MAKALAH PBL MACAM MACAM ALAT UKUR DAN
MAKALAH
PENGUKURAN BESARAN LISTRIK
“MACAM MACAM ALAT UKUR DAN PENGGUNAANNYA”
OLEH:
MUHAMMAD AFRIZAL GHIFARI R.
F1B015059
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM
2016
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga dapat menyelesaikan penysunan makalah ini.
Penyusun berusaha menampilkan makalah ini dalam bentuk yang
selengkap mungkin dan mudah untuk dicerna. Makalah ini disusun guna
menyelesaikan tugas mata kuliah Pengukuran Besaran Listrik. Penyusun
menyadari, dengan keterbatasan-keterbatasan yang dimiliki, makalah ini masih
memiliki kekurangan-kekurangan. Namun, penyusun yakin setidaknya dapat
membantu pembaca dalam memperoleh informasi dan penjelasan tentang materi
pengukuran besaran listrik tentang macam-macam alat ukur dan penggunannya.
Oleh karena itu, penyusun harapkan kritik dan saran dari pembaca agar makalah
ini menjadi lebih baik dan terperinci.
Akhir kata, penyusun sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang
telah berperan serta dalam penyusunan laporan ini dari awal sampai akhir.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penyusun sendiri dan bagi pembaca
pada umumnya.
Mataram, Oktober 2016
Penyusun
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.........................................................................2
DAFTAR ISI....................................................................................3
BAB I.............................................................................................4
1.1. Latar Belakang..........................................................................4
1.2. Rumusan Masalah......................................................................4
BAB II............................................................................................5
2.1. Pembagian Macam-Macam Alat Ukur.............................................5
2.2. Penggunaan Alat Ukur Menurut Pengawatannya..............................15
2.3. Batas Ukur Pada Alat-Alat Listrik................................................31
BAB III.........................................................................................32
3.1. Kesimpulan............................................................................32
3.2. Latihan Soal dan Pembahasan.....................................................33
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................33
3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Lebih dari satu setengah abad yang lalu, telah banyak diperoleh
sumbangan mengenai ilmu pengukuran besaran listrik. Selama periode tersebut,
segala upaya ditujukan kepada penyempurnaan instrument (alat ukur) jenis-jenis
defleksi dengan sebuah skala atau penunjuk yang dapat bergerak. Sudut defleksi
dari penunjuk merupakan suatu fungsi, dengan demikian dapat disamakan dengan
harga dari besaran listrik yang diukur.
Istilah alat ukur analog dibuat untuk ciri-ciri ukur jenis defleksi dan
membedakan dari sejumlah instrument yang berbeda. Sementara apabila harga
besaran yang diukur ditampilkan dalam desimal (digital), instrumen tersebut
disebut dengan alat ukur digital.
Ilmu dan teknologi sangat berkaitan erat dengan pengukuran sebagai hal
yang tidak dapat dipisahkan. Instrumen pengukuran modern adalah salah satu
buah hasil dari ilmu pengetahuan. Instrumentasi adalah cabang dari keteknikan
yang tidak hanya memberikan ilmu pengetahuan tetapi semua cabang keteknikan
dan obat-obatan secara baik. Pengukuran yang tepat dari dimensi, temperatur,
tekanan, daya, tegangan, arus, impedansi, mermacam-macam sifat material, dan
sebagian besar variabel fisika lainnya adalah penting bagi keteknikan sebagai ilmu
pengetahuan. Pengukuran akurat sangat diperlukan untuk perancangan yang
ekonomis.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah pengertian dari
pengukuran besaran listrik itu sendiri, karakteristik dari alat ukur, dan klasifikasi
dari alat ukur.
4
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pembagian Macam-Macam Alat Ukur
Sebelum melaksanakan pengukuran, terlebih dahulu kita kenal dan
mempelajari peralatan alat ukur tersebut. Kita dapat memilih dan menggunakan
alat ukur dengan metode yang benar, sehingga pada pelaksanaan pengukuran
tidak terjadi suatu kesalahan dan akan diperoleh suatu hasil ukur dengan akurasi
dan optimasi yang tinggi.
Gambar 1.
