Alat ukur & satuannya dalam jurusan teknik elektro

Alat Ukur & Satuannya

Alat ukur satuan listrik dan elektronika dibuat sesuai standar internasional dengan toleransi sekecil mungkin. Banyak perusahaan yang memproduksi alat ukur untuk keperluan pengukuran satuan listrik dan elektronika dengan beragam fungsi dan fitur. Semakin banyak fitur dan fungsi, makin mahal harga alat ukur tersebut. Saat ini ada dua jenis alat ukur yang sering digunakan yakni alat ukur digital dimana nilai nilai hasil pengukuran ditampilkan dalam digit angka seperti kalkulator dan alat ukur analog dimana nilai-nilai hasil pengukuran berupa skala yang ditunjukkan oleh jarum yang bergerak seperti jam dinding. Kedua jenis alatukur ini harus benar-benar dikuasi.

Dari beberapa alat ukur satuan diantaranya dapat berfungsi untuk mengukur banyak satuan listrik (multimeter), sebagian lagi hanya berfungsi untuk mengukur satu satuan listrik saja. Oscilloscope adalah alat ukur dengan multi fungsi dan mempunyai kelebihan dari alt ukur lainnya yakni dapat melihat bentuk gelombang listrik.

Contoh Alat Ukur

Alat Ukur	Satuan yang diukur	Contoh  bentuk fisik
Multimeter Analog	Resistansi/ Tahanan (Ohm) Tegangan (Volt) Arus (Ampere)
Multimeter Digital	Resistansi/ Tahanan (Ohm) Tegangan (Volt) Arus (Ampere)
Oscilloscope	Frekuensi (Hertz) Tegangan Peak to Peak (Volt) Beda Phase (Derajat) Melihat Bentuk Gelombang Periode (Detik)
Capacitance Meter	Kapasitas Condensator/ Kapasitor (Farad)
L/C Meter	Induktansi (Henry) Kapasitansi Kapasitor (Farad)
Frequency Meter	Frekuensi (Hertz)
Watt Meter	Arus Listrik (Ampere) Tegangan (Volt) Daya Listrik (Watt)
Ampere Meter (Clamp Ampere)	Arus Listrik (Ampere)

Berikut adalah macam-macam alat ukur listrik :

• Amper-meter
• Voltmeter
• Ohm-meter
• Multimeter Analog/Digital
• Oscilloscope
• Generator fungsi
• Digital Signal Analyzer
• Spectrum meter 
• dll

1 Ampermeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik baik untuk listrik DC maupun AC yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.

                                       

2.Voltmeter
Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian. 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 anode sedangkan yang di tengah sebagai katode. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter).

3. Ohm-meter
Ohm-meter adalah alat untuk mengukur 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.

4. Multitester Analog/Digital
Multimeter adalah alat untuk mngukur listrik yang sering dikenal sebagai VOAM (VolT, Ohm, Ampere meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC.

         Multimeter digital             Multimeter analog

5. Oscilloscope
Oscilloscope/osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan. Pengulangan ini menyebabkan bentuk sinyal kontinyu sehingga dapat dipelajari.

6. Generator fungsi
Generator fungsi adalah alat ukur yang digunakan sebagai sumber pemicu yang diperlukan, merupakan bagian dari peralatan (software) uji coba elektronik yang digunakan untuk menciptakan gelombang listrik. Gelombang ini bisa berulang-ulang atau satu kali.

Generator fungsi analog umumnya menghasilkan gelombang segitiga sebagai dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan oleh kapasitor yang dimuat dan dilepas secara berulang-ulang dari sumber arus konstan.

Tipe lain dari generator fungsi adalah sub-sistem yang menyediakan output sebanding terhadap beberapa input. Contohnya, output berbentuk kesebandingan dengan akar kuadrat dari input. Alat seperti itu digunakan dalam sistem pengendali umpan dan komputer analog.

1.            RESISTOR (Kode Warna)

               

Ø Pengertian Resistor (Kode Warna)

     Resistor berasal dari bahasa Belanda werstand, yang berarti tahanan atau hambatan. Resistor berati suatu komponen elektronika yang memberikan hambatan terhatap muatan listrik. Resistor disimbulkan dengan huruf  R dan mempunyai satuan Ohm, resistor ditemukan pada tahun 1787 oleh seorang ahli fisika yang bernama George Ohm dari bangsa Jerman.

Resistor mempunyai kemampuan untuk membatasi arus atau tegangan disebut resistansi, dimana resistansi dinyatakan dengan satuan Ohm. Hubungan antara hambatan, tegangan, dan arus, dapat disimpulkan melalui hukum berikut ini, yang terkenal sebagai hukum Ohm :

               

Dimana:

   V  =Beda Potensial (Volt)

   I   =Arus (Ampere)

   R  =Resistansi (Ohm)

         Ohm (simbol : Ω adalah satuan SI untuk resistansi listrik, diambil dari
          nama Georg Ohm).

Satuan yang digunakan prefix :

1. Ohm = Ω

2. Kilo Ohm = KΩ = 1000 Ω

3. Mega Ohm = MΩ = 1000000 Ω

        Resistor adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai penahan arus yang mengalir dalam suatu rangkaian dan berupa terminal dua komponen elektronika yang menghasilkan tegangan pada terminal yang sebanding dengan arus listrik yang melewatinya sesuai dengan hukum Ohm (V=IR). Sebuah resistor tidak memiliki kutub positif dan negatif, tapi memiliki karakteristik utama yaitu resistensi, toleransi, tegangan kerja maksimun dan power rating. Karakteristik lainnya meliputi koefisien temperatur, kebisingan, dan induktansi. Ohm yang dilambangkan dengan simbol Ω (Omega) merupakan satuan resistansi dari sebuah resistor yang bersifat resistif.

