Ampermeter, Voltmeter, Ohm meter

Salam para Electrical Engineer yang setia membaca artikel pada blog ini. Semoga tetap bersemagat untuk belajar dan terus belajar tentang elektronika. Pada kesempatan kali ini saya akan sedikit berbagi mengenai alat ukur listrik diantaranya yaitu : Ampermeter, voltmeter, dan ohm meter. Tak perlu panjang lebar, silahkan simak penjelasannya berikut ini.

Multimeter sering disebut multimeter atau AVO meter yang merupakan singkatan dari Ampere, Volt dan Ohm meter. Seperti singkatannya, alat ini bisa dipakai untuk mengetahui nilai besaran kuat arus listrik (Arus DC), tegangan (Tegangan AC-DC) juga untuk mengukur harga suatu resistansi (hambatan/R).Berikut adalah gambar dari bagian-bagian pada AVO meter :

Gambar 1. Bagian-bagian AVO meter

Dari gambar di atas, dapat terlihat panel terminal dan fasilitas yang dimiliki AVO meter, yaitu :

1. Scale (Skala Maksimum / SM)

Skala Maksimum (SM) merupakan batas nilai tertinggi pada panel.

Gambar 2. Skala AVO meter

    a. Skala Maksimum mengukur resistansi, nilainya dari kanan ke kiri    b. Skala Maksimum pengukuran arus, tegangan AC ataupun DC, nilainya dari kiri ke         kanan  

2. Mirror / Cermin

Cermin ini berfungsi sebagai acuan dalam melaukan pengukuran yang ditunjukkanoleh jarum meter.

Dalam pengukuran posisi mata pengamat harus tegak lurus dengan AVO meter, sehingga pada saat melakukan pengukuran posisi jarum meter tidak memiliki bayangan pada cermin, yang menandakan pengukuran tepat pada petunjuk yang diperoleh.

3. Pointer / Jarum meter

Jarum meter ini berfungsi sebagai petunjuk dalam pengukuran yang dilakukan pada AVO meter.

4. Zero Correction / Pengenolan Jarum 

Zero Correction ini berfungsi sebagai mengenolkan jarum pada posisi kiri dalam mengukur arus dan tegangan.

5. Ohm Adjusment

Ohm Adjusment ini berfungsi sebagai mengenolkan jarum pada posisi kanan dalam mengukur hambatan.

6. Batas Ukur (BU)

Batas Ukur merupakan Nilai maksimal yang bisa diukur oleh multimeter

Gambar 3. Batas Ukur AVO meter

    a. Paling kiri atas merupakan blok selektor DC Volt.    b. Paling kiri atas merupakan blok selektor AC Volt    c. Bawah kanan tertulis satuan Ohm untuk mengukur resistansi.    d. Kiri bawah tertulis DC mA yang digunakan untuk mengukur Arus DC.

7. Range Selektor

Range selector berfungsi untuk memilih/range batasan arus, tegangan maupun hambatan yang akan diukur.

8. Measuring Terminal / Probe ( + / - )

Meansuring Terminal atau yang biasa disebut probe ini merupakan kontektor yang menghubungkan AVO meter dengan apa yang mau diukur.

Probe ini terdiri dari probe positif yang berwarna merah untuk kutub positif dan probe negatif yang berwarna hitam untuk kutub negatif.

A. Amperemeter / Ampere MeterAmperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter.Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan hambatan shunt.Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya.Bagian – Bagian Ampere meter

1. Terminal positif (+) dan negatif (-)2. Skala tinggi dan rendah3. Batas ukur

Rumus Ampere meter:

I=V/R

V = Tegangan (volt)

I  = Arus (ampere)

