pratikum 2

PRATIKUM 2

1.   Tujuan Percobaan

Ø   Dapat menggunakan multimeter sebagai pengukur tegangan (Voltmeter)

Ø   Mempelajari kode warna pada resistor

Ø  Dapat menggunakan alat ukur dengan baik dan benar

Ø  Melakukan pengukuran untuk besaran dasar listrik

Ø  dapat memahami tentang alat ukur dan pengukuran untuk diaplikasikan selanjutnya

ALAT UKUR DAN PENGUKURAN

Dalam fisika dan teknik, pengukuran merupakan aktivitas yang membandingkan kuantitas fisik dari objek dan kejadian dunia-nyata. Alat pengukur adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut. Seluruh alat pengukur terkena error peralatan yang bervariasi. Bidang ilmu yang mempelajari cara-cara pengukuran dinamakan metrologi.

Fisikawan menggunakan banyak alat untuk melakukan pengukuran mereka. Ini dimulai dari alat yang sederhana seperti penggaris dan stopwatch sampai ke mikroskop elektron dan pemercepat partikel. Instrumen virtual digunakan luas dalam pengembangan alat pengukur modern.

Sistem Pengukuran : Sekumpulan aktifitas, prosedur, alat ukur, software dan orang yang bertujuan mendapatkan data pengukuran terhadap karakteristik yang sedang diukur.

Ada peralatan seperti; voltmeter sebagai alat ukur tegangan, Ammeter/Ampermeter yang digunakan untuk mengukur arus,  Ohmmeter yang berfungsi untuk mengukur tahanan/resistansi, sekarang ketiga alat ukur ini dikombinasikan dan menjadi satu yang dikenal dengan nama Multiterster. Untuk menggunakannya, dapat dilakukan dengan memilih besaran yang akan diukur menggunakan saklar.

Pengukuran yang baik dengan menggunakan alat ukur dilakukan ssesuai dengan aturan penggunanya. Hal ini demi menjaga keselamatan dan keamanan pekerja dan pekerjaannya. Panduan untuk mengukur tiga besaran dasar listrik, sepatutnya menjadi perhatian dalam melakukan pengukuran. Berikut cara pengukuran besaran tersebut dengan menggunakan multimeter :

-          Perhatikan sumber yang digunakan apakah AC(~) atau DC(-)

-          Putar saklar kebagian kebagian besaran dan kisaran nilai pengukuran dimana nilai yang diambil adalah nilai diatas kisaran nilai yang mungkin didapatkan. Contoh; nilai 200 pada nilai kisaran pengukuran, digunakan untuk mengukur nilai yang hasil pengukurannya berada dibawah atau sama dengan 200 tersebut. Jika ragu dengan nilai kisaran yang tepat, ammbillah nilai tertinggi.

-          Sambungkan meteran kerangkaian, atau pasangkan saja kedua kabel probe pada dua titik rangkaian, perhatikan polaritas (+) dan (-) nya dihitam untuk negatif dan merah untuk positif.

-          Baca angka pengukuran yang ditampilkan

-          Apabila angka pembacanya sangat kecil, turunkan kisaran pengukuran sampai didapat hasil yang di baca (terlebih dahulu, lepaskan meteran dari ranagkaian)

-          Lepaskan meteran dari rangkaian setelah didapat hasil pengukuran

-          Putar kembali saklar ke posisi OFF (mati).

Cara mengukur tegangan AC

-          Swicth atau saklar kita putar kearah pada posisi voltmeter

-          Perkirakan tegangan yang akan diukur, misal :220 volt

-          Sesuaikan posisi switch atau sakelar dengan batas ukuran, untuk perkiraan seperti langkah no 2 maka batas ukur yang dipakai adalah 250 ACV

-          Kedua kabel (lead test) kita masukan pada stop kontak (tidak boleh terbalik)

-          Jarum bergerak ke kanan kemudian baca harga yang ditunjukan oleh jarum pada busur skala.

Cara mengukur tegangan AC :

-          Perkirakan berapa besar tegangan batu baterai , misal: 1,5 volt

-          Swicth atau saklar kita putar kearah pada posisi 10 DCV

-          Tempelkan kabel merah pada kutub positif (+) dan kabel hitam pada kutub negatif (-); tidak boleh terbalik

-          Jarum bergerak ke kanan kemudian baca harga yang ditunjukan oleh jarum pada busur skala.

