2.5. Multimeter Elektronik Digital Multimeter digital Digital Multi
Meter tipikal ditunjukkan dalam gambar di bawah ini,
memperagakan hasil pengukuran berupa angka diskrit ini lebih baik
dari pada penunjukan simpangan jarum pada skala sebagaimana
yang digunakan pada instrument analog. DMM bertambah popular
karena harga instrument menjadi kompetitif. Keunggulan dibanding
meter analog hasil pengukuran terbaca langsung mengurangi
kesalahan manusia, kesalahan paralaks dan pengukuran lebih
cepat. Pengembangan selanjutnya adanya otomasi
cakupan pengukuran dan
polaritas sehingga dapat mengurangi kesalahan
pengukuran dan lebih jauh lagi tidak ada kemungkinan kerusakan
meter yang disebabkan oleh adanya beban lebih atau terbalik
polaritasnya.
Dalam beberapa kasus disediakan hard copy hasil
pengukuran dalam bentuk kartu atau pita berlubang.
Digital multimeter sampai sekarang
masih terbatas dalam parameter non linier tidak dapat diukur.Lebih
jauh lagi keakuratan sekarang ini tidak sebanding dengan harganya.
2.5.1. Bagian-bagian Multimeter Digital Pencacah Peraga
Bagian ini terdiri pencacah 3 ½ digit, memory, decoder dan
piranti peraga. Bagian ini memiliki input, count, transfer
dan reset. Dari bagian pencacah juga memberikan keluaran untuk
mengontrol fungsi pengukuran analog.
Control Logic Bagian ini berfungsi
membangkitkan pulse yang diperlukan oleh rangkaian untuk
perputaran masukan, dihitung dan mengontrol fungsi
pencacah.
Master Clock Rangkaian ini terdiri kristal
osilator, pembagi frekuensi untuk pewaktuan semua
pengukuran.
Pembentuk gelombang masukan Input Wave Shaper
Rangkaian ini difungsikan selama pengukuran frekuensi,
perioda mengubah sinyal masukan ke dalam bentuk yang
tepat untuk dihubungkan ke rangkaian logic.
Time Control Fungsi bagian ini digunakan
untuk memulai dan menghentikan pencacah pada
saat pengukuran.
Voltmeter dan Pengubah
Analog ke Digital Bagian ini berisi rangkaian
impedansi masukan yang tinggi, penyearah, pengubah tegangan
ke waktu dual-ramp digunakan untuk pengukuran tegangan dan
resistansi.
Prinsip perubahan tegangan analog ke digital
dijelaskan di bawah ini.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Pengubah Analog ke digital
Karena prinsip kerja dari rangkaian digital adalah 0 dan 1
atau ada dan tidak ada tegangan maka untu sinyal analog yang
bersifat kontinyu harus diubah kedalam bentuk diskrit. Alat ini
dinamakan pengubah analog ke digital atau ADC Analog to digital
converter. Satu dari metode pengubah
analog ke digital yang paling sederhana menggunakan tiga
elemen utama yaitu pencacah , pengubah digital ke analog dan
komparator
dirangkai seperti gambar
2-93. . Untuk kesederhanaan kontrol logika
dihilangkan dari diagram.
Pada siklus awal counter direset sehingga memberikan keluaran
nol. Demkian juga keluaran pengubah digital ke analog Vb = 0
volt, ini diaplikasikan pada salah satu masukan komparator.
Tegangan analog masukan diberikan melalui rangkaian
sampel hold keluarannya Va diumpankan pada masukan lain
dari komparator. Sepanjang tegangan analog Va masih lebih
besar dari Vb keluaran komparator akan berlogika 1 dan gerbang
AND enable mengikuti pulsa-pulsa clock yang masuk pencacah.
Pencacah menghitung diawali dari nol. Setiap menghitung keluaran
tegangan pengubah digital ke analog Vb bertambah satu tangga
Gambar 2-94. Ini akan berlanjut sampai tangga bentuk gelombang
melampuai nilai tegangan sinyal analog Va, pada saat inilah
keluaran komparator nol gerbang disable dan menghentikan
perhitungan pencacah.
Counter 4 bit 8 4 2 1
Pengubah Digital ke Analog DAC
Sampel hold
Keluaran digital A3
A2 A1
Ao
-
+
Keluaran komparator =1 bila Va= Vb
V
b
Va Masukan
analog
Reset clock
Gambar 2-93 Pengubah analog ke digital
Di unduh dari : Bukupaket.com
Unit resistansi dan kapasitansi Terdiri dari sumber arus
digunakan untuk pengukuran resistansi dan kapasitansi,
juga rangkaian yang diperlukan untuk
mengubah kapasitansi ke dalam fungsi waktu.
Hubungan pengawatan antar blok tergantung fungsi yang akan
dibangun.Pengawatan tergantung fungsi yang diinginkan.
Gambar 2-95. Meter digital
control logic
Pencacah
Master clock
Input wave
shaper Attenuattor
Memory Display
1 2
3 4
5 6
7
Gambar 2-94 Bentuk gelombang pencacah pengubah analog ke digital
6 5
4 3
2 1
Keluaran pencacah 0101
Di unduh dari : Bukupaket.com
2.5.2. Spesifikasi Digital Multimeter
Ada beberapa paremeter multimeter digital yang dapat
dijadikan sebagai dasar penilaian kualitas meter. Parameter tersebut
antara lain :
1. Resolusi Meter Digital
Banyaknya posisi digital yang dipakai pada suatu meter digital
menentukan nilai resolusi. Jadi display 3 digit pada volt meter
digital DVM untuk cakupan 0 – 1 V, akan mudah menunjukkan
nilai dari 0 sampai 999 mV, dengan kenaikan atau resolusi
terkecil sebesar 1 mV. Dalam praktek digit ke 4
biasanya tepat menunjuk hanya 0 atau 1, yang ditempatkan pada
kiri atau digit aktif. Ini mengijinkan kira-kira 999 sampai
1999 overlap secara bebas. Dan ini disebut ‘over ranging’. Type
display demikian disebut sebagai display 3½ digit.
Resolusi suatu meter digital, bagaimanapun ditentukan oleh
banyaknya digit yang aktif penuh.
Jika n = banyaknya digit penuh perubahan 0-9 resolusinya sebesar n
10 1
Maka suatu display 4 digit mempunyai sebuah resolusi sebesar
4
10 1 ¸
¹ ·
¨ ©
§ atau 0,0001 atau 0,01 persen. Resolusi ini juga dianggap
sebagai satu bagian dalam 10.000.
2. Sensitivitas Meter Digital
Sensitivitas adalah perubahan terkecil dari suatu input meter
digital yang mudah dilihat. Dengan demikian sensitivitas
merupakan tegangan terendah dari skala penuh dikalikan oleh
resolusi alat ukur meter. Sensitivitas s = f.s
min
x R. Dimana f.s
min
= nilai terendah dari skala penuh alat ukur dan
R = Resolusi yang ditulis sebagai desimal.
3. Spesifikasi Akurasi Meter
Digital Akurasi biasanya dinyatakan
sebagai persentase dari pembacaan ditambah
persentase dari skala penuh, bagian persentase dari skala
penuh sering diberikan dalam bentuk digit. Apabila bekerja
digit ditunjukkan pada signifikasi digit terkecil LSD.
Di unduh dari : Bukupaket.com