Macam-macam Alat Ukur
Untuk mengenal dan mendapatkan hasil ukur sesuai yang dibutuhkan,
berikut dijelaskan tentang alat ukur tersebut.
a. Menurut macam arus
Arus searah (DC),
Arus bolak-balik (AC),
Arus searah dan bolak-balik (DC/AC).
5
b. Menurut Tipe / Jenis :
Tipe Jarum Petunjuk
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah yang ditunjuk oleh jarum
petunjuk, harga tersebut adalah harga sesaat pada waktu meter
tersebut dialiri arus listrik
Tipe Recorder
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga yang ditulis / dicatat
pada kertas, pencatat ini dilakukan secara otomatis dan terus menerus
selama meter tersebut dialiri arus listrik.
Tipe Integrator
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga dari hasil
penjumlahan yang dicatat pada selang waktu tertentu selama alat
tersebut digunakan
Digital
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga sesaat
c. Menurut sumber tegangan :
=
Pengukuran untuk kebesaran arus
searah
DC
Pengukur untuk kebesaran arus
bolak-balik
AC
=
Pengukur untuk kebesaran arus
searah dan bolak-balik
AC DC
3
Pengukur phasa tiga
AC 3
Tabel 1. Alat Ukur Berdasarkan sumber tegangan
d. Menurut sifat pengunaannya :
Portable
Alat ini mudah dipergunakan dan dapat dipindahkan selama
pengukuran.
6
Papan hubung / panel
Alat ini di pasang pada panel secara permanen atau tempat-tempat
tertentu, sehingga tidak dapat dipindahkan untuk mengukur di tempat
lain.
e. Menurut macam alat ukur :
Nama Alat
Ukur
Besaran Yang
Diukur
Tanda
Satuan
Rangkaian
Penggunaan
Keterangan
Amper Meter
Arus
A
Ac & Dc
V/R
Volt Meter
Tegangan
V
Ac & Dc
I.V
Watt Meter
Daya
W
Ac & Dc
V I Cos Φ
Ohm Meter
Tahanan
Ω
Dc
V/I
Kwh Meter
Energi
Kwh
Ac & Dc
V I T Cos
Φ
Kvah Meter
Energi
Kvah
Ac & Dc
V I T Sin Φ
Frekuensi
Meter
Getaran/Detik
Hz
Ac
-
Cos Φ
Ac
-
CosPhi Meter Faktor Kerja
Tabel 2. Macam Alat Ukur
f. Menurut asas kerjanya
7
Besi putar, tanda ( S )
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam
Besi putar, tanda ( S )
suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar)
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam
penggunaan pada rangkaian AC/DC.
suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar)
penggunaan pada rangkaian AC/DC.
Kumparan putar, tanda (M)
Prinsip
kerja
: gaya
Kumparan
putar,
tanda
(M) elektromagnetik antar medan magnet suatu
tetapkerja
dan :arus
berputar
magnit
tetap),
pengunaan
Prinsip
gaya(kumparan
elektromagnetik
antar
medan
magnet
suatu
tetap
dan arus
(kumparan
magnit tetap),
pengunaan
pd
rangkaian
DC,
alat ukur berputar
yg menggunakan
sistem
ini V/A/Ω.
pd rangkaian DC, alat ukur yg menggunakan sistem ini V/A/Ω.
Elektrodinamik, tanda (D)
Elektrodinamik, tanda (D)
Prinsip kerja: gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan
Prinsip kerja: gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan
tetap
pemakaian pada
pada rangkaian
rangkaian
tetap &
& kumparan
kumparan berputar),
berputar), pemakaian
AC/DC,
system ini
ini V
V // AA //W
W //F.
F.
AC/DC, alat
alat yang
yang menggunakan
menggunakan system
Induksi, tanda
tanda (I)
(I)
Induksi,
Prinsip kerja
kerja :: gaya
gaya elektromagnetik
elektromagnetik yang
Prinsip
yang ditimbulkan
ditimbulkan oleh
oleh medan
medan
magnit bolak-balik dan arus yang terimbas oleh medan
magnit bolak-balik dan arus yang terimbas oleh medan
magnet, (arus induksi dalam hantaran).
magnet, (arus induksi dalam hantaran).
