1 laporan praktikum alat pengukur

A. Judul

Pengenalan Alat Ukur Listrik dan Pengukuran

B. Tujuan

1. Mengukur periode dan frekuensi dari audiogenerator.

2. Mengukurbeda tegangan DC dan AC power supply.

3. Mengukur hambatan.

C. Dasar Teori

Alat ukur listrik adalah alat untuk mengukur besaran-besaran listrik.

Dibawah ini akan dijelaskan mengenai beberapa alat ukur listrik yaitu :

1. Osiloskop

Osiloskop adalah komponen listrik yang dapat melukiskan bentuk

kurva suatu osilasi dan bekerja berdasarkan aktifitas dari sinar katoda.

Pada proses terjadinya sinar katoda, untuk melucutkan elektron

(kemampuan elektroda anoda untuk menarik elektron dari elektroda

katoda sebuah tabung lucutan katoda), dibutuhkan medan listrik yang

cukup tinggi. Oleh karena itulah, osiloskop memiliki kegunaan sebagai

berikut :

1) Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.

2) Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi.

3) Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangakaian listrik.

4) Membedakan arus AC dengan arus DC.

5) Mengecek noise pada sebuah rangkaian listrik dan hubungannya

terhadap waktu.

Pada umumnya, layar anoda dari osiloskop terbagi dalam 10 skala

tegak untuk menunjukkan skala ampitudo atau tegangan dan 8 skala

mendatar untuk menunjukkan skala waktu. Osiloskop terdiri dari sejumlah

tombol pada osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala

tersebut. Untuk memudahkan pembacaan maka dinyatakan cara

pembacaan dari skala sebagai berikut :

hasil pembacaan = skala tegak x batas ukur x perbandingan kabel tes

hasil pembacaan = skala datar x batas ukur x perbandingan kabel tes

2. Multimeter

Multimeter atau avometer adalah alat ukur listrik yang

memungkinkan kita untuk mengukur besarnya besaran listrik yang ada

pada suatu rangkaian baik itu tegangan, arus, maupun nilai

hambatan/tahanan. Terdapat 2 (dua) jenis multimeter yaitu analog dan

digital, yang digital sangat mudah pembacaannya disebabkan karena

multimeter digital telah menggunakan angka digital sehingga begitu

melakukan pengukuran listrik pengukuran listrik, nilai yang diinginkan

dapat langsung terbaca asalkan sesuai atau benar cara pemasangan alat

ukurnya.

Jika dilihat salah satu fungsi multimeter dan osiloskop adalah

mengukur tegangan. Kedua alat ukur ini mengalami perbedaan, untuk

osiloskop tegangan yang dihasilkan adalah tegnagan maksimum

sedangkan tegangan yang dihasilkan multimeter adalah tegangan efektif.

Namun kedua besaran tersebut memiliki hubungan yaitu:

Vef = Vmx √2

Terdapat 3 buah skala yang dipakai ketika menggunakan multimeter,

yaitu:

1. Skala 10, batas ukur diletakkan pada 500 volt. Maka penyimpangan

maksimum pada angka 10 menunjukan tegangan 500 volt. Ada car

sederhan untuk memudahkan penunjukan nilai, yaitu:

skala penyimpangan jarum penunjukskala maksimum x batas ukur = tegangan

terbaca.

Atau dapat juga kita coba rumusan lainnya, jika:

tt (tegangan terbaca), sm (skala maksimum), bu ( batas ukur) dan

spjp (skala penyimpangan jarum penunjuk), maka:

spjpsm x bu = tt atau spjp = tt x sm

bu

2. Skala 50, batas ukur diletakkan pada 500 volt. Maka pentimpangan

maksimum pada angka 50 menunjukkan tegangan 500 volt. Jadi

skala penyimpangan jarum penunjuk = 400 volt x 50 skala500 volt atau

jarum penunjuk menyimpang pada skala 40.

3. Skala 250, batas ukur diletakkan pada 500 volt. Maka penyimpangan

maksimum pada angka 250 menunjukkan tegangan 500 volt. Skala

penyimpangan jarum penunjuk = 400 volt x 250 skala500 volt atau jarum

penunjuk menyimpang pada skala 200.

3. Audiogenerator

Adapun kegunaan dari generator frekuensi audio adalah:

Sebagai pembangkit gelombang listrik sinusoidal, segitiga, dan kotak.

Untuk memahami bentuk dan pola gelombang listrik.

Sebagai acuan untuk menyelidiki rangkaian yang kurang baik darisuatu

rangkaian/sirkuit listrik atau elektronika.

