampu diukur (misalnya antara 20 Hz 30 KHz). – batere yang diperlukan © mth 2011


Multimeter Elektronis • Besaran ukur dasar berupa tegangan – Rangkaian input menggunakan tabung vakum atau FET agar sensitivitas tinggi – Analog peraga tetap moving coil

• Nama lain ((untuk analog) g) – Viltohmyst – VTVM (Vacuum Tube Volt Meter) – Solid State Multimeter – Transistorized Multimeter © mth 2011


Multimeter Digital • Sensitivitas tinggi dalam puluhan MΩ MΩ • Mengukur g besaran dasar tegangan menggunakan ADC • Umumnya autoranging

© mth 2011


Pengukuran tegangan dan arus • Sebelum mengukur – Perhatikan polaritas! – Untuk tegangan tinggi perhatikan aturan penggunaan probe

• Saat mengukur – Mulai dari skala terbesar! – Turunkan T k skala k l penuh h hingga hi diperoleh di l h skala k l maksimum tanpa overflow © mth 2011


Pengukuran Tegangan AC • Mengg Menggunakan nakan rangkaian penyearah pen earah • Umumnya hanya berlaku untuk bentuk gelombang sinusoid • Untuk pengukuran akurat harus menggunakan multimeter true rms (didemonstrasikan di lab)

© mth 2011


True--RMS vs NonTrue True NonTrue--RMS • True RMS – dilakukan perhitungan menggunakan persamaan RMS • NonTrue RMS – Mengukur tegangan hasil penyearahan (tegangan rata rata--rata) – Menggunakan faktor skala untuk menentukan nilai efektif pada peraga – Nilai pada Peraga = hasil ukur * 0,707/0,637 = 1,11 1 11 x tegangan DC hasil penyearahan © mth 2011


Akibat pada Non True RMS AC • Sinusoid Vp = 1V – DC terukur (nilai rata rata--rata) 0,637 – Nilai efektif fitampilkan pada peraga AC 0,637 x 1,11 = 0,707 V – Nilai efektif sebenarnya 0 707V 0,707V Nilai peraga benar

• Squarewave Vp = 1V – DC terukur 1V – Peraga AC 1x1,11=1,11 V – Nilai sebenarnya 1V Nilai Nil i peraga salah l h

• Segitiga Vp = 1V – DC terukur 0 0,5 5 – Peraga AC 0,5x1,11 = 0,55 V – Nilai sebenarnya 1/√ 1/√3 = 0,577 V Nilai peraga salah © mth 2011


Pengukuran Arus • Mengukur arus pada keadaan hot (arus besar, rangkaian induktif!) – Hubungkan ammeter paralel dengan jalur arus pada titik ukur skala terbesar – Putus hubungan jalur di atas hingga arus pindah lewat meter – Hubungkan singkatkan kembali ammeter setiap hendak memperkecil skala © mth 2011


Mengukur Arus Hot • Menghubungkan 2

1 I?

A

3 A

A

• memutus A

1

A

2

A

3

© mth 2011


Mengukur Resistansi • Pengukuran resistansi – Set arus maksimum pada setiap perubahan skala – Gunakan G k skala k l yang memberi penunjukan meter di tengah g skala

© mth 2011


Pengukuran Resistansi • Pengukuran Two wire – Pada multimeter biasa dengan mengukur arus – Kurang g baik bila resistansi ukur satu orde dengan g resistansi kontak

R=V/I

A

V konstan V

I

R

© mth 2011


Pengukuran Resistansi • Four Wire (didemostrasikan di laboratorium) – Mencegah resistansi kontak terukur bersama resistansi yang sedang diukur – Dilakukan dengan mengukur tegangan

R V/I R=V/I I

I

R i=0

V

I konstan

© mth 2011


Osiloskop

© mth 2011


Istilah • Osiloskop? – Osilograf yang mencatat gelombang listrik secara visual pada suatu layar

• Osilograf – Alat pencatat aliran atau tekanan listrik yang berubah--ubah berubah