Kawat panas
Kawat panas
Prinsip
kerja : gerakan jarum diakibatkan oleh pemuaian panas
Prinsip
dan kerja
tarikan
: gerakan
pegas, (pemakaian
jarum diakibatkan
pada rangkaian
oleh pemuaian
AC/DC,panas
alat
yangtarikan
menggunakan
sistem ini A/V/.
dan
pegas, (pemakaian
pada rangkaian AC/DC, alat
yang menggunakan sistem ini A/V/.
Gambar 2. Macam-Macam Alat Ukur Menurut Asas Kerjanya
Alat ukur besi putar/moving iron,
Alat ukur ini terdiri dari kumparan tetap dan sepasang besi lunak
mudah mengalami demagnetisasi, besi lunak tersebut ditempatkan
dalam ruang antara kumparan tetap dimana besi lunak yang satu
ditempatkan menempel dengan kumparan tetap sedang besi lunak
yang lain berhubungan dengan sumbu as dari jarum penunjuk
sehingga dapat berputar/bergerak bebas. Alat ukur dengan besi putar
bekerja berdasar pada arus yang akan diukur melalui kumparan yang
tetap dan menyebabkan terjadinya medan magnet. Potongan besi
ditempatkan
dimedan
magnet
tersebut
dan
menerima
gaya
elektromagnetis.
8
Gambar 3. Alat Ukur Besi Putar / Moving Iron
Alat ukur kumparan putar/moving coil
Alat ukur kumparan putar 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, karena telah
memiliki medan magnet yang kuat terbuat dari logam alniko yang
berbentuk U.
Prinsip kerja alat ukur kumparan putar menggunakan dasar percobaan
Lorentz. Gaya yang timbul disebut dengan gaya Lorentz. Arahnya
ditentukan dengan kaidah tangan kiri Fleming.
9
Gambar 4. Alat Ukur Kumparan Putar/Moving Coil
Alat ukur elektrodinamis,
Alat ukur elektrodinamis adalah alat ukur kumparan putar, yang
medan magnet nya tidak berasal dari magnet permanen melainkan
berasal dari kumparan tetap yang sudah ada pada alat ukur tersebut.
Alat ukur elektrodinamis dapat digunakan pada arus listrik bolakbalik atau pun searah. Alat ukur elektrodinamis bila digunakan untuk
arus bolak-balik biasanya skala dikalibrasi dalam akar kuadrat arus
rata-rata, berarti alat ukur membaca nilai efektif.
10
Gambar 5. Alat Ukur Elektrodinamis
Alat ukur elektrostatis,
Alat ukur elektrostatis adalah alat ukur yang mempergunakan gaya
elektrostatis yaitu gaya tarik antara muatan listrik yang didapatkan
dari interaksi antara dua buah elektroda yang masing-masing
mempunyai potensial yang berbeda. Gaya elektrostatis ini dapat
menimbulkan torsi penyimpangan. Biasanya alat ukur ini digunakan
sebagai alat ukur tegangan bolak-balik dan tegangan searah. Untuk
beda potensial yang cukup besar, maka gaya elektrostatis yang
dihasilkan kecil, sehingga alat ukur ini biasanya dikhususkan untuk
tegangan yang tingi.
Gambar 6. Alat Ukur Elektrostatis
11
Alat ukur induksi
Alat ukur induksi hanya dipergunakan pada pengukuran listrik bolakbalik serta dapat digunakan sebagai Ammeter, Voltmeter ataupun
Wattmeter serta Energi meter (Kwh-meter). Torsi penyimpang pada
alat ukur induksi dihasilkan oleh reaksi antara fluks magnet bolakbalik.
Prinsip kerja alat ukur induksi ini dipengaruhi adannya torsi yang
terjadi
karena
adanya
reaksi
antara
fluks
magnetis
yang
magnetudenya tergantung padaarus atau tegangan yang diukur serta
tergantung pada arus eddy atau arus putar yang terinduksi pada
piringan atau silinder metal oleh fluks magnet yang lain.
