Home >Documents >Pengukuran Listrik

Pengukuran Listrik

Date post:06-Jul-2015
Category:
View:671 times
Download:6 times
Share this document with a friend
Transcript:

PENGUKURAN LISTRIKA. Pengertian Dasar Proses pengukuran dalam system tenaga listrik merupakan salah satu prosedur standar yang harus dilakukan. Karena melalui pengukuran akan diperoleh besaran-besaran yang diperlukan, baik untuk pengambilan keputusan dan instrumen kontrol maupun hasil yang diinginkan oleh seorang user. Kepentingan alat-alat ukur dalam kehidupan kita tidak dapat disangkal lagi. Hampir semua alat ukur berdasarkan energi elektrik, karena setiap kuantitas fisis mudah dapat diubah kedalam kuantitas elektrik, seperti tegangan, arus, frekuensi, perputaran dan lain-lainnya. Misalnya : temperatur yang dulu diukur dengan sebuah termometer airraksa sekarang dapat diukur dengan thermocople. Sifat dari pengukuran itu dibagi dalam : (1). Indication, menyatakan, menunjukkan, alat semacam ini tidak tergantung pada waktu; (2). Recording, mencatat, menyimpan, merekam, alat ini dipergunakan bila pengukuran berubah dengan perubahan waktu; (3). Integrating, menjumlahkan, alat ini dipakai bila konsumsi energi elektrik selama beberapa waktu waktu diperlukan. Pekerjaan mengukur itu pada dasarnya adalah usaha menyatakan sifat sesuatu zat/benda ke dalam bentuk angka atau herga yang lazim disebut sebagai hasil pengukuran. Pemberian angka-angka tersebut dalam praktek dapat dicapai dengan :y y

Membandingkan dengan alat tertentu yang dianggap sebagai standar. Membandingkan besaran yang akan diukur dengan suatu sekala yang telah ditera atau dikalibrasikan.

Jelaslah bahwa pengukuran sebagai suatu proses yang hasilnya sangat tergantung dari unsur-unsurnya. Unsur-unsur terpenting dalam proses pengukuran itu antara lain :y y y

Alat yang dipergunakan sebagai pembanding/ penunjuk. Orang yang melaksanakan pengukuran. Cara melaksanakan pengukuran.

Kalau ada salah satu unsur yang tidak memenuhi syarat, maka hasilnya tidak mungkin baik. Penjelasan di atas merupakan pengertian pengukuran yang ditinjau secara umum. Pengukuran listrik mempunyai tujuan yang lebih luas lagi, yaitu : untuk mengetahui, menilai dan atau menguji besaran listrik. Alat yang dipergunakan sebagai pembanding/penunjuk disebut instrumen pengukur. Instrumen ini berfungsi sebagai penunjuk nilai besaran Listrik yang diukurnya. Banyak sekali macam jenis pengukuran ini sesuai dengan banyak besaran yang akan diukur. Hasil pengukuran pada umumnya merupakan penunjukkan yang langsung dapat dibaca/ diketahui, ada yang dengan sistim tercatat dan ada yang tidak. Dari hasil penunjukkan ini selanjutnya dapat dianalisa atau dibuat data untuk suatu bahan studi/ analisa lebih lanjut. Oleh sebab itu hasil pengukuran diharapkan mencapai hasil yang optimal.

B. Alat Ukur ListrikUntuk mengetahui besaran listrik DC maupun AC seperti tegangan, arus, resistansi, daya, faktor kerja, dan frekuensi kita menggunakan alat ukur listrik. Awalnya dipakai alat-alat ukur analog dengan penunjukan menggunakan jarum dan membaca dari skala. Kini banyak dipakai alat ukur listrik digital yang praktis dan hasilnya tinggal membaca pada layar display (Gambar 8.1). Bahkan dalam satu alat ukur listrik dapat digunakan untuk mengukur beberapa besaran, misalnya tegangan AC dan DC, arus listrik DC dan AC, resistansi kita menyebutnya Multimeter. Untuk kebutuhan praktis tetap dipakai alat ukur tunggal, misalnya untuk mengukur tegangan saja, atau daya listrik saja. Sampai saat ini alat ukur analog masih tetap digunakan karena handal, ekonomis, dan praktis (Gambar 8.2). Namun alat ukur digital makin luas dipakai, karena harganya makin terjangkau, praktis dalam pemakaian, dan penunjukannya makin akurat dan presisi.