Dapat digunakan sebagai sumber tegangan/arus AC untuk percobaan

rangkaian penguatan transistor.

Selain kegunaan di atas, generator frekuensi audio juga dapat digunakan

sebagai media pembelajaran, yakni sebagai alat yangpendukung pada

kegiatan percobaan siswa dalam halmengenali bentuk gelombang sinus

dan kotak.

Mempelajari cara mengukur periode dan frekuensi gelombang.

Sebagai sumber bunyi.

Memperkenalkan perpaduan gelombang bunyi.

Dalam mempelajari listrik kita sering mendengar kata hambatan

(resistor). Resistor adalah suatu bahan yang mempunyai sifat dapat

menghambat aliran arus listrik. Suatu hambatan, dapat dibuat dari seutas

kawat konduktor yang dililitkan pada suatu batang isolator. Suatu kawat

konduktor sebagaimana halnya dengan unsur-unsur lainnya di alam ini,

terdiri dari kumpulan atom-atom yang saling mengadakan ikatan diantara

satu atom dengan lainnya. Berdasarkan pada jenis bahan konduktor

pembentuk suatu hambatan, dalam dunia elektronika jenis hambatan

dikelompokkan menjadi hambatan kawat dan hambatan lapisan tipis.

Ditinjau dari fungsi fisis suatu hambatan, maka hambatan dapat

dikelompokkan menjadi :

1) Hambatan yang dapat diubah nilainya disebut dengan hambatan ubah.

2) Hambatan peka cahaya (LDR: Light Dependence Resistor).

3) Hambatan yang nilainya dipengaruhi oleh perubahan temperatur

disebut thermistor.

4) Hambatan NTC (Negative Temperature Coefficient).

Untuk mengetahui nilai suatu hambatan dipergunakan alat ukur

hambatan (ohmmeter). Nilai hambatan biasanya tertulis pada selubung luar

dari hambatan dan khusus untuk hambatan arang, nilai hambatannya

diterakan dan dinyatakan degan bantuan warna . Setiap warna mempunyai

arti nilai, tergantung dari letak lingkaran warna pada selubung hambatan.

Pembacaan warna dimulai dari warna yang paling dekat ke salah satu

ujung hambatan. Warna ini adalah lingkaran warna yang ke-1 dan warna

yang berikutnya menunjukkan lingkaran yang kedua dan seterusnya.

Untuk menerjemahkan kode warna, dipergunakan aturan seperti nilai

warna untuk lingkaran pertama dan kedua menyatakan angka pertama dan

kedua. Nilai warna lingkaran ketiga menyatakan perkaliannya dan warna

keempat menyatakan toleransinya.

D. Alat dan Bahan

1. Percobaan 1

No Nama Alat Jumlah

1 Osiloskop 1 buah

2 Audiogenerator 1 buah

3 Prob 1 buah

4 Kabel penghubung Secukupnya

2. Percobaan 2

No Nama Alat Jumlah

1 Osiloskop 1 buah

2 Audiogenerator 1 buah

3 Prob 1 buah

4 Kabel penghubung Secukupnya

5 Power supply 1 buah

6 Multitester 1 buah

3. Percobaan 3

No Nama Alat Jumlah

1 Bread board 1 buah

2 Resistor 1 buah

3 Multitester digital 1 buah

4 Multitester analog 1 Buah

E. Prosedur Percobaan

1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Menghubungkan osiloskop dengan sumber tegangan.

3. Mengkalibrasi osiloskop menjadi 1 kHz (dengan variabel maksimum)

dan memakai mode channel 1 (CH 1).

i. Percobaan 1 (Mengukur periode dan frekuensi dari audio

generator)

a. Menghubungkan osiloskop dengan audiogenerator.

b. Memutar amplitudo setengah putaran.

c. Mengatur audiogenerator pada skala 500 Hz.

d. Menekan tombol sinusoidal.

e. Mengamati gelombang yang dihasilkan osiloskop.

f. Menentukan skala tegak (skala dari puncak 1 ke puncak ).

g. Melakukan langkah A-F dengan menggunakan frekuensi

keluaran audio generator 1 kHz dan 2 kHz.

h. Melakukan langkah A-F untuk gelombang persegi dan

membandingkan hasilnya.

ii. Percobaan 2 ( Mengukur beda tegangan DC dan AC power supply)

a. Multiteseter dan power supply

1) Menghubungkan multitester dengan power supply untuk

membuktikan tegangan yang terbaca pada power supply sama

dengan tegangan yang terbaca pada multitester.