Gambar 7. Alat Ukur Induksi
Alat ukur thermocouple,
Termokopel (Thermocouple) atau dalam bahasa indonesia dapat
disebut juga daengan alat ukur kawat panas adalah jenis sensor suhu
yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua
jenis logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya
sehingga menimbulkan efek “Thermo-electric”.
12
Pada dasarnya Termokopel hanya terdiri dari dua kawat logam
konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya. Satu jenis
logam konduktor yang terdapat pada Termokopel akan berfungsi
sebagai referensi dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang
satunya lagi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas.
Gambar 8. Alat Ukur Thermocouple
g. Klasifikasi alat ukur
Menurut kecermatannya alat ukur dibedakan menjadi tiga golongan :
Alat ukur dengan tingkat ketelitian tinggi (presisi)
Alat ukur dengan tingkat ketelitian rendah
Alat ukur dengan tingkat ketelitian menengah
Kelas
Kesalahan yg
diizinkan (%)
Penggunaan
Keterangan
0,1
± 0,1
Laboratorium
Presisi
0,2
± 0,2
Laboratorium
Presisi
0,5
± 0,5
Laboratorium
Menengah
1,0
± 1,0
Industri
Menengah
13
1,5
± 1,5
Industri
Menengah
2,0
± 2,0
Industri
Menengah
2,5
± 2,5
Industri
Menengah
3,0
± 3,0
Hanya untuk cek
Rendah
5,0
± 5,0
Hanya untuk cek
Rendah
Tabel 3. Klasifikasi Alat Ukur
h. Menurut tegangan pengujiannya :
Lambang Pada Alat Ukur
Keterangan
2
Tegangan uji 2 kv
Alat ukur dengan tegangan
Tegangan
uji22kvkv
Tegangan
uji
3
Tegangan uji 3 kv
Alat ukur dengan tegangan
Tegangan
Teganganuji
uji33kvkv
pengujian 2 kV
pengujian 3 kV
Alat ukur dengan tegangan
Tegangan uji 4 kv
pengujian
4 kV
Tegangan
Teganganuji
uji44kvkv
4
Tabel 4. Alat Ukur Menurut Tegangan Pengujiannya
i. Menurut posisi pengoperasian :
Lambang Pada Alat Ukur
Keterangan
Pengoperasianuntuk
alat dipasang
pada mendatar
Dipasang
posisi
Dipasang
untuk
posisi
mendatar
.
Dipasang
untuk posisi mendatar
.
posisi mendatar
Pengoperasian alat dipasang pada
DiDi
pasang
dengan posisi tegak.
pasang
posisi
tegak dengan posisi
tegak.
Di pasang dengan posisi tegak.
Pengoperasian alat dipasang pada
o
60
Di pasang dengan
posisi miring 60o
0
posisi miring 60
Di pasang
pasang
dengan posisi
posisi miring
miring 60
6
Di
dengan
Tabel 5. Alat ukur menurur posisi pengoperasian
14
2.2. Penggunaan Alat Ukur Menurut Pengawatannya
a.
Amperemeter
Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya arus / aliran listrik
baik berupa :
Arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit ataupun
Arus listrik yang di distribusikan ke jaringan distribusi, dan
lainnya
Amperemeter harus dihubungkan seri dengan rangkaian yang akan diukur
karena mempunyai tahanan dalam ( RA ) yang kecil. Apabila amperemeter
dihubungkan paralel akan terjadi dua aliran (I1 dan I2), maka pengukuran
tidak benar (salah) dan akan merusak amperemeter karena dihubung
singkat dengan baterai/tegangan sumber alat ukur tersebut.
Cara penyambungan dari ampere meter adalah dengan menghubungkan
seri dengan sumber daya listrik ( power source ) sebagaimana gambar
dibawah ini:
15
b.
Gambar 9. Penyambungan Pada Alat Ukur Amperemeter
Volt meter
Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan listrik baik
berupa :
Tegangan listrik yang diproduksi mesin pembangkit ataupun
Tegangan listrik yang di distribusikan ke jaringan distribusi, dan
lainnya
Tahanan voltmeter harus besar, agar tidak mempengaruhi sistem pada saat
digunakan, juga agar daya yang hilang pada voltmeter itu kecil, dengan
persamaan :
E2
PLosses= R
V
Voltmeter harus dihubungkan paralel dengan rangkaian yang akan diukur
karena mempunyai tahanan dalam ( RA ) yang besar.