Ø Fungsi  Resistor (Kode Warna)

Fungsi resistor adalah sebagai pengatur dalam membatasi  jumlah arus yang menglir dalam suatu rangkaian. Dengan adanya resistor menyebabkan arus listrik dapat disalurkan sesuai dengan kebutuhan. Adapun fungsi resistor secara lengkap adalah sebagai berikut :

1.      Berfungsi untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika.

2.      Berfungsi untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.

3.      Berfungsi untuk membatasi tegangan.

4.      Berfungsi untuk membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dengan bantuan transistor dan kondensator (kapasitor).

Ø     Kode Warna pada Resistor

   Pada resistor mempunyai 4 gelang atau mempunyai 5 gelang warna.       Gelang-gelang tersebut mempunyai kode-kode warna yang mewakili besarnya ambatan yang ada pada resistor tersebut.

Tabel diatas untuk membaca nilai resistor yang mempunyai 4 gelang dan 5 gelang sedikit berbeda, akan tetapi pada dasarnya sama.

Ø Cara membaca  kode warna resistor 4 gelang

Menghitung nilai resistor pada 4 gelang ini pada gelang pertama mewakili angka depan, gelang kedua mewakili angka selanjutnya, gelang ketiga mewakili nilai pengali, dan gelang keempat merupakan nilai toleransinya. untuk lebih jelasnya kita membaca nilai resistor pada resistor dibawah ini :

Apabila kita menjumpai resistor yang mempunyai 4 gelang dengan warna diatas, maka kita dapat membaca nilai hambatan pada resistor tersebut adalah :

• Gelang 1 berwarna merah ini bernilai 2
• Gelang 2 berwarna hijau ini bernilai 5
• Gelang 3 berwarna oranye ini bernilai 3, jadi faktor pengali 10 pangkat 3 = 1000
• Gelang 4 berwarna emas toleransi 5 persen
• Jadi nilai resistor diatas adalah: 25 x 1000 = 25000 Ω atau 25 KΩ dengan toleransi 5%.

Ø Cara membaca kode warna resistor 5 gelang

Menghitung nilai resistor pada 5 gelang ini pada gelang pertama mewakili angka depan, gelang kedua mewakili angka selanjutnya, gelang ketiga mewakili angka ketiga gelang keempat mewakili nilai pengali, dan gelang kelima merupakan nilai toleransinya. untuk lebih jelasnya kita membaca nilai resistor pada resistor dibawah ini:

Gambar 5 Gelang Warna Resistor

Apabila kita menjumpai resistor yang mempunyai 5 gelang dengan warna diatas, maka kita dapat membaca nilai hambatan pada resistor tersebut adalah :

• Gelang 1 berwarna kuning ini bernilai 4
• Gelang 2 berwarna biru ini bernilai 6
• Gelang 3 berwarna hitam ini bernilai 0
• Gelang 4 berwarna oranye ini bernilai 3, jadi faktor pengali 10 pangkat 3 = 1000
• Gelang 5 berwarna coklat toleransi 1 persen
• Jadi nilai resistor diatas adalah : 460 x 1000 = 460000 Ω atau 460 KΩ dengan toleransi  
   1 %.

2.    KAPASITOR

Ø Pengertian Kapasitor

Kapasitor adalah perangkat komponen elektronika yang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik dan terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (dielektrik) pada tiap konduktor atau yang disebut keping. Kapasitor biasanya disebut dengan sebutan kondensator yang merupakan komponen listrik dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.

Ø Fungsi Kapasitor

    Fungsi kapasitor dalam rangkaian elektronik sebagai penyimpan arus atau tegangan listrik. Untuk arus DC, kapasitor dapat berfungsi sebagai isulator (penahan arus listrik), sedangkan untuk arus AC, kapasitor berfungsi sebagai konduktor (melewatkan arus listrik). Dalam penerapannya, kapasitor banyak di manfaatkan sebagai filter atau penyaring, perata tegangan yang digunakan untuk mengubah AC ke DC, pembangkit gelombang AC (Isolator) dan masih banyak lagi penerapan lainnya.

      Fungsi Kapasitor dalam rangkaian elektronika adalah sebagai penghubung pada masing-masing bagian dalam rangkaian, memisahkan arus bolak-balik dari arus searah, sebagai filter pada rangkaian catu daya, sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian elektronik pemancar dan juga menghemat daya listrik pada rangkaian lampu TL.

Fungsi kapasitor yaitu :

1.      Kapasitor sebagai kopling, dilihat dari sifat dasar kapasitor yaitu dapat dilalui arus ac dan tidak dapat dilalui arus dc dapat dimanfaatkan untuk memisahkan 2 buah rangkaian yang saling tidak berhubungan secara dc tetapi masih berhubungan secara ac(signal), artinya sebuah kapasitor berfungsi sebagai kopling atau penghubng antara 2 rangkaian yang berbeda.

2.      Kapasitor berfungsi sebagai filter pada sebuah rangkaian power supply, yang saya maksud disini adalah kapasitor sebagai ripple filter, disini sifat dasar kapasitor yaitu dapat menyimpan muatan listrik yang berfungsi untuk memotong tegangan ripple.

3.      Kapasitor sebagai penggeser fasa.

4.      Kapasitor sebagai pembangkit frekuensi pada rangkaian oscilator.

5.      Kapasitor digunakan juga untuk mencegah percikan bunga api pada sebuah saklar.