Cara mengukur arus:

-          Putar sakelar sesuai dengan besarnya arus yang diperkirakan, misal ; 0,5 Ampere

-          Swicth atau saklar kita putar kearah pada posisi 500 DCV

-          Tempelkan kabel merah pada kutub positif (+) dan kabel hitam pada kutub negatif (-); tidak boleh terbalik

-          Jarum bergerak ke kanan kemudian baca harga yang ditunjukan oleh jarum pada busur skala.

Cara mengukur tahanan :

mengukur arus:

-          Putar sakelar sesuai dengan besarnya jangkauan tahanan.

-          Swicth atau saklar kita putar kearah pada posisi 500 DCV

-          Tempelkan kedua ujung kabel pada multimeter ( ujung kabel merah dan hitam saling bersentuhan)

-          Putar pengatur nol hingga jarum betul-betul memnunjukan nol tepat pada busur skala.

-          Lepaskan kedua kabel yang ujungnya ditempelkan tadi sehingga jarum skala kembali ke kiri

-          Tempelkan kedua kabel multimeter tadi ( kabel merah dan hitam) pada kaki-kaki tahanan.

-          Baca harga yang ditunjukkan jarum pada busur skala

-          Kalikan harga kyang ditunjukan jarum tersebut dengan jangkauan yang dipergunakan.

KONSEP DASAR PENGUKURAN

Terminologi

Berbagai istilah penting yang diberikan disini adalah istilah-istilah yang di ambil dari standar International. Istilah-istilah tersebut kebanyakan mempunyai pengertian dan aplikasi khusus dibandingkan dengan difinisi umum yang terdapat dalam kamus,dengan demikian berbagai difinisi yang diberikan lebih ditekankan untuk memperjelas penggunaan atau memperlancar komunikasi dan kesamaan pengertian.

Metrologi ( Metrology )

Ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan pengukuran Instrumentasi

Bidang ilmu dan teknilogi yang mencakup perancangan, pembuatan, penggunaan instrumen/alat fisika atau sistem instrumen untuk keperluan deteksi, penelitian, pengukuran serta pengolahan data.

Pengukuran ( measurement )Serangkaian kegiatan yang bertujuan untuk menentukan nilai suatu besaran dalam bentuk angka (kwantitatif). Jadi mengukur adalah suatu proses mengaitkan angka secara empirik dan obyektif pada sifat-sifat obyek atau kejadian nyata sehingga angka yang diperoleh tersebut dapat memberikan gambaran yang jelas mengenai obyek atau kejadian yang diukur.

Ketelitian (accuracy)

Kemampuan dari alat ukur untuk memberikan indikasi pendekatan terhadap harga sebenarnya dari obyek yang diukur.

Ketepatan (precision)

Kedekatan nilai-nilai pengukuran individual yang didistribusikan sekitar nilai rata-ratanya atau penyebaran nilai pengukuran individual dari nilai rata-ratanya.

Alat ukur yang mempunyai presisi yang bagus tidak menjamin bahwa alat ukur tersebut mempunyai akurasi yang bagus.

Repeatabilitas (repeatability)

Kemampuan alat ukur untuk menunjukkan hasil yang sama dari proses pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dan identik.

Kesalahan ( error )

Beda aljabar antara nilai ukuran yang terbaca dengan nilai“sebenarnya “ dari obyek yang diukur. Perubahan pada reaksi alat ukur dibagi oleh hubungan perubahan aksinya.

Resolusi (resolution)

Besar pernyataan dari kemampuan peralatan untuk membedakan arti dari dua tanda harga atau skala yang paling berdekatan dari besaran yang ditunjukkan.

Kalibrasi ( calibration )

Serangkaian kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional penunjukan alat ukur atau menujukkan nilai yang diabadikan bahan ukur dengan cara membadingkannya dengan standar ukur yang tertelusuri ke standar nasional dan/atau international.

Koreksi ( correction )

Suatu harga yang ditambahkan secara aljabar pada hasil dari alat ukur untuk mengkompensasi penambahan kesalahan sistematik.

Ketertelusuran ( traceability )

Terkaitnya hasil pengukuran pada standar nasional/internasional melalui peralatan ukur yang kinerjanya diketahui, standar-standar yang dimiliki laboratorium tempat pengukuran dilakukan dan kemampuan personil lab. tersebut.

Kehandalan ( reliability )

Kesanggupan alat ukur untuk melaksanakan fungsi yang disyratkan untuk suatu periode yang ditetapkan.

Ketidakpastian Pengukuran ( uncertainty )

Perkiraan atau taksiran rentang dari nilai pengukuran dimana nilai sebenarnya dari besaran obyek yang diukur ( measurand ) terletak.

