materi pengukuran

7/14/2019 materi pengukuran

http://slidepdf.com/reader/full/materi-pengukuran-56327e2857e2e 1/52

P E N G U K U R A N



Di setiap melakukan pengukuran selalu saja terdapat

error pada hasil pengukuran tersebut

Misalnya, kita akan mendapatkan hasil yang tidak

benar‐benar sama dari beberapa kali pengulangan

pengukuran nilai tegangan dari terminal yang sama

dengan Voltmeter. Lantas, bagaimana cara

mengetahui error pengukuran sehingga nilai yangsebenarnya dapat diperoleh? Adadua parameter yang

berkaitan dengan error pengukuran tersebut,

yaitu akurasi dan presisi.



AKURASI DAN PRESISI

Akurasi menyatakan seberapa dekat nilai hasil pengukuran dengan

nilai sebenarnya (true value) atau nilai yang dianggap benar

(accepted value). Jika tidak ada data bila sebenarnya atau

nilai yang dianggap benar tersebut maka tidak mungkin

untuk menentukan berapa akurasipengukuran tersebut.

Presisi menyatakan seberapa Semakin dekat nilai‐nilai hasilpengulangan pengukuran maka semakin presisi pengukuran

tersebut.





ERROR SISTEMATIK DAN ERROR ACAK

Error sistematik akan berdampak pada akurasi pengukuran.

Jika error sistematik terjadi maka akurasi pengukuran tidak

dapat ditingkatkan dengan melakukan pengulangan

pengukuran.

Biasanya, sumber error sistematik terjadi karena istrumen

pengukuran tersebut tidak terkalibrasi atau kesalahan pem-

bacaan (error paralax, misalnya).

Error acak akan berdampak pada presisi pengukuran.

Error acak hadir memberikan hasil pengukuran yang fluktuatif

, di atas dan di bawah nilai sebenarnya atau nilai yangdiangap benar.





FUNGSIResistor berfungsi untuk mengatur aliran arus listrik.Misalnya, resistor dipasang seri dengan LED (Light‐Emitting

Diode) untuk membatasi besar arus yang melalui LED.

Gambar. Resistor

RESISTOR



KODE WARNA RESISTOR.Resistor yang biasa kita jumpai memiliki nilai resistansi yang direpresenta

sikan oleh kode warna pada badan resistor.

Resistor tsb. adalah seperti yang ditunjukan pada Gambar.1.

di bawah ini adalah tabel kode warna Resistor



Label kode warna pada badan resistor ada yang berjumlah 4, 5

atau 6 gelang warna. Aturan pembacaan kode warna tersebut adal

ah sebagai berikut:

•warna pertama: angka pertama nilai resistansi (resistor dengan 4,

5 atau 6 gelang warna)

•warna kedua: angka kedua nilai resistansi (resistor dengan 4, 5

atau 6 gelang warna)

•warna ketiga: faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan satuan

Ohm (resistor dengan 4 gelang warna) atau angka ketiga nilairesistansi (resistor dengan 5 atau 6 gelang warna)

•warna keempat: toleransi (resistor dengan 4 gelang warna) atau

faktor pengali (pangkat dari sepuluh) dengan satuan Ohm

(resistor dengan 5 atau 6 gelang warna)

•warna kelima: toleransi (resistor dengan 5 atau 6 gelang warna)•warna keenam: koefisien temperatur dengan satuan PPM/0C

(resistor dengan 6 gelang warna)



NILAI RESITORResistor tidak tersedia dalam sembarang nilai resistansi.

Nilai resistansi setiap resistor mengikuti standard Electronic

Industries Association (EIA). Nilai resistansi berdasarkan EIA

yang paling banyak dijumpai di pasaran adalah seri E6

(toleransi 20%):1, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8, 10, 15, 22, 33, 47, 68, 100, 150,

220, 330, 470, 680,1000,... dst. (Ohm)

dan seri E12 (toleransi 10%):1, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2, 10, 12, 15, 18, 22, 27,

33, 39, 47, 56, 68, 82,100... dst. (Ohm)

Terlihat bahwa ada perulangan setiap 6 deret angka (seri E6)

dan 12 deret angka (seri E12) yang masing‐masing angka

telah dikalikan 10.Selain nilai‐nilai resistansi di atas, ada nilai‐nilai resistansi

lebih presisi yang sukar dijumpai.

Nilai‐nilai resistansi itu mengikuti standard EIA seri E24

(toleransi 5% dan 2%), E96 (1%) dan E192 (0.5%, 0.25% dan

0.1%).



