Voltmeter dc

Prinsip kerja Defleksi instrument PMMC sebanding dengan arus yang mengalir melalui kumparan bergerak. Arus pada kumparan secara langsung sebanding dengan tegangan yang melintasi kumparan shg skala PMMC dpt dikalibrasi untuk menunjukkan tegangan. Hambatan kumparan biasanya cukup kecil sehingga tegangan kumparan juga sangat kecil. Agar dpat menunjukkan tegangan maka perlu dihubungkan dengan resistor yang dirangkai secara seri thd instrument.

Rangkaian voltmeter Rs menyatakan hambatan pengali Rm menyatakan hambatan kumparan Berlaku bahwa V = Im (Rs + Rm)

Contoh Sebuah instrument PMMC dgn FSD 100 µA dgn Rm = 1 k akan diubah mjd volmeter. Tentukan hambatan pengali yg dibutuhkan jika akan digunakan pada 50 V pada FSD, tentukan juga nilai tegangan jik instrumen menunjukkan 0,5 FSD Penyelesaian: untuk V = 50 V, Im = 100 µA maka Rs = 499 k Pada 0,5 FSD berlaku bahwa Im = 0,5 x 100 µA =50 µA V = Im ( Rs + Rm) V = 50 µA (499 k +1 k) V = 25 V

Sensitivitas Volmeter Secara matematis dinyatakan dalam persamaan dengan S = sensitivitas voltmeter V = rangkuman tegangan yg ditentukan posisi saklar

Contoh Sebuah instrument PMMC dgn FSD 100 µA dgn Rm = 1 k akan diubah mjd volmeter. Tentukan hambatan pengali yg dibutuhkan jika akan digunakan pada 50 V pada FSD, Berdasarkan persamaan S =1/0,0001 S =10000 Ω/V Rs = ( S x V ) – Rm Rs = (10000 Ω/V) x 50 V -1k Rs = 499 k

Efek Pembebanan Apabila tegangan pada tahanan 50 k diukur dgn voltmeter dgn sensitivitas 1000 Ω/V dgn rangkuman 50 V maka dpt disimpulkan bhwa pada rangkuman 50 V hambatan volmeter adalah 50 k. karena posisinya pararel thd hambatan 50 k maka hambatan totalnya mjd 125 k akibatnya volmeter akan menunjukkan pembacaan V = (25/125)* 150 V = 30 V padahal tegangan sebenarnya adalah (50/150) x 150 v = 50 V

lanjutan Berdasarkan hasil perhitungan tersebut disimpulkan bahwa voltmeter akan mengandung kesalahan = (50 V – 30 V )/50 V = 0,4 = 40 %

Ohmmeter Type Seri Jarang ditemukan adanya ohmmeter yang merupakan intruments individual Tersusun atas sumber tegangan, hambatan standar dan instrumen arus kecil PMMC.

Tampilan Fisik Multimeter

Saat terminalnya dihubung singkat (Rx = 0) maka defleksi maksimum akan terjadi. Saat Rx = R1 maka terjadi setengah defleksi maksimum Pada saat terminalnya terbuka maka defleksinya adalah nol.

Analisis rangkaian Arus yang ditunjukkan ampermeter adalah Saat terminalnya dihubung singkat maka Jika dipilih R1 dan Rm akan mencapai FSD jika terminalnya dihubung singkat (FSD ditandai dengan 0 ( zero ohm)). Pada saat Rx = 0 maka pointer akan menunjukkan nilai 0 Ω. Saat terminal terbuka maka Rx = ~

lanjutan Tidak peduli arus yg mengalir dan pointer akan menunjukkan arus nol (ditandai tanda ~) pada skala hambatan. Jika hambatan Rx berada pd range 0 - ~ dihubungkan pada pointer maka arus pada meter lebih besar dri nol tetap lebih kecil dari FSD.

Skala ohmmeter Misalkan pada kasus E= 1,5 V , 100 µA dan R1 yang akan menyebabkan (R1 +Rm) = 15 kΩ tentukan arus yang akan ditunjukkan instrumen pada saat Rx = 0 dan skala hambatan pd 0,5 FSD. Penyelesaian Im = 100 µA (FSD) pada 0,5 FSD maka Im = 100 µA /2 Im = 50 µA Rx = (1,5 V/50 µA)-15 kΩ Rx = 15

catatan Hambatan terukur akan berada pada pusat skala sama dengan hambatan internal ohmmeter (Rx = R1 + Rm). Hal ini masuk akal karena pada FSD maka total hambatannya adalah R1 + Rm sehingga ketika hambatannya dibut dua kali lipat maka Rx + R1 + Rm = 2 (R1-Rm) arus pada rangkaian menjadi setengahnya.

Ohmeter dgn penyetel Nol Ohmmeter akan tetap bekerja dengan baik jika tegangan baterai 1,5 V. Saat tegangan baterai menurun maka skala instrumen sudah tidak benar. meskipun R1 distel untuk memperoleh FSD ketika pointernya dihubungsingkat maka skala akan tetap salah karena setengah skala menyatakan hambatan baru R1 +Rm Untuk mengatasinya dgn menambahkan hambatan pararel thd meter

Persaman arus baterai Jika

Teknik Pemakaian Ohmmeter Tiap kali akan memakai Ohmmter maka pertama kali hubungsingkat probenya kemudian atur R2 (Zero Ohm) pada FSD.

Contoh soal Jika E = 1,5 V, R1 = 15 k, Rm = R2=50 dan meter FSD = 50 µA, tentukan pembacaan skala pada 0,5 FSD dan tentukan hambatan baru shg R2 harus disesuaikan jika E turun menjadi 1,3 V

Penyelesaian Pd 0,5 FSD dg E = 1,5 V Vm = Im x Rm = 25 µA x 50 = 1,25 mV I2 = (Vm/R2) = 25 µA Ib = I2 + Im = 50 µA Rx + R1 = (E/Ib)= 30 k Rx = 15 k Pada Rx = 0 dan E=1,3 V Ib = E/(Rx+R1) = 1,3/(0+15 k) = 86,67 µA I2 =Ib – Im (FSD) = 86,67 µA – 50 µA = 36,67 µA Vm = Im x Rm = 50 µA x 50 = 2,5 mV R2 = (Vm/I2) = 68,18

Ohmmeter Type Shunt Ohmmeter tipe seri dapat diubah mjd ohmmter rangkuman ganda dgn menghubungkan dgn hambatan standar dan saklar rotari. Dengan rangkaian ohmmeter tipe shunt maka penyetelan nol tidak perlu dilakukan berulang setiap kali merubah range/skala pembacaan.

Dgn menggunakan aturan pembagi tegangan maka Tentukan arus dan hambatan yg ditunjukkan gambar berikut pada range R X 1 jika Rx = 0 Ib = 62,516 mA Dgn menggunakan aturan pembagi tegangan maka Im = 62,516 mA x(10 /(10+16,685k) Im = 37,5 µA = Skala penuh = 0 Ω