Transduser

Bagian dari alat ukur untuk mengubah atau mengkonveksikan suatu bentuk energi atau besaran fisik yang diterimanya ( sensing elemen ) kedalam bentuk energi yang lain, sehingga mudah diolah oleh peralatan berikutnya.

Sensor

Bagian/elemen dari alat ukur yang secara langsung berhubungan dengan obyek yang terukur (elemen perasa).

Rentang ukur (range)

Besar daerah ukur antara batas ukur bawah dan batas ukur atas Jangkauan (span) Beda modulus antara dua batas rentang nominal dari alat ukur. Contoh : Rentang nominal – 10V sampai 10 Volt. Jangkauan 20V

Standar Internasional ( Inrnational standard )

Standar yang ditetapkan oleh persetujuan international sebagai dasar untuk menetapkan suatu harga atau besaran bagi semua standar lsin dari besaran yang ada. 

Standar Nasional ( National standard )

Standar yang ditetapkan oleh peraturan pemerintah sebagai dasar Untuk menetapkan harga atau besaran dalam suatu negara, untukSemua standar lain dari besaran yang ada.

Standar primer ( Primary standard )

Standar yang mempunyai kualitas paling tinggi pada suatu besaran tertentu. Catatan : Konsep standar primer berlaku baik untuk satuan dasar atau satuan turunan.

Standar skunder ( secopndary standard )

Standar yang harganya tertentu dibandingkan dengan standar primer.

Standar kerja ( working standard )

Standar yang dikalibrasi oleh standar reference dan digunakan terus menerus untuk mengalibrasi dan mengecek alat ukur atau material yang diukur.

Konfigurasi dan Karakteristik Alat Ukur

Pengukuran memberikan arti penting bagi manusia untuk menggambar kan berbagai fenomena alam dalam bentuk kuantitatif atau angka.Lord Kelvin menyatakan : “Bila anda dapat mengukur apa yang anda bicarakan serta menyatakannya dalam bentuk angka, maka andamengerti apa yang anda bicarakan. Tetapi bila anda tidak dapat mengukurnya dan tidak dapat menyatakannya dalam bentuk angka, makapengetahuan anda memuaskan atau mengecewakan”. Yang sering

menjadikan masalah dalam tingkat kesalahan yang terjadi dalampengukuran sangat diperlukan, untuk mengerti karakteristik operasional alat ukur dan cara pengujian, kinerja yang telah ditentukan.

Untuk melakukan studi lebih lanjut berikut diberikan klasifikasi tentang alat ukur berdasarkan berbagai kriteria maupun berdasarkan bentuk keluarannya.

Fungsi alat ukur yang banyak digunakan di industri maupun di Lab. pengujian antara lain alat ukur suhu, alat ukur tekanan, alat ukur gaya dan lain-lain, harus mampu secara akurat mendeteksi setiap perubahan.

Untuk memperoleh unjuk kerja optimum sejumlah karakteristik dasar harus diperhatikan. Karakteristik alat ukur tersebut harus dapat di ekspresikan dalam bentuk kwantitatif.

Akurasi pengukuran adalah salah satu atribut utama dari karakteristik statis yang banyak digunakan sebagai petunjuk penting untuk pemilihan alat ukur. Dalam pengukuran, akurasi setiap alat ukur sangat dipengaruhi oleh sensitifitas rentang kerja, ketidak linieran dan sifat-sifat dari transedur.

Berikut diberikan berbagai parameter yang pada umumnya banyak ditemukan disetiap lembaran data pada setiap alat ukur.

Akurasi atau Ketelitian

Akurasi pengukuran atau pembacaan adalah istilah yang sangat relatif. Akurasi didefinisikan sebagai beda atau kedekatan (closeness) antara nilai yang terbaca dari alat ukur dengan nilai sebenarnya. Dalam eksperiman, nilai sebenarnya yang tidak pernah diketahui diganti dengan

suatu nilai standar yang diakui secara konvensional. Secara umum akurasi sebuah alat ukur ditentukan dengan cara kalibrasi pada kondisi operasi tertentu dandapat diekspresikan dalam

bentuk plus-minus atau presentasi dalam skala tertentu atau pada titik pengukuran yang spesifik. Semua alat ukur dapat diklasifikasikan dalam tingkat atau kelas yang berbeda-beda, tergantung pada akurasinya. Sedang akurasi dari sebuah sistem tergantung pada akurasi Individual elemen pengindra primer, elemen skunder dan alat manipulasi Yang lain.

