Cara Pembuatan Ohmmeter Analog Multi Range

Macam Alat Ukur Elektronik dan Fungsinya
Ohm meter adalah alat pengukur satuan listrik yakni hambatan. Ohm meter sendiri diciptakan setelah adanya listrik, jelas saja sebelum asal-usul listrik ditemukan maka alat ini juga belum ditemukan. Berbagai krisis energi yang terjadi di Indonesia mendorong pemerintah agar meningkatkan mutu dan daya energi istrik khususnyadi Indonesia. Oke kita kembali kepada ohm meter, jika kata ohm meter asing ditelinga anda, maka saya yakin anda sering mendengar kata multi/avo meter Sebenarnya multimeter yang dapat digunakan untuk mengukur hambatan (ohm), tegangan (volt) dan amere (arus) merupakan gabungan dari ketiga alat ukur yakni ohm meter, volt meter, dan ampere meter. Besarnya hambatan dalam suatu penghantar yang diukur dengan ohm meter dinyatakan dalam satuan ohm, nama satuan ini sesuai dengan nama alatnya jadi mudah untuk dihafalkan. Ohm meter hanya dapat mengukur hambatan beberapa digit saja, sedangkan untuk mengukur hambatan tingkat tinggi yang sampai menggunakan mega ohm (juta ohm) alat yang digunakan adalah mega ohm meter atau sering disebut dengan megger. Penggunaan ohm meter biasanya digunakan oleh tenaga jurusan listrik yang digunakan untuk mengontrol maupun memperbaiki jaringan listrik. Jadi kesimpulannya ohm meter adalah alat ukur hambatan listrik yang memiliki satuan ohm dan digunakan untuk mengetahui besar hambatan suatu konduktor (penghantar listrik). Ohm meter sendiri erat kaitannya dengan hukum ohm, hukum tersebut berbunyi:

“Bila hambatan tetap, maka arus dalam setiap rangkaian berbanding lurus dengan tegangan. Bila tegangan bertambah maka arus pun akan bertambah dan bila tegangan berkurang maka arus pun juga akan berkurang. Bila tegangan tetap, maka arus dalam rangkaian akan berbanding terbalik dengan hambatan. Bila hambatan bertambah maka arus akan berkurang dan bila hambatan berkurang maka arus akan bertambah.”

Rumus hukum ohm :
I=V/R
R=V/I
V=I.R
Gambar 1 Skematik sederhana ohmmeter membuat sebuah ohmmeter.
Pada rangkaian gambar diatas , kita dapat melihat bahwa tidak akan ada arus yang mengalir kecuali jika resistansi yang akan diukur, Rx, dihubungkan pada terminal ohmmeter yang terbuka. Ohmmeter didisain sehingga arus yang maksimum akan mengalir melewati  meteran ketika resistansi yang terhubung dengan terminal ohmmeter adalah sama dengan nol (misalkan hubung singkat, Rx = 0). Penyekalaan dari tampilan ohmmeter dihitung berdasarkan pergerakan simpangan dari berbagai nilai resistansi yang diukur.
Karena kita ingin simpangan maksimum ketika terminal terhubung singkat, nilai Rs dihitung dengan cara yang sama seperti saat mendisain voltmeter, dihitung
Rs = (E / Ifsd) – Rm              
Gambar 2 Penyekalaan sebuah ohmmeter
Jadi, saat resistansi yang diukur adalah minimum (R = 0), maka arusnya akan maksimum. Begitu juga sebaliknya, ketika resistansi yang dikur maksimum (R = ), arusnya akan minimum atau sama dengan nol. Skala dari sebuah ohmmeter ditunjukkan pada gambar disamping .
Karena arus adalah berbanding terbalik dengan resistansi suatu rangkaian, jadi skalanya tidak linier. Contoh berikut menunjukkan prinsip ini.
 
