SMK N 2 Cilacap oleh Siswanta S Pd

SMK N 2 Cilacap oleh : Siswanta, S. Pd Prinsip Kerja Alat Ukur Listrik PRINSIP KERJA ALAT UKUR LISTRIK Program Keahlian Paket Keahlian Mata Pelajaran Kelas /Semester : : Teknik Ketenagalistrikan Teknik Instalasi Pemanfaatan Tenaga LIstrik Dasar dan Pengukuran Listrik X/1 1

Prinsip Kerja Alat ukur listrik dan simbol yang biasa digunakan ditunjukkan antara lain sebagai berikut : Siswanta – SMKN 2 Cilacap 2

Siswanta – SMKN 2 Cilacap 3

Siswanta – SMKN 2 Cilacap 4

Siswanta – SMKN 2 Cilacap 5

1. Alat Ukur Kumparan Putar Alat ukur kumparan putar (Moving Coil Meter) juga sering disebut dengan d’Arsonval meter ( d’Arsonval diambil dari nama seorang ilmuwan Perancis bernama Jacques-Arsène d'Arsonval (8 Juni 1851 – 31 December 1940) adalah alat ukur yang bekerja atas dasar prinsip kumparan listrik yang ditempatkan dalam medan magnet yang berasal dari magnet permanen. Alat ukur jenis ini tidak terpengaruh magnet luar, karenatelah memiliki medan magnet yang kuat terbuat dari logam alniko yang berbentuk U. Prinsip kerja alat ukur kumparan putar menggunakan dasar percobaan Lorentz. Percobaan Lorentz dikatakan, jika sebatang penghantar dialiri arus listrik berada dalam medan magnet, maka pada kawat penghantar tersebut akan timbul gaya. 1. Skala 2. Jarum penunjuk 3. Magnet tetap 4. Sepatu kutub 5. Kumparan putar 6. Inti besi lunak 7. Pegas 8. Poros Siswanta – SMKN 2 Cilacap 6

Konstruksi alat ukur kumparan putar terdiri dari permanen magnet, kumparan putar dengan inti besi bulat, jarum penunjuk terikat dengan poros dan inti besi putar, skala linear, dan pegas spiral rambut, serta pengatur posisi nol Penggunaan : DC Contoh : Amper, Volt , Ohm meter Siswanta – SMKN 2 Cilacap 7

2. Alat Ukur Besi Putar Alat ukur besi putar memiliki anatomi yang berbeda dengan kumparan putar Sebuah belitan kawat dengan rongga tabung untuk menghasilkan medan elektromagnetik. Didalam rongga tabung dipasang sirip besi yang dihubungkan dengan poros dan jarum penunjuk skala meter. Jika arus melalui belitan kawat, timbul elektromagnetik dan sirip besi akan bergerak mengikuti hukum tarik menarik medan magnet. Besarnya simpangan jarum sebanding dengan kuadrat arus yang melewati belitan. Penggunaan : AC Efektif, DC Contoh : Amper, Volt Siswanta – SMKN 2 Cilacap 8

3. Alat Ukur Elektrodinamis Alat ukur elektrodinamis adalah sebuah alat ukur kumparan putar, medan magnit yang dihasilkan bukan dari magnit permanen, tetapi oleh kumparan tetap/berupa kumparan diam didalamnya. Alat ukur elektrodinamik memiliki dua jenis belitan kawat, yaitu belitan kawat arus yang dipasang diam dua buah pada magnet permanen, dan belitan kawat tegangan sebagai kumparan putar terhubung dengan poros dan jarum penunjuk Penggunaan : AC Efektif, DC Contoh : Amper, Volt, Wattmeter Siswanta – SMKN 2 Cilacap 9

Interaksi medan magnet belitan arus dan belitan tegangan menghasilkan sudut penyimpangan jarum penunjuk sebanding dengan daya yang dipakai beban Contoh pemakaian alat ukur elektrodinamik adalah sebagai pengukur daya listrik atau Wattmeter Siswanta – SMKN 2 Cilacap 10

4. Alat Ukur Elektrostatis Pada dasarnya kerja alat ukur ini adalah gaya tarik antara muatan-muatan listrik dari dua buah pelat dengan beda tegangan yang tetap. Gaya ini akan menimbulkan Momen penyimpang, bila beda tegangan ini kecil, maka gaya ini akan kecil sekali. Siswanta – SMKN 2 Cilacap 11