KBBI © mth 2011


Konsep • Menggambar pada layar – y=f(x)=f(t) dengan x=t=waktu x=t=waktu,, y= y=tegangan tegangan – y=f(t) dan x=f(t) dengan x= x=tegangan tegangan,, y=tegangan y=tegangan disebut mode XY

• Layar gambar – CRT (Tabung (Tabung Sinar Katoda Katoda)) pada osiloskop analog – LCD pada osiloskop digital © mth 2011


Prinsip Kerja Umum Input Y

Penguat P t Y

Pelat defleksi mengubah gerakan/ posisi elektron berdasarkan tegangan

Rangkaian Trigger Triger Eksternal

Generator Time Base

Y

X CRT

Y

Penguat X

Input X © mth 2011


X

Sinkronisasi • Bila tidak sinkron gambar tampak bergerak • Sinkronisasi, waktu saat mulai sweep (time base) disesuaikan terhadap rujukan tertentu – sinyal input – sinyal jalajala-jala (line) – sinyal lain (ext.) © mth 2011


Rangkaian Triger • Membentuk gelombang sweep berdasarkan perubahan ((-) ke (+) atau sebaliknya • Menghasilkan sinyal sweep yang sinkron

IInputt Y

Penguat Y

Rangkaian Trigger

Generator TimeBase

© mth 2011


Dual Trace • Ada 2 input Y yang digambarkan pada layar dengan “alternate” atau “chop” Input Kanal A

PreAmp Kanal A Saklar Elektronik

Input Kanal B

Penguat Y

PreAmp Kanal B © mth 2011


Sebelum Mengukur • Perbaiki penampilan layar – Fokus – Intensitas – Trace Rotation (bila perlu)

• Kalibrasi – Tempatkan semua kontrol pada posisi terkalibrasi – Gunakan sinyal untuk menguji kalibrasi © mth 2011


Mengukur Tegangan • Baca langsung dengan skala vertikal Tegangan

Sumber Sinyal Yang akan Diukur

Vm A

B

0

Waktu

© mth 2011


Mengukur Fasa dengan Dual Trace • Baca “beda” beda waktu dan hitung fasa φ=Δt/T*360o VA

0 Sumber Sinyal A

Sumber Sinyal B

A

B

t

T Δt

VB

0

t © mth 2011


Mengukur Fasa dengan Lisajous • Gunakan mode xy xy, baca c dan d φ=sin-1(c/d) c Sumber Sinyal A

X

d

Y

Sumber Sinyal B © mth 2011


Mengukur Frekuensi • Baca perioda T f=1/T

Tegangan

T Sumber Sinyal Yang akan Diukur

Vm A

B

0

Waktu

© mth 2011


Mengukur Frekuensi dengan Pembanding • Gunakan kanal 2 untuk pembanding (dual trace), ubah frekuensi hingga periode sama (fA=ffB) VA

0 Sumber Sinyal y Ukur

A

B

TA

t

TB

t

VB

0

Sinyal R j k Rujukan © mth 2011


Mengukur Frekuensi dengan Lisajous • Gunakan mode xy xy, baca perbandingan frekuensi x dan y (hanya untuk perbandingan bulat kecil)

Sumber Sinyal y Ukur

Sinyal R j k Rujukan

X

Y

fx:fy=1:3 © mth 2011


Mengukur Faktor Penguatan (Amplifier) • Gunakan mode xy dengan skala sama slope=penguatan (hanya bila beda fasa 0 atau 180o) Pembangkit P b kit Sinyal

Penguat X

Y

© mth 2011


Mengukur Faktor Penguatan (Amplifier) • Gunakan dual trace penguatan=perbandingan amplituda

Pembangkit P b kit Sinyal

Penguat A

B

© mth 2011


Mengamati Karakteristik Komponen Kutub Dua (1) • Gunakan mode xy, rangkaian pengamatan

arus Generator sinyal

Resistor

Device Under Test

X

Y

© mth 2011


Mengamati Karakteristik Komponen Kutub Dua (2) • x mengukur tegangan • y mengukur arus secara tak langsung dengan mengukur g tegangan g g p pada resistor • Gunakan invert pada Y Hati--hati dan hitung dulu masalah nilai DC • Hati generator sinyal