KAPASITOR /KONDENSATOR

FUNGSIKapasitor adalah instrumen yang bekerja dengan menyimpan

muatan.

Aplikasi kapasitor diantaranya digunakan sebagai filter pada

rangkaian penyearah tegangan.

KAPASITOR POLAR

Simbol kapasitor Polar Contoh bendanya kapasitor Polar



KAPASITOR NONPOLAR

Simbol kapasitor non polar

dan contoh bentuk bendanya

KAPASITOR VARIABEL KAPASITOR TRIMMER

INDUKTOR



INDUKTOR

FUNGSIPada rangkaian DC, induktor dapat digunakan untuk memper-

oleh tegangan DC yang konstan terhadap fluktuasi arus.

Pada rangkai AC, induktor dapat meredam fluktuasi arus yang

tidak diinginkan.

Simbol induktor dan

contoh bentuk bendanya



MULTIMETERDi dalam praktikum yang akan dilakukan nanti, praktikan akan

menggunakan dua macam multimeter, yaitu multimeteranalog dan multimeter digital

Multi meter digital Multi meter Analog



Penggunaan Multimeter AnalogSebelum mengukur

–Baca spesifikasi,perhatikan penempatan meter

yang benar

–Perhatikan posisi nol jarum,

set hanya bila diperlukanSaat membaca

–Manfaatkan cermin



PRINSIP PENGGUNAAN MULTIMETER

Yang paling umum dalam penggunaan multimeter adalah untuk

melakukan pengukuran arus searah, pengukuran tegangan, baiktegangan arus searah maupun bolak‐balik dan pengukuran

resistansi.

Berikut ini adalah hal‐hal yang harus diperhatikan dalam

menggunakan multimeter dengan fungsi tersebut.

Satu hal lagi yang harus diperhatikan dalam menggunakan

multimeter adalah rating multimeter tersebut dan pengaturan

skala pembacaan.



Pengukuran tegangan dan arus

• Sebelum mengukur – Perhatikan polaritas!

– Untuk tegangan tinggi perhatikan aturan penggunaan

probe

• Saat mengukur – Mulai dari skala terbesar!

– Turunkan skala penuh hingga diperoleh skala

maksimum tanpa overflow



MENGUKUR ARUS SEARAHDalam melakukan pengukuran arus searah, multimeter

(Ampere meter) harus dihubungkan secara seri dengan

rangkaian yang akan diukur arusnya.Ilustrasi pengukuran tersebut diberikan pada Gambar di

bawah.



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

- Hubung singkatkan kembali ammeter setiap hendakmemperkecil skala



Mengukur Arus Hot



MENGUKUR TEGANGANHubungankan multimeter (Volt meter) secara paralel dengan

komponen atau rangkaian yang akan diukur tegangannya.

Ilustrasi pengukuran tersebut ditunjukan oleh Gambar dibawah

Rangkaian pengukuran tegangan DC



MENGUKUR BESARAN LAIN

Pengukuran besaran lain, misalnyaresistansi, kapasitansi atau frekuensi,

dilakukan seperti melakukanpengukuran tegangan, yaitu

dihubungkan secara parallel.



PRINSIP PENGGUNAAN GENERATOR SINYALGenerator sinyal merupakan suatu alat yang menghasilkan

sinyal/gelombang sinus (ada juga gelombang segi empat,

gelombang segi tiga) dimana frekuensi serta amplitudanya

dapat diubah‐ubah.

Pada umumnya dalam melakukan praktikum Rangkaian

Elektronika (Rangkaian Listrik), generator sinyal ini dipakai

bersama‐sama dengan osiloskop



Beberapa tombol/saklar pengatur yang biasanya terdapat pa

da generator ini adalah:

1. saklar daya (power switch): Untuk menyalakan generator

sinyal, sambungkan generator sinyal ke tegangan jala‐jala,lalu tekan saklar daya ini.

2. Pengatur Frekuensi: Tekan dan putar untuk mengatur

frekuensi keluaran dalam range frekuensi yang telah

dipilih.

3. Indikator frekuensi: Menunjukkan nilai frekuensi sekarang

4. Terminal output TTL/CMOS: terminal yang menghasilkan

keluaran yang kompatibel dengan TTL/CMOS

5. Duty function: Tarik dan putar tombol ini untuk

mengatur duty cycle gelombang.