Gambar 10. Rangkaian dalam Voltmeter
Cara penyambungan dari voltmeter adalah dengan menghubungkan paralel
dengan beban/sumber listrik ( power source ) sebagaimana gambar
dibawah ini:
16
P
sumber
daya
~
beban
V
Gambar 11. Penyambungan Pada Alat Ukur Voltmeter
c. Watt meter
Alat ukur untuk mengetahui besarnya daya nyata ( daya aktif ), pada watt
meter terdapat spoel / belitan arus dan spoel / belitan tegangan, sehingga
cara penyambungan watt meter pada umumnya merupakan kombinasi cara
penyambungan volt meter dan ampere meter sebagai berikut
17
meter terdapat spoel/belitan arus dan spoel / belitan tegang
penyambungan watt pada umumnya merupakan kombinasi ca
volt meter dan ampere meter sebagaimana pada gambar diba
t ukur ini untuk mengetahui besarnya daya nyata (daya aktif). Pada watt
ter terdapat spoel/belitan arus dan spoel / belitan tegangan, sehingga cara
nyambungan watt pada umumnya merupakan kombinasi cara penyambungan
meter dan ampere meter sebagaimana pada gambar dibawah ini :
Jenis lain dari watt meter berdasarkan besarannya adalah :
KW – meter (kilo watt meter)
MW – meter (mega watt meter)
Gambar 12. Penyambungan Pada Alat Ukur Wattmeter
nis lain dari watt meter berdasarkan besarannya adalah :
Jenis
lain dari watt
meter
adalah
:
Alatwatt
untuk
mengukur
daya
pada
beban
atau pada rangkaian daya itu adalah
KW – meter (kilo
meter)
KW-meter ( kilo watt meter )
nilai-nilai
MW – meter (mega
wattrata-rata
meter) dari perkalian e. i , yaitu nilai sesaat dari tegangan dan arus
pada beban
atau
rangkaian
MW-meter
( megatersebut
watt meter )
Gambar 13. Rangkaian Potensial Wattmeter
Rangkaian potensial wattmeter dibuat bersifat resistip, sehingga arus dan
tegangan pada rangkaian tersebut iV satu fasa dengan e karena Zv = Rv
18
Alat untuk mengukur daya pada beban atau pada rangkaian daya itu adalah
nilai-nilai rata-rata dari perkalian e.i, yaitu nilai sesaat dari tegangan dan
arus pada beban atau rangkaian tersebut.
Rangkaian potensial wattmeter disebut bersifat resistif, sehingga arus dan
tegangan dari rangkaian tersebut iv satu fase dengan e Karena Zv = Rv.
Wattmeter berdasarkan pada asas instrument elektrodinamik.
TORSI pada alat ini
Maka
dimana
d K .
d K .
iv
e
e
Z v Rv
dM
.i1 .i2
d
dM
.iv .i
d
i d K .
dM e
.
d Rv
Nilai rata-rata dalam 1 (satu ) Siklus ( Cycle ) :
T
1
dM e.i
d rata rata K . . .dt
T 0 d Rv
Gambar 14. Wattmeter berdasarkan azas instrumen elektrodinamik
d. KWH-meter
Kwh meter digunakan untuk mengukur energi arus bolak balik ,
merupakan alat ukur yang sangat penting untuk kwh yang diproduksi,
disalurkan ataupun Kwh yang dipakai konsumen-konsumen listrik
Alat ukur ini sangat populer dikalangan masyarakat umum, karena banyak
terpasang pada rumah-rumah penduduk ( kosumen listrik ) dan
menentukan besar kecilnya energi listrik yang dipakai oleh konsumen.
19
KWH meter dugunakan untuk mengukur energi listrik yang menentukan
besar kecilnya rekening listrik pemakai. Mengingat sangat pentingnya arti
kwh meter, baik bagi PLN maupun pemakai maka perlu diperhatikan
benar-benar cara penyambungannya.