R = Hambatan (ohm)Dalam fisika, ampere dilambangkan dengan A, adalah satuan SI untuk arus listrik yang sering dipendekkan menjadi amp. Satu ampere adalah suatu arus listrik yang mengalir dari kutup positif ke kutup negatif, sedemikian sehingga di antara dua penghantar lurus dengan panjang tak terhingga, dengan penampang yang dapat diabaikan, dan ditempatkan terpisah dengan jarak satu meter dalam vakum, menghasilkan gaya sebesar 2 × 10-7 newton per meter.Pengukuran daya acPengukuran Daya Rangkaian AC dapat dilakukan menggunakan kombinasi volt meter dan

amper meter yang dikombinasikan. Secara teori daya rangkaian AC merupakan daya rata-rata

pada rangkaian listrik tersebut. Dalam arus bolak-balik daya yang ada setiap saat berubah

sesuai dengan waktu. Daya dalam arus bolak-balik merupakan daya rata-ratanya. Jika sedang

dalam kondisi steady state, daya yang ada pada saat itu dirumuskan :

Dimana :

P = merupakan harga daya saat itu,

V = tegangan

I = arus

Dimana V dan I merupakan harga rms dari tegangan dan arus. Cos ? merupakan faktor daya

dari beban. Dari hasil yang diperoleh didapatkan bahwa faktor daya (cos f ) berpengaruh

dalam penentuan besarnya daya dalam sirkit AC, ini berarti bahwa wattmeter harus

digunakan dalam pengukuran daya dalam sirkuit AC sebagai pengganti Ampermeter dan

Voltmeter

Cara Pengukuran

Ada 2 cara melakukan pengukuran dengan Ampere Meter, 

1. Ampere meter yang tidak memiliki clamp ampereClamp Ampere : clamp atau arti dasarnya adalah menggenggam, yang berfungsi membentuk kalang tertutup. Clamp berbentuk lingkaran yang bisa menyatu dengan alat ukur atau pun terpisah. Biasanya Ampere meter yang tidak menggunakan clamp ampere adalah model Ampere meter Analog.

Berikut cara melakukan pengukurannya:

Ampere meter dipasang seri dengan bebannya, seperti gambar di bawah:

Atur knob pemilih cakupan mendekati cakupan yang tepat atau di atas cakupan yang diprediksi berdasarkan perhitungan arus secara teori.

Pilih Range batas ampere dengan memutar knob alat ukur

Bila yakin rangkaian telah benar, hidupkan sumber tegangan dan baca gerakan jarum penunjuk pada skala V dan A. Hasil pembacaan yang baik bila posisi jarum lebih besar dari 60% skala penuh meter.

Skala 

Bila simpangan terlalu kecil, lakukan pengecekan apakah cakupan sudah benar dan pembacaan masih dibawah cakupan pengukuran di bawahnya bila ya, matikan power supply pindahkan knob pada cakupan yang lebih kecil.

Nyalakan kembali sumber tegangan baca jarum penunjuk hingga pada posisi yang mudah dibaca.

Hindari kesalahan pemasangan polaritas sumber tegangan, karena akan menyebabkan arah simpangan jarum berlawanan dengan seharusnya. Bila arus terlalu besar dapat merusakkan jarum penunjuk.

2. Ampere meter yang memiliki Clamp AmpereUmumnya model Ampere meter Digital memiliki Clamp Ampere, baik menyatu dengan Alat ukur maupun terpisah.

Tang Ampere

Berikut cara pengukurannya:

Pengukuran ampere tidak perlu memutus rangkaian, cukup dengan meletakkan clamp ampere pada kabel yang akan diukur, dengan terlebih dulu memilih range yang sesuai. Berikut ilustrasinya:

Sebagai penutup seri Alat ukur, berikut fitur-fitur Alat ukur atau multimeter yang bisa kita manfaatkan :