6. Selektor TTL/CMOS: Ketika tombol ini ditekan, terminal output

TTL/CMOS akan mengeluarkan gelombang yang kompatibel dng TTL

Sedangkan jika tombol ini ditarik, maka besarnya tegangan

kompatibel output (yang akan keluar dari terminal output TTL/CMOS)

dapat diatur antara 5‐15Vpp, sesuai be sarnya tegangan yangkompatibel dengan CMOS.

7. DC Offset: Untuk memberikan offset (tegangan DC) pada

sinyal +/‐ 10V. Tarik dan putar searah jarum jam untuk

mendapatkan level tegangan DC positif, atau putar ke arah yang

berlawanan untuk mendapatkan level tegangan DC negatif.Jika tombol ini tidak ditarik, keluaran dari generator sinyal adalah

murni tegangan AC. Misalnya jika tanpa offset, sinyal yang

dikeluarkan adalah sinyal dengan amplitude berkisar +2,5V dan ‐2,5V.

Sedangkan jika tombol offset ini ditarik, tegangan yang dikeluarkan

dapat diatur (dengan cara memutar tombol tersebut) sehinggasesuai tegangan yang diinginkan (misal berkisar +5V dan 0V)



8. Amplitude output: Putar searah jarum jam untuk

mendapatkan tegangan output yang maksimal, dan

kebalikannya untuk output ‐20dB. Jika tombol ditarik, maka

output akan diperlemah sebesar 20dB.9. Selektor fungsi: Tekan salah satu dari ketiga tombol ini

untuk memilih bentuk gelombang output yang diinginkan

10. Terminal output utama: terminal yang mengelurakan

sinyal output utama

11. Tampilan pencacah (counter display): tampilan nilai

frekuensi dalam format 6x0,3"



12. Selektor range frekuensi: Tekan tombol yang relevan

untuk memilih range frekuensi yang dibutuhkan.

13. Pelemahan 20dB: tekan tombol untuk mendapat

output tegangan yang diperlemah sebesar20dB.



O S I L O S K O P



PRINSIP PENGGUNAAN OSILOSKOP ANALOGBEBERAPA TOMBOL PENGATUR PENTING

Tampilan Muka Osiloskop

B b t b l t ti



Beberapa tombol pengatur yang penting:

• Power: menghidupkan dan mematikan Osiloskop

• Intensitas: mengatur intensitas cahaya pada layar.

• Fokus : mengatur ketajaman gambar yang terjadi pada

layar• Horizontal dan Vertikal: mengatur kedudukan gambar

dalam arah horizontal dan vertical

• Volt/Div (atau Volts/cm), ada 2 tombol yang konsentris.

Tombol ditempatkan pada kedudukan maksimum ke kanan(searah dengan jarum jam) menyatakan osiloskop dalam

keadaan terkalibrasi untuk pengukuran. Kedudukan tombol

di luar menyatakan besar tegangan yang tergambar pada

layar per kotak (per cm) dalam arah vertikal

• Sinkronisasi: mengatur supaya pada layar diperoleh

gambar yang tidak bergerak

• Kopling: menunjukan hubungan dengan sinyal searah

atau bolak‐balik

Ti /Di ( t Ti / ) d 2 t b l k t i



• Time/Div (atau Time/cm), ada 2 tombol yang konsentris.

Tombol di tengah pada kedudukan maksimum ke kanan

(searah dengan jarum jam) menyatakan osiloskop dalam

keadaan terkalibrasi untuk pengukuran.

Kedudukan tombol diluar menyatakan factor pengaliuntuk waktu dari gambar pd layar dalam arah horizontal

• Slope: mengatur saat trigger dilakukan, yaitu pada

waktu sinyal naik (+) atau pada waktu sinyal turun (‐)

• External Trigger: Trigger dikendalikan oleh rangkaian di

luar osiloskop. Pada kedudukan ini fungsi tombol

“sinkronisasi”, “slope” dan “kopling” tidak dapat di-

pergunakan

• Internal Trigger: trigger dikendalikan oleh rangkaian

di dalam osiloskop. Pada kedudukan ini fungsi tombol

“simkronisasi”, “slope” dan “kopling” dapat dipergunakan



PRINSIP PENGGUNAAN OSILOSKOP DIGITAL

Sama halnya dengan osiloskop analog, osiloskop digitalmenampilkan sinyal tegangan terhadap waktu. Selain itu, beb

erapa osiloskop digital dapat menampilkan bentuk sinyal

tegangan dalam domain frekuensi (hasil dari Fast Fourier

Transform/ FFT).

Fitur yang kedua tersebut disediakan oleh osiloskop digitalmerk GW Instek tipe GDS‐806S .