KWH meter memiliki tiga buah kumparan, yang terdiri dari satu buah
kumparan tegangan dengan koil berdiameter tipis, dan dua buah kumparan
tegangan dengan koil berdiameter tebal. Selain itu dalam sebuah KWH
meter juga terdapat magnet permanen yang berfungsi untuk menetralkan
alumunium dari induksi medan magnet.
Cara kerja KWH Meter yaitu, arus beban pada I menghasilkan fluks bolak
balik
Φc,
yang
kemudian
melewati
piringan
aluminium
dan
menginduksinya. Akibatnya timbul tegangan dan eddy current. Selain itu
kumparan tegangan Bp juga mengasilkan fluks bolak balik Φp yang
melintas arus If, sehingga piringan mendapatkan gaya, dan resultan dari
torsi membuat piringan tersebut menjadi berputar.
Torsi putaran sebanding dengan fluks Φp serta arus IF dan harga cosinus
dari sudut diantaranya. Akibat Φp dan IF sebanding dengan tegangan E
serta arus beban I, maka torsi motor sebanding dengan EI cos θ, yakni
daya aktif yang diberikan menuju ke beban. Oleh sebab itu kecepatan
putaran piringan sebanding dengan daya aktif yang digunakan.
Gambar 15.
Penyambungan Pada Alat Ukur KWH Meter
20
Gambar 16. Diagram Pengawatan KWH Meter 3 Fasa
Gambar 17. Menentukan Pembatas (Zekring) KWH Meter 3 Fasa
21
Gambar 18. Diagram Pengawatan Kwhmeter 1 Fasa untuk Menentukan
Pembatas ( Zekring )
Gambar 19.
Diagram Pengawatan KWH Meter Tarif Ganda dan KVarH Meter
e. Cos Phi Meter
22
Cosphimeter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui besarnya
faktor kerja (power factor) yang merupakan beda fase antara tegangan dan
arus. Dalam pengertian sehari-hari disebut pengukur Cosinus phi (ϕ).
Tujuan pengukuran Cos ϕ atau pengukur nilai cosinus sudut phasa adalah
memberikan penunjukan secara langsung dari selisih phasa yang timbul
antara arus dan tegangan.
Pengukuran Cos Phi berdasarkan pada dasar-dasar gerak listrik dapat
dianggap sebagai Pengukuran kumparan silang. Kumparan didalamnya
terdiri dari kumparan arus dan kumparan tegangan, prinsip seperti
pengukur Watt. Dalam proses pengukuran Cos Phi , prinsip pengukuran
bukanlah dituntut hasil yang persis. Menurut petunjuk-petunjuk dari
pembuat atau yang memproduksi alat ukur, kesalahan yang diizinkan
adalah dua derajat, sudut skala penunjukan.
Cos phi meter banyak digunakan / terpasang pada :
Panel pengukuran mesin pembangkit
Panel gardu hubung
Alat pengujian
Alat penerangan, dll.
Cara penyambungan adalah sama dengan pengukuran watt meter.
Gambar 20. Diagram Pengawatan Cos Phi Meter
23
Alat ini digunakan untuk mengetahui, besarnya factor k
merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Car
tidak berbeda dengan watt meter sebagaiman gambar di
an untuk mengetahui, besarnya factor kerja (power factor) yang
a fase antara tegangan dan arus. Cara penyambungan adalah
engan watt meter sebagaiman gambar dibawah ini :
Cos phi meter banyak digunakan dan terpasang pada
Panel pengukuran mesin pembangkit
Panel gardu hubung gardu induk
Alat pengujian, alat penerangan, dan lain-lain.
Gambar 21. Penyambungan Pada Alat Ukur Cos Phi Meter
banyak digunakanf.dan
terpasang
pada :
Frekwensi
Meter
gukuran mesin pembangkit
Frekwensi
bolak
u hubung gardu induk
meter digunakan untuk mengetahui gelobang sinusoidal arus
balik
yang merupakan jumlah siklus gelombang sinussoidal
perdetik ( cycle / second ).
jian, alat penerangan, dan lain-lain.
Frekwensi meter mempunyai peranan cukup penting khususnya dalam
mensikronisasikan (memparalelkan) dua unit mesin pembangkit dan
stabilnya frekwensi merupakan petunjuk ke stabilan mesin pembangkit.