Ada beberapa istilah dan definisi pengukuran listrik yang harus dipahami, diantaranya alat ukur, akurasi, presisi, kepekaan, resolusi, dan kesalahan. a. Alat ukur, adalah perangkat untuk menentu kan nilai atau besaran dari kuantitas atau variabel. b. Akurasi, kedekatan alat ukur membaca pada nilai yang sebenarnya dari variabel yang diukur. c. Presisi, hasil pengukuran yang dihasilkan dari proses pengukuran, atau derajat untuk membedakan satu pengukuran dengan lainnya. d. Kepekaan, ratio dari sinyal output atau tanggapan alat ukur perubahan input atau variable yang diukur. e. Resolusi, perubahan terkecil dari nilai pengukuran yang mampu ditanggapi oleh alat ukur. f. Kesalahan, angka penyimpangan dari nilai sebenarnya variabel yang diukur.

C. Sistem SatuanPada awal perkembangan teknik pengukuran mengenal dua sistem satuan, yaitu system metrik (dipelopori Prancis sejak 1795). Amerika Serikat dan Inggris juga menggunakan system metrik untuk kepentingan internasional, tapi untuk kebutuhan lokal menggunakan system CGS (centimeter-gram-second). Sejak

tahun 1960 dikenalkan Sistem Internasional (SI Unit) sebagai kesepakatan internasional. Enam besaran yang dinyatakan dalam sistem SI, yaitu: Tabel 8.1. Besaran Sistem Internasional

Secara praktis besaran listrik yang sering digunakan adalah volt, amper, ohm, henry, dan sebagainya. Kini sistem SI sudah membuat daftar besaran, satuan dan simbol di bidang kelistrikan dan kemagnetan berlaku internasional. Tabel 8.2. Besaran dan Simbol Kelistrikan

D. Ukuran Standar KelistrikanUkuran standar dalam pengukuran sangat penting, karena sebagai acuan dalam peneraan alat ukur yang diakui oleh komunitas internasional. Ada enam besaran yang berhubungan dengan kelistrikan yang dibuat sebagai standar, yaitu standar amper, resistansi, tegangan, kapasitansi, induktansi, kemagnetan, dan temperatur. 1. Standar amper menurut ketentuan Standar Internasional (SI) adalah arus konstan yang dialirkan pada dua konduktor dalam ruang hampa udara dengan jarak 1 meter, di antara kedua penghantar menimbulkan gaya = 2 10-7 newton/m panjang. 2. Standar resistansi menurut ketentuan SI adalah kawat alloy manganin resistansi 1 yang memiliki

tahanan listrik tinggi dan koefisien temperatur rendah, ditempatkan dalam tabung terisolasi yang menjaga dari perubahan temperatur atmosfer. 3. Standar tegangan ketentuan SI adalah tabung gelas Weston mirip huruh H memiliki dua elektrode, tabung elektrode positip berisi elektrolit mercury dan tabung elektrode negatip diisi elektrolit cadmium, ditempatkan dalam suhu ruangan. Tegangan elektrode Weston pada suhu 20C sebesar 1.01858 V. 4. Standar Kapasitansi menurut ketentuan SI, diturunkan dari standart resistansi SI dan standar tegangan SI, dengan menggunakan sistem jembatan Maxwell, dengan diketahui resistansi dan frekuensi secara teliti akan diperoleh standar kapasitansi (farad). 5. Standar Induktansi menurut ketentuan SI, diturunkan dari standar resistansi dan standar kapasitansi, dengan metode geometris, standar induktor akan diper oleh. 6. Standart temperatur menurut ketentuan SI, diukur dengan derajat kelvin besaran derajat kelvin didasarkan pada tiga titik acuan air saat kondisi menjadi es, menjadi air dan saat air mendidih. Air menjadi es sama dengan 0 celsius = 273,160 kelvin, air mendidih 100C. 7. Standar luminasi cahaya menurut ketentuan SI.