Disain sebuah ohmmeter menggunakan sebuah baterai 9 V dan sebuah meteran PMMC yang memiliki Ifsd = 1 mA dan Rm = 2 kΩ. hitung nilai Rx ketika pergerakan simpangannya 25%, 50%, dan 75%.
Solusi : Nilai dari resistansi serinya adalah
Rs = (9V / 1 mA) – 2 kΩ = 7 kΩ
Rangkaian jadinya ditunjukkan pada gambar dibawah :
Gambar 3 Disain penyekalaan ohmmeter
Dengan menganalisa rangkaian seri, kita lihat bahwa saat Rx = 0 Ω, arusnya adalah Ifsd = 1 mA.
Pada simpangan 25%, arusnya adalah
I = (0.25) (1 mA) = 0.25 mA
Dengan hukum Ohm, resistansi total dari rangkaian haruslah
RT = 9 V / 0.25 mA = 36 kΩ
Untuk rangkaian tersebut, hanya resistansi bebannya ,Rx, saja yang bisa berubah. Nilainya dihitung
Rx = RT – Rs – Rm = 36 kΩ – 7 kΩ – 2 kΩ = 27 kΩ
Dengan carayang sama, pada saat simpangannya 50%, arus pada rangkaian I = 0.5 mA dan resistansi totalnya adalah RT = 18 kΩ. Jadi, resistansi yang diukur harusnya adalah Rx = 9 kΩ.
Akhirnya, pada saat simpangan 75%, arus pada rangkaian akan menjadi I = 0.75 mA, resistansi totalnya menjadi 12 kΩ. Sehingga, untuk simpangan 75%, resistansi yang terukur Rx = 3 kΩ.
Skala dari ohmmeter ditunjukkan pada gambar 3(b).
Efek Beban Ammeter :
Seperti yang sudah anda pelajari, ammeter adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur arus pada rangkaian. Untuk menggunakan ammeter, rangkaian harus diputus dan ammeter diletakkan pada cabang yang terputus tadi sehingga arusnya dapat diukur. Karena ammeter menggunakan arus yang mengalir pada rangkaian untuk menghasilkan pembacaan, ini akan memberikan efek pada rangkaian yang sedang diukur. Efek ini disebut beban meteran (meter loading). Semua instrumen, apapun jenisnya, akan membebani rangkaian hingga beberapa derajat. Nilai beban tergantung dari instrumen dan rangkaian yang diukur. Untuk suatu alat ukur, kita menyebut efek beban (loading effect) sebagai
Efek beban = 100% x [(nilai teoritis – nilai terukur) / nilai teoritis]
 
Untuk rangkaian seri pada gambar diatas , hitunglah arus pada masing-masing rangkaian. Bila sebuah ammeter mempunyai nilai resistansi internal sebesar 250 Ω digunakan untuk mengukur arus pada rangkaian, hitunglah arus yang melewati ammeter dan hitung efek beban pada masing-masing rangkaian.
Gambar 4 Dua buah rangkaian sebelum diukur menggunakan amperemeter
Solusi : Untuk rangkaian nomor 1 : Arus pada rangkaian adalah
I1 = 10 V / 20 kΩ = 0.5 mA
Sekarang, dengan meletakkan ammeter ke dalam rangkaian seperti tampak pada gambar diatas (a) resistansi dari ammeter akan memberikan sedikit efek pada operasional rangkaian tersebut.
Hasil pengukuran arusnya mengecil menjadi
I1 = 10 V / (20 kΩ + 0.25 kΩ)= 0.494 mA
Rangkaian nomor 1 : Kita lihat bahwa dengan meletakkan ammeter pada rangkaian nomor 1, resistansi dari meteran sedikit mempengaruhi dari operasional rangkaian. Menggunakan persamaan 5-16 , efek beban dihitung
Efek beban = 100% × [(0.5 mA – 0.494 mA) / 0.5 mA ] = 1.23%
Rangkaian nomor 2 : Arus pada rangkaian adalah
I2 = 50 mV / 100 Ω = 0.5 mA
Sekarang, dengan meletakkan ammeter pada rangkaian seperti pada gambar diatas (b), resistansi pada ammeter akan memberikan efek yang besar pada operasional rangkaian.
Gambar 5 Pengukuran menggunakan amperemeter menimbulkan loading effect
Nilai arus yang terukur akan berkurang menjadi
I2 = 50 mV / (100 Ω + 250 Ω) = 0.143 mA
Kita lihat bahwa dengan meletakkan ammeter pada rangkaian nomor 2, resistansi dari meteran sangat membebani rangkaian. Efek bebannya adalah
Efek beban = 100% × [(0.5 mA – 0.143 mA) / 0.5 mA] = 71,4 %
Hasil dari contoh ini menunjukkan bahwa sebuah ammeter, yang umumnya memiliki resistansi internal yang rendah, tidak akan membebani sebuah rangkaian yang memiliki resistansi sekitar ribuan ohm. Namun, bila meteran yang sama digunakan untuk mengukur arus pada rangkaian yang memiliki nilai resistansi yang rendah, maka efek beban sangatlah berpengaruh .

Tinggalkan komentar