Pada bagian selanjutnya akan diuraikan lebih jauh mengenai

panduan penggunaan osiloskop digital merk GW Instek tipe

GDS‐806S.



Gambar. Rangkaian Trigger

KALIBRATOR

• Osiloskop biasanya dilengkapi dengan suatu sinyal

kalibrasi yang mempunyai bentuk tegangan serta periode

tertentu

• Dengan mengamati sinyal ini pada layar, maka “time/div”

dan “volt/div” osiloskop dapat dikalibrasi



PROBE DAN PEREDAM

• Kabel penghubung seringkali dapat merubah bentuksinyal serta menyebabkan pergeseran fasa ataupun osilasi

disebabkan adanya kapsitas pada kabel yang digunakan

• Jenis probe tertentu dapat digunakan di sini untuk

mengkompensasikan hal tersebut

• Peredam digunakan apabila tegangan sinyal yang akandiukur jauh melampaui kemampuan dari osiloskop



KALIBRASI

Gambar G. 1. Kalibrasi Internal



Osiloskop digital memberikan fasilitas kalibrasi internal. Pada

panel osiloskop terdapat sumber sinyal kotak dengan

tegangan peak to peak sebesar 2 Volt, frekuensi 1 kHz.

Untuk menjalankan kalibrasi internal, ikuti langkah‐langkah

berikut (perhatikan Gambar)

• Nyalakan osiloskop dengan menekan tombol ”ON/ STBY”

(namun, pastikan bahwa kabel power terpasang pada jala‐

jala dan saklar yang terletak di belakang osiloskop sudah

di‐ON kan)

• Pasang konektor‐BNC pada pangkal prob ke ”CH1” / ”CH2”

• Pastikan redaman diset pada ”x1”;

• Pasang/ kaitkan kepala prob pada sumber sinyal kotak,”≈ 2V” dan jepitkan jepit‐buaya pd frame/ chassis terminal

• Kemudian tekan ”AUTO SET”.

Setelah semua langkah di atas dijalankan pada layar akan



Setelah semua langkah di atas dijalankan, pada layar akan

ditampilkan sinyal kotak. Namun, apabila layar tidak menam

pilkan sinyal berbentuk kotak maka atur skrup adjustmen

yang terletak pada pangkal prob hingga pada layar

ditampilkan bentuk sinyal kotak (perhatikan Gmb. Di bawah)

Tampilan sinyal yang:

Terkalibrasi tak terkalibrasi tak terkalibrasi



REDAMAN Pada praktisnya, redaman “x1” dan “x10” memiliki arti

sebagai berikut:

• Bila redaman diset pada “X1” berarti nilai tegangan peak

to peak yang ditampilkan pada layer adalah nilai tegangan

sebenarnya;

• Bila redaman diset pada “X10” berarti nilai tegangan peak

to peak yang ditampilkan pada layer adalah 1/10 nilaitegangan sebenarnya.

Gambar

Pengatur Redaman “x1” dan “x10”



FITUR-FITUR DASARBerikut ini adalah penjelasan fungsi beberapa

bagian penting (termasuk tombol, knop dan

terminal) pada panel untuk menjalankan fitur

‐fitur dasar osiloskop:





MENAMPILKAN DAN MENGUKUR SIGNAL

a.Tombol ini (“ON/STBY”) adalah tombol untuk menghidupkan

dan mematikan/ standby osiloskop

b.Bagian ini (“CH2”) adalah terminal BNC, tempat prob di

pasang. “CH2” menunjukan bahwa prob dipasang pada

kanal 2. Bila ingin dipasang pada kanal 1, maka pasang

prob pada terminal “CH1”c. Tombol ini (“AUTO SET”) adalah tombol “istimewa” yang

dimiliki oleh osiloskop digital. Setelah prob dipasang dan

pengukuran siap untuk dilakukan, tekan tombol ini:

layar akan menampilkan gambar sinyal yang (biasanya)diinginkan.

Langkah selanjutnya adalah melakukan pengaturan dengan

memutar knop d. dan e.



d. Knop ini (“TIME/DIV”) berfungsi untuk mengubah

skala‐utama horizontal (waktu). Dengan mengubah

‐ubah knop ini, layar akan menampilkan gambar signal

yang merapat atau meregang pada arah horizontal.

Nilai skala waktu tersebut ditampilkan pada layar

bagian bawah, kotak ketiga dari kiri (lihat j.)

e. Knop ini (“VOLTS/DIV”) berfungsi untuk mengubah

skala‐utama vertikal (tegangan). Dengan mengubah‐ ubah knop ini, layar akan menampilkan gambar signal

yang merapat atau meregang pada arah vertikal.

