221 8.12 Pengukuran Tegangan DC
Pengukur tegangan voltmeter memiliki tahanan meter R
m
Gambar 8.22. Tahanan dalam
meter juga menunjukkan kepekaan meter, disebut Ifsd full scale deflection arus yang diperlukan
untuk menggerakkan jarum meter pada skala penuh. Untuk menaikkan batas ukur voltmeter
harus dipasang tahanan seri sebesar R
V
. Persamaan tahanan seri meter RV:
R
v
=
v m
U I
=
m m
U U
I −
R
v
= {n – 1} · R
m
R
v
= Tahan seri meter R
m
= Tahanan dalam meter U = Tegangan
U
m
= Tegangan meter I
m
= Arus meter n
= Faktor perkalian
Contoh: Pengukur tegangan voltmeter memiliki arus meter 0,6 mA dan tegangan meter 0,3
V. Voltmeter akan digunakan untuk mengukur tegangan 1,5 V. Hitung besarnya tahanan seri meter R
v
.
Jawaban:
R
v
=
v m
U I
=
m m
U U
I −
=
1,5 0,3 0,6
V V
mA −
= 2 k Ω
8.13 Pengukuran Arus DC
P e n g u k u r a r u s l i s t r i k a m p e r m e t e r m e m i l i k i k e t e r b a t a s a n u n t u k d a p a t
mengukur arus, tahanan dalam meter R
m
m e m b a t a s i k e m a m p u a n b a t a s u k u r. Menaikkan batas ukur dilakukan dengan
memasang tahanan paralel R
p
dengan
ampermeter Gambar 8.23. Tahanan R
p
akan dialiri arus sebesar I
p
, arus yang melalui meter R
m
sebesar I
m
.
Gambar 8.22 Tahanan seri R
V
pada voltmeter
Gambar 8.23 Tahanan paralel ampermeter
222
Untuk menaikkan tahanan dalam meter, di d e p a n t a h a n a n m e t e r R
m
d i t a m b a h k a n tahanan seri R
v
. Sehingga tahanan dalam meter yang baru R
m
+ R
v
Gambar 8.24.
Tahanan paralel R
p
tetap dialiri arus I
p
, sedangkan arus yang melewati R
m
+ R
v
sebesar I
m
. Persamaan tahanan paralel R
p
: R
p
=
p
U I
; R
p
=
m
U I
I −
R
p
= R
m
=
m m
I I
I −
R
p
= Tahanan paralel U = Tegangan
I = Arus yang diukur
I
m
= Arus melewati meter I
p
= Arus melewati tahanan paralel R
m
= Tahanan dalam meter
Contoh: Ampermeter dengan tahanan dalam Rm = 100
Ω , arus yang diizinkan
melewati meter I m = 0,6 mA. Ampermeter akan mengukur arus I = 6 mA. Hitung tahanan paralel R
p
.
Jawaban: U = I
m
· R
m
= 0,6 mA · 100 Ω
= 60 mA
R
p
=
m
U I
I −
=
0,6 mV 6 mA
0,6 A −
= 11,1 Ω
Ω Ω
Ω Ω
Atau dengan cara yang lain, didapatkan harga R
p
yang sama:
p m
R R
=
m p
I I
=
m m
I I
I −
⇒ R
p
= R
m
·
m m
I I
I −
R
p
= 100 Ω
·
0,6 mA 6 mA
0,6 A −
= 11,1 Ω
Ω Ω
Ω Ω
Secara praktis untuk mendapatkan batas ukur yang lebar dibuat menjadi tiga tingkatan
Gambar 8.25. Batas ukur skala pertama, sakelar pada posisi 1 dipakai tahanan paralel Rp
1
. Batas ukur dengan skala 2 posisi sakelar 2 dipakai tahanan paralel R
p2
. Batas ukur ketiga, posisi sakelar 3 dipakai tahanan paralel R
p3
. Dengan metoda berbeda dengan tujuan memperluas batas ukur, dipakai tiga tahanan
paralel Rp
1
, Rp
2
, dan Rp
3
yang ketiganya disambung seri Gambar 8.26. Sakelar posisi 1,
tahanan Rp
1
+ Rp
2
+ Rp
3
paralel dengan rangkaian R
v
+ R
m
. Sakelar posisi 2, tahanan Rp
2
+ Rp
3
paralel dengan rangkaian Rp
1
+ Rv + Rm. Saat sakelar posisi 3, tahanan Rp
3
paralel dengan rangkaian Rp
1
+ Rp
2
+ R
v
+ R
m
.
Gambar 8.24 Tahanan depan dan paralel ampermeter
223 8.14 Pengukuran Tahanan
Pengukuran tahanan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu mengukur langsung nilai
tahanan dan pengukuran tidak langsung dengan metode jembatan Gambar 8.27. Pengukuran tahanan secara langsung bisa menggunakan multimeter, dengan menempatkan
selektor pemilih mode pada pengukuran tahanan. Resistor yang diukur dihubungkan dengan kedua kabel meter dan nilai tahanan terbaca pada skala meter. Pengukuran tidak langsung,
menggunakan alat meter tahanan khusus dengan prinsip kerja seperti jembatan Wheatstone.
8.15 Jembatan Wheatstone