2) Mengatur power supply pada skala 6 volt.

3) Membaca skala yang ditunjukkan oleh multitester analog dan

digital.

b. Power supply dan Osiloskop

1) Menghubungkan power supply dengan osiloskop pada posisi

DC.

2) Mengatur tegangan power supply pada skala 6 volt.

3) Mengamati gelombang yang dihasilkan osiloskop.

4) Menentukan skala datar (skala dari lembah ke puncak).

c. Power supply dan Osiloskop

1) Menghubungkan power supply dengan osiloskop pada posisi

AC.

2) Mengatur tegangan power supply pada skala 6 volt.

3) Mengamati gelombang yang dihasilkan osiloskop.

4) Menentukan skala datar (skala dari lembah ke puncak).

iii. Percobaan C (Mengukur hambatan)

a. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

b. Merangkai resistor secara seri pada bread board.

c. Mengukur hambatan di tiap ujung rangkaian dengan dengan

menggunakan ohmmeter.

d. Mengukur nilai hambatan total secara manual (dihitung

menggunakan persamaan untuk mencari hambatan total seri

dengan mengetahui nilai tiap resistornya dari pembacaan

gelang warna).

e. Melakukan percobaan b, c , dan d untuk rangkaian paralel dan

gabungan.

F. Data Percobaan

1. Percobaan A (Mengukur periode dan frekuensi dari audio generator)

Gelombang Sinusoidal (0,5)

f (adudiogenerator) = 500 Hz

Skala tegak = 4,2

Sweeptime = 0,5ms

Dari data yang diperoleh maka dapatmembuktikan sama tidaknya

frekuensi di audiogenerator dengan osiloskop dengan cara menghitung

periodenya terlebih dahulu, yaitu :

a. Periode pada gelombang yang dihasilkan oleh osiloskop

T = skala x sweep time

T = 4,2 x 0,5 ms

T = 2,1x 10-3s

b. Frekuensi yang dihasilkan oleh osiloskop

f = 1/T

f = 1/ 2,1 x 10-3s

f = 470 Hz

Gelombang Sinusoidal (1 kHz)

f (adudiogenerator) = 1000 Hz

Skala tegak = 2

Sweeptime = 0,5ms






T = 2 x 0,5 ms

T = 1x 10-3s


f = 1/T

f = 1/ 1 x 10-3s

f = 1000 Hz


f (audiogenerator) = 2000 Hz

Skala tegak = 2,6

Sweeptime = 0,2ms






T = 2,6 x 0,2 ms

T = 0,52x 10-3s


f = 1/T

f = 1/ 0,52 x 10-3s

f = 1000 Hz

Gelombang Persegi (0,5 kHz)


Skala tegak = 2

Sweeptime = 1ms






T = 2 x 1 ms

T = 2x 10-3s


f = 1/T

f = 1/ 1 x 10-3s

f = 1000 Hz



Skala tegak = 1

Sweeptime = 1 ms




c. Periode pada gelombang yang dihasilkan oleh osiloskop


T = 1 x 1 ms

T = 1x 10-3s

d. Frekuensi yang dihasilkan oleh osiloskop

f = 1/T

f = 1/ 1 x 10-3s

f = 1000 Hz



Skala tegak = 1

Sweeptime = 0,5 ms




e. Periode pada gelombang yang dihasilkan oleh osiloskop


T = 1 x 0,5 ms

T = 0,5x 10-3s

f. Frekuensi yang dihasilkan oleh osiloskop

f = 1/T

f = 1/ 0,5 x 10-3s

f = 2000 Hz

2. Percobaan B (Mengukur beda tegangan DC dan AC power supply)

a. Multitester dan power supply(DC)

V pada power supply: 6 volt

V pada multitester analog: kurang lebih 6,5 volt

V pada multitester digital: kurang lebih 6,35volt

b. Power supply dan osiloskop (DC)

skala datar (dari lembah ke puncak): 3,2

Volts yang digunakan: 2 volt/div


V pada osiloskop = skala x volts = 3,2 x 2 volt = 6,4 volt

c. Multitester dan power supply(AC)