Nilai skala waktu tersebut ditampilkan pada layar bagian

bawah, kotak ketiga dari kiri (lihat k.)



f. Dengan menekan tombol ini (“Measure”), pada layar

ditampilkan nilai‐nilai, diantaranya:

• “Vpp” : tegangan peak to peak (Vmax‐Vmin)

• “Vrms” : tegangan RMS

• “Vmax” : tegangan peak positif (amplitudo maksimum)

• “Vmin” : tegangan peak negative (amplitude minimum)

• “Freq” : frekuensi sinyal

Dengan menekan tombol, misalnya, “F1” berkali‐kali atau memutar knop

“Variabel” (knop l) maka pada layar akan ditampilkan nilai‐nilai lainnya,

misalnya “Period” yang menyatakan perioda sinyal dan “Duty Cycle”

yang menyatakan duty cycle sinyal.



g. Tombol ini (“CH2”) berfungsi untuk mengaktifkan dan menon‐aktifkan

kanal 2. Bila tombol ini ditekan, pada layar ditampilkan menu yang

berkaitan dengan kanal 2, diantaranya berkaitan dengan redaman

probe (h.) dan coupling ((i.)

h. Fungsi tombol ini berkaitan dengan menu yang ditampilkan

setelah “CH2” (atau “CH1” untuk kanal 1) ditekan.

Nilai redaman ( “x1”, “x10” atau “x100”) yang tampail pada layar

harus disesuikan dengan redaman yang diset pada prob dengan

menekan tombol ini (“F4” ).



i. Fungsi tombol ini berkaitan dengan menu yang

ditampilkan setelah “CH2” (atau “CH1” untuk kanal 1)

ditekan. Tombol ini (“F1”) berfungsi untuk mengeset

coupling DC, AC atau ground:• Bila diset coupling AC maka pada layar akan

ditampilkan sinyal tanpa komponen DC‐nya.

Pada kondisi ini, sinyal akan berada ditengah‐tengah

posisi vertikal (0 Volt)

• Dengan mengeset coupling Ground, akan diperoleh

garis horizontal yang menyatakan posisi nilai 0 Volt



j. Bagian ini (kotak ketiga dari kiri) menunjukan dua hal:

nilai skala‐utama waktu dan nilai sample rate

(posisinya berada di atas nilai skala‐utama

waktu)k. Bagian ini (kotak kedua dari kiri) menunjukan nilai

skala‐utama tegangan

l. Fungsi bagian ini berkaitan dengan keterangan

tombol f.

m. Knop ini (“Position”) berfungsi untuk menggeser

signal secara vertikal atau horizontal (perhatikan

tanda panah pada label knop tersebut



MENGUKUR SIGNAL DENGAN MENU CURSOR

n. Dengan menekan tombol ini (“Cursor”), pada layar

ditampilkan menu CURSOR yang memberikan fasilitasuntuk melakukan, misalnya, pengukuran secara manual

selisih tegangan (dengan dua‐garis‐batas horizontal putus‐

putus) dan frekuensi sinyal (dengan batas oleh dua‐garis‐

batas vertikal putus‐putus) yang ditampilkan pada layar

(lihat Gambar G.5.).

Ada tiga tombol dan satu knop yang perlu diketahui

untuk memanfaatkan fasilitas ini:

• “F1” untuk mengeset sumber sinyal yang akan diukur

Apendiks G 41• “F2” untuk mengaktifkan dua‐garis‐batas horizontal

putus‐putus. Tekan “F2” kembali untuk memperoleh

mode dua‐garis‐batas berbeda.

• “F3” untuk mengaktifkan dua‐garis‐batas vertikal



putus‐putus. Tekan “F3” kembali untuk memperoleh

mode dua‐garis‐batas berbeda.

• “Variabel” untuk menggeser dua‐garis‐batas horizontal

atau vertical (tidak bersamaan) bergantung tombol “F2”atau “F3” yang ditekan. Tampilan Menu CURSOR

MENAMPILKAN MODE XY



o. Bila tombol ini (“HORI MENU”) ditekan, akan ditampilkan

menu H‐MENU pada layar (perhatikan Gambar G.6.).

Fasilitas yang biasa digunakan pada menu ini adalah

mode “XY”, yaitu menampilkan grafik tegangan sinyal dari

kanal 1 terhadap tegangan sinyal dari kanal 2.

Tekan tombol “F5” untuk menampilan mode XY.







Documents

materi pengukuran