1. Auto Ranging : keistimewaan pemilihan range sendiri, mengatur rangkaian pengukuran alat ukur secara otomatis pada range (rentang) tegangan, arus, atau tahanan yang benar.2. Auto Polarity : keistimewaan polaritas otomatis, plus (+) atau minus (-) diaktifkan pada display digital, menunjukkan polaritas saat pengukuran DC dan tidak perlu khawatir ujung colok terbalik.3. HOLD : yaitu tombol penahanan yang menangkap pembacaan dan tampilan dari memori meskipun colok sudah dilepas. Hal ini bermanfaat, khususnya apabila mengukur ditempat tertentu dimana Anda tidak dapat membaca dengan jelas hasil pengukurannya.4. Dioda Test : Digunakan untuk mengecek bias maju dan mundur dari sambungan semikonduktor. Umumnya apabila dioda dihubungkan dengan bias maju meter akan menampilkan penurunan tegangan maju dan berbunyi sebentar, sedangkan pada bias mundur alat ukur akan menampilka OL. Dan jika dihubung singkat, alat ukur akan menunjuk angka nol dan memancarkan suara yang terus menerus.5. MAX/MIN : digunakan untuk mengetahui nilai maksimal/minimal pengukuran selama alat ukur di colok.6. Response Time : waktu respon adalah jumlah detik multimeter digital yang diperlukan rangkaian elektronis untuk menentukan keakuratan kerja.

B. Voltmeter / Volt Meter

Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuran alat voltmeter berkali-kali lipat.Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi.Jenis-Jenis VoltmeterAda 2 jenis voltmeter, yaitu :

1. Voltmeter analog 2. Voltmeter digital

Kedua jenis voltmeter tersebut mempunyai fungsi sama, yang membedakan adalah tampilannya, jika voltmeter analog menggunakan jarum penunjuk sedangkanvoltmeter digital menggunakan LCD ( liquid crystal display ).Pemasangan Voltmeter

Pemasangan Volt meter yaitu secara paralel dengan bebannya, seperti gambar dibawah :

Bagian-Bagian Voltmeter

1. Terminal positif (+) dan negatif (-)2. Skala tinggi dan rendah3. Batas ukur

Cara Pengukuran

Sebelum melakukan pengukuran tegangan hendaknya kita sudah bisa memperkirakan berapa besar tegangan yang akan diukur, ini digunakan sebagai acuan menentukan Batas Ukur yang harus digunakan. Pemilihan batas ukur yang tepat hendaknya harus lebih tinggi dari tegangan yang diukur.

Contoh : untuk pengukuran tegangan PLN, diketahui jenis tegangan-nya adalah AC dan besar tegangan adalah 220 VAC, sehingga batas ukur yang harus digunakan adalah 250 atau 1000. Jika tidak diketahui nilai tegangan yang akan diukur, pilih batas ukur tertinggi.

1. Hubungkan/Colokan probe merah pada terminal (+), dan probe hitam pada terminal (-) pada multimeter. 

2. Menentukan Batas Ukur pengukuran. Karena tegangan PLN secara teori adalah 220VAC maka kita arahkan selektor pada bagian VAC dengan Batas Ukur 250 atau 1000 (ingat Batas Ukur dipilih lebih besar dari pada tegangan yang akan diukur). Untuk pembahasan kita kali ini kita akan menggunakan Batas Ukur 250. 

3. Dalam pengukuran tegangan AC posisi penempatan probe bisa bolak-balik. 4. Hubungkan kedua ujung probe (colokan) multimeter masing-masing pada dua kutub

jalur tegangan PLN misalnya stop kontak.5. Perhatikan saat melakukan pengukuran, jangan sampai ujung probe merah dan hitam

saling bersentuhan, karena akan menyebabkan korsleting.6. Dari pengukuran tersebut diperoleh penunjukan jarum sebagai berikut.

Hasil Pengukuran 7. Cara menentukan pembacaan hasil ukur, rumus yang digunakan tidak berbeda saat kita menghitung hasil ukur tegangan DC.

BU  = Batas Ukur SM = Skala maksimum yang dipakai JP   = Jarum Penunjuk VAC = Tegangan terukur  

Pada pengukuran kita di atas Batas Ukur yang digunakan adalah 250 Vc dan Skala Maksimum yang digunakan 250, serta penunjukan jarum pada angka 200 lebih 4 kolom kecil yang mana masing kolom bernilai 5 sehingga bila kita jumlah menunjuk angka 220. dari data tersebut maka diketahui BU=250, SM=250 dan JP=220.

sehingga tinggal kita masukan ke rumus diatas sbb:

Vac = (250/250) 220Vac = 220

 Untuk penerapan pengukuran yang lain kita lakukan hal yang sama misalnya output trafo step down yang merupakan tegangan AC. Untuk mengukurnya tentukan batas ukur terlebih dahulu dengan mengacu pekiraan nilai yang tertera pada trafo tersebut. Kemudian sentuhkan ujung probe multimeter ke masing-masing terminal outpu trafo yang akan diukur. Tentu saja terminal trafo primer trafo harus terhubung tengangan PLN. 