Mekanisme dari alat ukur elektrostatis ini mirip dengan sebuah capasitor variabel; yang mana tingkah lakunya bergantung pada reaksi antara dua benda bemuatan listrik (hukum coulomb). Alat ukur elektrostatis banyak dipergunakan sebagai alat ukur tegangan (volt meter) untuk arus bolak-balik maupun arus searah, khususnya dipergunakan pada alat ukur tegangan tinggi. 5. Alat ukur Induksi Prinsip kerja alat ukur induksi yaitu adanya gaya elektro magnetik yang ditimbulkan oleh medan bolak-balik dan arus yang terimbas oleh medan magnet. Alat ukur induksi hanya dipergunakan pada pengukuran listrik bolak-balik serta dapat digunakan sebagai Ampermeter, Voltmeter ataupun Wattmeter serta Energi meter (Kwh-meter). Torsi penyimpang pada alat ukur induksi dihasilkan oleh reaksi antara fluks magnet bolak-balik Siswanta – SMKN 2 Cilacap 12

Contoh alat ukur Kwh meter prinsip induksi Siswanta – SMKN 2 Cilacap 13

6. Alat ukur Termokopel bekerja berdasarkan pembangkitan tenaga listrik pada titik sambung dua buah logam yang tidak sama (titik panas/titik ukur). Ujung lain dari logam tersebut sering disebut titik referensi (titik dingin) dimana temperaturnya konstan. Siswanta – SMKN 2 Cilacap 14

Fenomena termoelektrik pertama kali ditemukan tahun 1821 oleh ilmuwan Jerman, Thomas Johann Seebeck. Ia menghubungkan tembaga dan besi dalam sebuah rangkaian. Di antara kedua logam tersebut lalu diletakkan jarum kompas. Ketika sisi logam tersebut dipanaskan, jarum kompas ternyata bergerak. Belakangan diketahui, hal ini terjadi karena aliran listrik yang terjadi pada logam menimbulkan medan magnet. Medan magnet inilah yang menggerakkan jarum kompas. Fenomena tersebut kemudian dikenal dengan efek Seebeck. Siswanta – SMKN 2 Cilacap 15

7. Alat ukur Vibrasi Bila sejumlah plat baja yang tipis membentuk lidah yang dapat bergetar, sedangkan masing-masing lidah getar mempunyai frekuensi getar yang berbeda satu sama lain. Lidah-lidah getar ini selanjutnya ditempatkan berhadapan dengan magnit tetap yang diperkuat oleh magnit listrik melalui kumparan yang terhubung pada jaringan arus bolak-balik yang diukurnya. Dengan demikian salah satu dari lidah getar yang mempunyai frekuensi sama dengan frekuensi jaringan akan beresonansi. Jika satu diantara lidah getar yang tersedia tidak ada yang sama persis dengan frekuensi yang diukurnya, maka beberapa lidah getar akan beresonansi secara bersama. Dalam perencanaan susunan lidah-lidah getar pada umumnya telah ditetapkan bahwa amplitudonya akan menurun 60% bila perbedaan frekuensinya 0. 25 Hz dari frekuensi resonansi. Siswanta – SMKN 2 Cilacap 16

Siswanta – SMKN 2 Cilacap 17

Pada skala gambar (a) lidah getar yang bergetar paling kuat adalah lidah getar pada garis skala 49 dan 49. 50. Dengan demikian harga frekuensi yang terukur adalah (49 + 49. 50) / 2 sama dengan 49. 25 Hertz. Pada skala gambar (d) lidah getar yang bergetar paling kuat adalah lidah getar pada garis skala 50. Dengan demikian harga frekuensi yang terukur langsung dapat dibaca, yaitu 50 Hertz. Siswanta – SMKN 2 Cilacap 18

Untuk lebih memperdalam materi, silahkan mencari referensi lain Terima kasih - Alat ukur dan teknik pengukuran Jilid 1, Sri Waluyanti, dkk -Teknik Listrik Industri Jilid 2, Siswoyo - dll Siswanta – SMKN 2 Cilacap 19