© mth 2011


Generator Sinyal

© mth 2011


Generator Sinyal • Menghasilkan gelombang – – – –

Sinusoid Persegi Segitiga DC offset (tidak semua)

• Kontrol – Bentuk gelombang – Amplitudo p – Frekuensi

• Impedansi Output – Konektor 4mm 300 300Ω Ω – Konektor BNC 50Ω 50 Ω

© mth 2011


Simak video cara penggunaan alat ukur dan petunjuk keselamatan sebelum melakukan praktikum

Situs: http://labdasar.ee.itb.ac.id http://labdasar ee itb ac id © mth 2011


Percobaan

© mth 2011


Percobaan Multimeter 1. Mengumpulkan spesifikasi multimeter – Tujuan: memperoleh informasi tentang batasan kemampuan multimeter

2. Mengukur arus searah – Tujuan: melatih cara mengukur arus: cara menghubungkan h b k d dan skala k l ukur k

3. Mengukur tegangan searah – Tujuan: T j melatih l tih cara mengukur k ttegangan: cara menghubungkan dan memahami pengaruh sensitivitas © mth 2011


Percobaan Multimeter 4. Mengukur tegangan searah – Tujuan: melatih cara mengukur tegangan: memahami pengaruh sensitivitas dan frekuensi sinyal

5. Mengukur resistansi – Tujuan: melatih cara mengukur resistansi dan membaca b nilai il i resistansi i t i

© mth 2011


Demo Multimeter 1 Pengukuran tegangan bolak1. bolak-balik dengan multimeter True RMS – Tujuan: melihat pengaruh bentuk gelombang pada pembacaan tegangan bolakbalik

2 Pengukuran resistansi kecil dengan four 2. wire – Tujuan: melihat pengaruh resistansi kontak pada pengukuran resistansi kecil © mth 2011


Percobaan Osiloskop 1. Mengumpulkan spesifikasi osiloskop – Tujuan: memperoleh informasi tentang batasan kemampuan multimeter

2. Mem Mem--verifikasi kalibrasi osiloskop – Tujuan: melatih cara mem mem--verifikasi osiloskop, memverifikasi ifik i skala k l ukur k osilskop il k – Catatan: bila kalibrasi kurang baik – anggap saja kalibrasinya benar

© mth 2011


Percobaan Osiloskop 3. Mengukur tegangan DC –

Tujuan: mempelajari cara membaca tegangan (penggunaan tombol tombol kopling Gnd dan DC serta Y Y--pos)

4. Mengukur tegangan AC •

T j Tujuan: mempelajari l j i cara membaca b ttegangan (penggunaan tombol tombol kopling Gnd dan AC serta tombol Y Y--p pos))

© mth 2011


Percobaan Osiloskop 5. Mengukur beda fasa –

Tujuan: mempelajari cara mengukur beda fasa dengan dual trace dan lisajous pada mode xy (serta penggunaan tombol x position)

6. Mengukur frekuensi –

T j Tujuan: mempelajari l j i cara menghitung hit ffrekuensi k i dengan pembacaan langsung dan lisajous pada mode xyy

© mth 2011


Percobaan Osiloskop 7. Menggunakan osiloskop untuk menggambarkan karakteristik komponen dua terminal (arus vs tegangan) –

Tujuan: mempelajari cara memanfaatkan osiloskop untuk menggambarkan kurva ii-v pada komponen dua terminal dan melihat kurva ii--v resistor resistor, kapasitor, dan dioda

© mth 2011


Kit Percobaan

© mth 2011


Foto Kit Multimeter

© mth 2011


Foto Kit Osiloskop

© mth 2011


SELAMAT MELAKUKAN PERCOBAAN 1 © mth 2011


Tujuan Mempelajari penggunaan instrumentasi Multimeter, Osiloskop, dan Pembangkit Sinyal Mempelajari keterbatasan penggunaan multimeter Mempelajari ca

Recommend Documents