C. Ohmmeter / Ohm Meter

Ohm-meter adalah alat pengukur hambatan listrik, yaitu daya untuk 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.Desain asli dari ohmmeter menyediakan baterai kecil untuk menahan arus listrik. Ini menggunakan galvanometer untuk mengukur arus listrik melalui hambatan. Skala dari galvanometer ditandai pada ohm, karena voltase tetap dari baterai memastikan bahwa hambatan menurun, arus yang melalui meter akan meningkat. Ohmmeter dari sirkui itu sendiri, oleh karena itu mereka tidak dapat digunakan tanpa sirkuit yang terakit.Tipe yang lebih akurat dari ohmmeter memiliki sirkuit elektronik yang melewati arus constant (I) melalui hambatan, dan sirkuti lainnya yang mengukur voltase (V) melalui hambatan. Menurut persamaan berikut, yang berasal dari hukum Ohm, nilai dari hambatan (R) dapat ditulis dengan:

V = Potensial listrik (voltase/tegangan)I  = Arus listrik yang mengalir.

Untuk pengukuran tingkat tinggi tipe meteran yang ada di atas sangat tidak memadai. Ini karena pembacaan meteran adalah jumlah dari hambatan pengukuran timah, hambatan kontak dan hambatannya diukur. Untuk mengurangi efek ini, ohmmeter yang teliti untuk mengukur voltase melalui resistor. Dengan tipe dari meteran ini, setiap arus voltase turun dikarenakan

hambatan dari gulungan pertama dari timah dan hubungan hambatan mereka diabaikan oleh meteran. Teknik pengukuran empat terminal ini dinamakan pengukuran Kelvin, setelah metode William Thomson, yang menemukan Jembatan Kelvin pada tahun 1861 untuk mengukur hambatan yang sangat rendah. Metode empat terminal ini dapat juga digunakan untuk melakukan pengukuran akurat dari hambatan tingkat rendah.

Mengukur Nilai Resistansi Resistor (Ohm)

Yang perlu di Siapkan dan Perhatikan sebelum melakukan pengukuran menggunakan ohm meter, yaitu :

1. Pastikan alat ukur tidak rusak secara Fisik (tidak peccah).2. Atur Sekrup pengatur Jarum agar jarum menunjukkan angka nol (0), bila menurut

anda angka yang ditunjuk sudah nol maka tidak perlu dilakukan pengaturan sekrup.3. Lakukan Kalibrasi alat ukur. Posisikan saklar pemilih pada skala ohm pada x1 Ω, x10,

x100, x1k, atau x10k selanjutnya tempelkan ujung kabel terminal negatif (hitam) dan positif (merah). Atur jarum AVO merer tepat pada angka nol sebelah kanan dengan menggunakan tombol pengatur Nol Ohm.

4. Setelah kalibrasi atur saklar pemilihpada posisi skala Ohm yang diinginkan yaitu pada x1 Ω, x10, x100, x1k, atau x10k, Maksud tanda x (kali /perkalian) disini adalah setiap nilai yang terukur atau yang terbaca pada alat ukur nntinya akan dikalikan dengan nilai skala Ohm yang dipilih oleh saklar Pemilih.

5. Pasangkan alat ukur pada komponen yang akan diukur ingat jangan pasangalat ukur ohm saat komponen masih bertegangan).

6. Baca Alat ukur.

Cara Membaca Ohm Meter

1. Untuk membaca nilai Tahanan yang terukur pada alat ukur Ohmmeter sangatlah mudah.

2. Anda hanya perlu memperhatikan berapa nilai yang di tunjukkan oleh Jarum Penunjuk dan kemudian mengalikan dengan nilai perkalian Skala yang di pilih dengan sakelar pemilih.