V pada multitester analog: kurang lebih 6,4 volt

V pada multitester digital: kurang lebih 6,3 volt

d. Power supply dan osiloskop (AC)

skala datar (dari lembah ke puncak): 8/2 =4

Volts yang digunakan: 5 volts/div


V pada osiloskop = skala x volts/div = 4 x 5 volt = 20 volt

Dibagi periodanya, dengan perioda 3,2 s

20/3,2 = 6,25 volt

3. Percobaan C (Mengukur Hambatan)

a. Seri

1) digital: 3600 ohm

2) manual: 3600 ohm

1200 x 5

100 = 60 ohm

Sehingga toleransinya (1200 - 60) - (1200 + 60)

1140 - 1260

3) analog: 3600 ohm

b. Paralel

1) digital: 396 ohm

2) manual: 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = 400 ohm

3) analog: 40 x 10 = 400 ohm

4)

G. Analisis

Dari percobaan yang telah dilakukan, pada percobaan pertama dengan

gelombang sinusoidal menghitung frekuensi menggunakan audiogenerator dengan

frekuensi 500 Hz dan osiloskop mendapatkan hasil yang berbeda yaitu 470 Hz.

Sedangkan pada gelombang persegi saat frekuensi audiogenerator 1 KHz, besar

nilai frekuensi yang dihasilkan oleh osiloskop pun sama besar yaitu 1 KHz. Dan

pada saat 2 KHz di audiogenerator, besar frekuensi yang dihasilkan oleh osiloskop

sedikit berbeda yaitu sebesar 1,923 KHz. Perbedaan hasil frekuensi ini disebabkan

oleh kurang tepatnya mengkalibrasi pada osiloskop dan kesalahan paralaks saat

melihat grafik pada osiloskop.

Sedangkan, pada percobaan kedua menghitung tegangan DC dan AC

menggunakan power supply dan osiloskop mendapatkan hasil yang berbeda. Pada

tegangan DC, power supply menghasilkan tegangan sebesar 6 volt dan pada

osiloskop menghasilkan tegangan sebesar6,4 volt. Sedangkan pada tegangan AC,

power supplymenghasilkan tegangan sebesar 6,25 volt dan pada osiloskop

menghasilkan tegangan sebesar 6 volt. Perbedaan hasil tegangan pada power

supply dan osiloskop disebabkan karena ada kesalahan pada mengkalibrasikan

osiloskop dan kurang teliti atau adanya kesalahan paralaks pada saat melihat

gelombang pada layar osiloskop.

Pada percobaan terakhir didapatkan nilai hambatan yang sedikit berbeda-beda

pada setiap pengukuran menggunakan multitestser analog, digital dan pengukuran

menggunakan nilai hambatan warna. Hal ini disebabkan pada multitester analog

tidak ada ketepatan angka pada saat penunjukan oleh jarum multitester analog.

Oleh karena itu, nilai hambatan pada multitester analog hanya beda sedikit

dengannilai hambatan pada multitester digital.

H. Kesimpulan

1. Percobaan A (Mengukur periode dan frekuensi dari audio generator)

Frekuensi yang dihasilkan audiogeneratorF= 500 Hz (gelombang sinusoidal dan persegi)

Periode pada gelombang yag dihasilkan oleh osiloskop:Gelombang sinusoidalT = 2,1 x 10-3 s

Gelombang persgi2 KHz : T = 10−3 s2 KHz : T = 0,52 x 10−3 s

Frekuensi yang dihasilkan oleh osiloskopf = 500 Hz

2 Percobaan B (Mengukur beda tegangan DC dan AC power supply) Multitester dan power supply

V pada power supply : 6 voltV pada multitester analog : kurang lebih 6,2 voltV pada multitester digital : kurang lebih 6,18volt

Power supply dan osiloskop (DC)skala datar (dari lembah ke puncak) : 6/2 =3volts yang digunkaan 2 voltV pada power supply : 6 voltV pada osiloskop = skala x volts = 3 x 2 volt = 6 volt

Power supply dan osiloskop (AC)skala datar (dari lembah ke puncak) : 8/2 =4volts yang digunakan : 2 voltV pada power supply : 6 voltV pada osiloskop = skala x volts = 4 x 2 volt = 8 voltVefektif = 8 x 0,707 = 5,656 volt

3 Percobaan C (Mengukur Hambatan) Seri

a. digital : 6530 ohmb. manual : 6401,6 ohmc. analog : 6000 ohm

Paralela. digital : 1,5 ohmb. manual : 1,59 ohmc. analog : 2 ohm

I. Daftar Pustaka

HM., Fadjar Purwanto, dkk. 2009. Elektronika Dasar. Bandung :

Universitas Pendidikan Indonesia.

J. Lampiran

1 laporan praktikum alat pengukur

Science