E. Model-Model Alat Ukura. Mekanisme kumparan berputar atau moving coil mechanism : Alat terdiri dari suatu magnit permanen dan satu atau lebih kumparan yang berputar apabila dilalui arus. Hanya dipakai untuk arus searah, contoh : meteran A, V, ohm. b. Mekanisme magnit bergerak, moving magnet mechanism : Alat terdiri dari satu atau lebih mahnit yang dapat bergerak bila arus lalu dalam kumparan tetap yang menimbulkan medan dan mempengaruhi magnit tadi. Alat macam ini dipakai hanya untuk arus searah, contoh : Meteran A, V, ohm. c. Mekanisme besi bergerak, moving mechanism : Alat terdiri dari elemen besi yang bergerak secara elektromagnetik dalam suatu kumparan tetap yang dilalui arus. Alat ini berguna untuk arus searah dan arus bolak balik, contoh : Meteran A dan V. d. Mekanisme elektrodinamik, Alat terdiri dari kumparan tetap yang menghasilkan medan magnit di udara, dan satu atau lebih kumparan yang bergerak secara elektrodinamik bila ia dilalui arus. Ada dua macam : Alat tanpa besi dan yang pakai besi, (ferrodynamic). Alat ini dapat dipakai untuk arus searah dan arus bolak balik, contoh : meteran Watt. e. Mekanisme imbas, Alat terdiri dari kumparan tetap yang dialiri arus dengan konduktor yang berbentuk piring atau silinder yang dapat bergerak karena arus imbas secara elektromaknetik. Alat ini hanya dipakai untuk arus bolak balik, contohnya : meteran elektrik yang berdasarkan pada imbas. f. Mekanisme elektrostatik : Alat terdiri dari beberapa elektroda yang tetap dan satu atau lebih elektroda lawan yang dapat bergerak secara elektrostatik apabila tegangan dipasang; contoh : meteran arus searah dan arus bolak balik. g. Mekanisme dua logam bimetallic mechanism Alat mempunyai elemen dua logam yang menjadi panas bila dilalui arus sehingga elemen itu melengkung dan menunjukkan nilai arus. Alat dipakai untuk arus searah dan arus bolak balik, contoh : meteran A.

h. mekanisme tongkat bergetar, vibrating reed mechanism, Alat terdiri dari tongkat-tongkat yang bergetar disebabkan resonansi karena cara elektromaknetik atau eletrostatik. Alat dipakai hanya untuk arus bolak balik, contoh : meteran frekuensi. i. Mekanisme pengarah arus, rectifier instruments, Alat menggunakan kumparan yang bergerak yang dihubung seri dengan pengarah (pengubah) arus yang mengubah arus balok balik yang diukur menjadi arus searah, contoh : meteran A dan V arus bolak balik. j. mekanisme astatik, Alat mempunyai dua bagian sistem astatik yang dihubungkan sedemikian rupa, sehingga ia membantu satu sama lain apabila dilalui arus. Hal ini mengimbangi akibat dari medan maknetik dari luar. Alat dipakai untuk arus searah dan arus bolak balik, contoh : meteran Watt yang elektodinamik. k. mekanisme di filter : Alat mempunyai sistem penapis, filter, dan dipakai untuk mengamankan alat dari akibat medan elektrik dan medan magnetik.

F. Sistem PengukuranAda dua sistem pengukuran yaitu sistem analog dan sistem digital. Sistem analog berhubungan dengan informasi

Embed Size (px)
Recommended