Presisi atau Ketepatan

Presisi adalah istilah untuk menggambarkan tingkat kebebasan alat ukur dari kesalahan acak. Jika pengukuran individual Dilakukan berulang-ulang, maka sebran hasil pembacaan akan berubah-ubah disekitar nilai rata-ratanya. Presisi tinggi dari alat ukur tidak mempunyai implikasi terhadap akurasi pengukuran. Alat ukur yang mempunyai presisi tinggi belum tentu alat ukur tersebut mempunyai akurasi tinggi. Akurasi rendah dari alat ukur yang mempunyai presisi tinggi pada umum nya disebabkan oleh bias dari pengukuran, yang bisa dihilangkan dengan kalibrasi. Dua istilah yang mempunyai arti mirip dengan presisi adalah repeatability dan reproducibility. Repeability digunakan untukmenggambarkan kedekatan (closeness) keluaran pembacaan bila dimasukkan yang sama digunakan secara berulang-ulang pada periode waktu yang singkat pada kondisi dan lokasi pengukuran yang sama, dan dengan alat ukur yang sama. Reproducibility digunakan untuk menggambar kedekatan ( closeness) keluaran pembacaan bila masukan yang sama digunakan secara berulangulang. Persamaa pada keduanya adalah menggambarkan sebaran keluaranpembacaan induvidual untuk masukan yang sama. Sebaran akanmengacu pada repeatability bila kondisi pengukurannya tetap, danakan mengacu reproducibility kondisi pengukurannya berubah.Derajat repeatability dan reproducibility dlm. pengukuran hanyamerupakan alternatif untuk mengekspresikan presisi dari sebuah alat ukur.

2.      Peralatan dan Komponen Percobaan

Ø  Multimeter Digital masing masing 1 buah

Ø  Sumber tegangan searah 6 volt, 0.5 ampere

Ø  Sumber tegangan bolak balik (generator sinyal)

Ø  Resistor

Ø Batu baterai

Ø  Kabel Penghubung

4.      Pelaksanaan Percbobaan

A.      Mengukur tegangan dan arus pada power supply (Generator Sinyal)

-          Pastikan power supply terhubung dengan sumber daya

-          Nyalakan power supply kemudian tekan tombol protector

-       Ukur tegangan menggunakan multimeter dengan cara menghubungkan kabel positif multimeter ke lobang positif power supply, begitu juga untuk yang negative

-          Baca nilai yang tertera pada multimeter

B.      Pengukuran resistant pada bread broad

-          Siap 5 buah resistor dengann ketahanan yang berbeda dan sebuah bread broad

-          Rangkai resistor sesuai gambar di bawah ini

5.       Hasil

Resistor  5 pita warna

Berdasarkan pengukuran perhitungan  HIJ,B,H,C,C =5600  dengan persentase   ±1%  berdasarkan pengukuran di dapat hasilnya 517 KΩ

-          Berdasarkan hasil perhitungan B,A,H,C,C = 6800Ω dengan persentase  ±1%

Berdasarkan pemgukuran di dapat hasil 618

Baterai

·         G 6 f 22               0,05% Hg

·         G v long life battery

Dengan hasil pengukuran 0,05 V

·         216 sT  006     1604

·         Made in china

·         Power supply

-          Merk protek

-          Dc power supply DF17303B5A

Hasil pengukuran

1=7,5 mA

R=710 KΩ

V= 693mΩ

6.       Analisa Hasil Percobaan

Pada praktikum yang kami lakukan,kami melakukan 2 percobaan pengukuran yaitu tegangan power supply dan pengukuran tahanan,untuk pengukuran tegangan power supply kami melakukan pengukuran pada AC,+DC ,-DC beserta DC total,sedangkan pada pengukuran tahanan kami melakukan pengukuran pada rangkaian seri dan paralel yang masing-masing menggunakan 5 resistant dan hasil dari pengukuran ke 2 rangkaian tersebut tersebut memang jelas berbeda.

7.       Kesimpulan

Pada percobaan diatas kami menyimpulkan bahwa :

-          Tiap Resistor yang kami ukur mempunyai tahanan yang berbeda beda

-          Tiap Multimeter mempunyai daya ukur yang berbeda beda dan tidak hanya mengukur satu jenis Besaran Elktro

-          Resistor yang dirangkai secara seri memiliki Rtotal = Jumlah R nya

-          Resistor yang dirangkai secara Paralel memiliki Nilai Resistan yang sama