3. Misalkan Jarum menunjukkan angka 20 sementara skala pengali yang anda pilih sebelumnya dengan sakelar pemilih adalah x100, maka nilai tahanan tersebut adalah 2000 ohm atau setara dengan 2 Kohm.

Misalkan pada gambar terbaca nilai tahanan suatu Resistor:Kemudian saklar pemilih menunjukkan perkalian skala yaitu x 10k maka nilai resistansi tahanan / resistor tersebut adalah:Nilai yang di tunjuk jarum   = 26Skala pengali                     = 10 kMaka nilai resitansinya       = 26 x 10 k                                         = 260 k                                         = 260.000 Ohm.

Amperemeter adalah alat untuk mengukur arus listrik di suatu titik. Dengan begitu, alat harus dipasang seri karena besar arus pada rangkaian seri tetap sama.. Kalau dipasang paralel, arus akan berbeda, karena pada percabangan, arus terbagi. Voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan / beda potensial. Namanya 'beda' potensial, pasti mengukur suatu perbedaan antara satu titik dengan titik yang lain, dengan demikian dipasang paralel. Jika dipasang seri, tidak akan ada yang terukur karena dia tidak mendeteksi adanya perubahan..

PRINSIP DAN CARA MENGUKURVoltmeter Alat Ukur beda potensialVoltmeter dibuat dengan memasang Galvanometer secara seri dengan resistor hambatan tinggi sehingga hambatan voltmeter sangat besar. Hal ini mengakibatkan arus listrik susah/tidak dapat mengalir dalam voltmeter. Voltmeter mengukur beda potensial (atau tegangan) dari sebuah komponen listrik dengan menempatkan-nya secara paralel dengan komponen tersebut. Untuk menaikkan batas ukur amperemeter sebesar n kali semula, maka harus mengganti hambatan shunt sebesar.Rangkaian voltmeter Amperemeter Alat ukur kuar arus listrikAmperemeter dibuat dengan memasang Galvanometer secara paralel dengan resistor hambatan rendah sehingga hambatan amperemeter sangat kecil. Hal ini mengakibatkan arus listrik mudah mengalir dalam amperemeter. Untuk mengukur arus DC, polaritas amperemeter tidak boleh terbalik, namun untuk mengukur arus AC, polaritasnya boleh terbalik. Ammeter atau amperemeter berfungsi mengukur kuat arus listrik yang melalui sebuah komponen listrik dengan menempatkannya secara seri dengan komponen tersebut. Untuk menaikkan batas ukur amperemeter sebesar n kali semula, maka harus mengganti hambatan shunt . Amperemeter adalah alat ukur arus listrik. Amperemeter sedang dicirikan dengan simbol A pada setiap rangkaian listrik. Satuan arus listrik dalam satuan SI adalah ampere atau diberi simbol A. Amperemeter harus dipasang seri dalam suatu rangkaian, arus listrik yang melewati hambatan R adalah sama dengan arus listrik yang melewati amperemeter tersebut. Pada gambar 5.16 amperemeter juga mempunyai hambatan sehingga dengan disisipkannya ampere-meter tersebut menyebabkan arus listrik dalam rangkaian sedikit berkurang. Idealnya, suatu amperemeter harus memiliki hambatan yang sangat kecil agar berkurangnya arus listrik dalam rangkaian juga sangat kecil. Komponen dasar suatu amperemeter adalah galvanometer, yaitu suatu alat yang dapat mendeteksi arus kecil yang melaluinya. Galvanometer mempunyai hambatan yang sering disebut sebagai hambatan dalam galvanometer, Rg. Amperemeter mempunyai skala penuh atau batas ukur maksimum. Dalam kenyataannya kita harus mengukur arus listrik yang nilai arusnya jauh lebih besar dari batas ukur maksimumnya. Susunan suatu amperemeter dengan menggunakan galvanometer jika dipakai untuk mengukur arus yang lebih besar dari batas ukurnya maka harus dipasang suatu hambatan paralel terhadap galvano-meter (sebagai amperemeter) ditunjukkan pada Gambar 5.17.