Frekuensi meter analog merupakan alat ukur yang digunakan untuk
mengukur besaran frekuensi dan yang berkaitan dengan frekuensi.
Terdapat beberapa jenis frekuensi meter analog diantaranya jenis batang
atau lidah getar, alat ukur ratio dan besi putar.
24
Alat ukur frekuensi lidah getar prinsip kerjanya berdasarkan resonansi
mekanis. Jika sederetan kepingan baja yang tipis membentuk lidah-lidah
getar, masing-masing mempunyai frekuensi getar yang berbeda. Lidahlidah getar dipasang bersama-sama pada sebuah alas fleksibel yang
terpasang pada sebuah jangkar elektromagnit. Kumparan elektromagnet
diberi energi listrik dari jala-jala arus bolak-balik yang frekuensinya akan
ditentukan, maka salah satu dari lidah-lidah getar akan beresonansi dan
memberikan defleksi yang besar bila frekuensi getarnya sama dengan
frekuensi medan magnet bolak-balik tersebut.
Batang yang frekuensi dasarnya sama dengan frekuensi elektromagnet
diberi energi, akan membentuk suatu getaran. Getaran batang ini dapat
dilihat pada panel alat ukur berupagetaran batang ditunjukkan melalui
jendela. Apabila frekuensi yang diukur berada diantara frekuensi dua
batang yang berdekatan, maka kedua batang akan bergetar dan frekuensi
jala-jala paling dekat pada batang yang bergetar paling tinggi. Frekuensi
langsung terbaca dengan melihat skala pada bagian yang paling banyak
bergetar.
Alat ukur frekuensi dengan skala penunjukkan sering dibuat sebagai alat
ukur rasio (elektro dinamis). Frekuensi meter elektrodinamis mempunyai
dua kumparan tetap. Masing-masing kumparan tetapnya dibuat suatu
rangkaian resonansi seri R, L, C. Rangkaian pertama mempunyai
frekuensi resonansi dibawah suatu harga frekuensi tertentu dan rangkaian
lain beresonansi pada frekuensi di atas frekuensi yang ditetapkan tersebut.
Misalnya untuk frekuensi 50 Hz, rangkaian I beresonansi pada frekuensi
40 Hz dan rangkaian II beresonansi pada 60 Hz.
Pada frekuensi antara 40 -50 Hz, kumparan medan yang pertama dengan
rangkaiannya bekerja lebih dominan sehingga menghasilkan torsi yang
arahnya berlawanan dengan jarum jam. Pada frekuensi antara 50 – 60Hz,
kumparan medan kedua dengan rangkaiannya bekerja lebih dominan
sehingga menghasilkan torsi yang searah jarum jam.
25
Gambar 21. Penyambungan Pada Alat Ukur Frekwensi Meter
g. Megger
MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER merupakan
salah satu alat ukur yang berfungsi untuk mengukur tahan isolasi dari
26
suatu instalasi atau untuk mengetahui apakah penghantar dari suatu
instalasi terdapat hubung langsung, apakah antara fasa dengan fasa atau
dengan nol atau dengan pembumian.
Biasanya sebelum instalasi listrik dioperasikan, ada tahapan yang harus
dipenuhi, yaitu pengujian isolasi. Pada pengujian isolasi inilah MEGA
OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER digunakan. Pada
pengujian isolasi ini dilakukan atas : uji isolasi fasa-fasa, uji isolasi fasapembumian (jika penghantar netral tidak dihubungkan ke penghantar
pembumian), uji isolasi fasa-netral.
Megger digunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alat listrik
atau instalasi-instalasi tenaga listrik misalnya : kabel, trafo, OCB, Jaring
SUTM dll,.
MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER memiliki
kriteria pengukuran sebagai berikut :
Tegangan alat ukur tersebut umumnya dengan tegangan tinggi
arus searah yang besarnya berkisar antara 500 volt sampai dengan
10.000 volt.
Tegangan MEGGER dipilih berdasarkan pada tegangan kerja
suatu peralatan atau instalasi yang akan diuji.
Besarnya pengujian ditetapkan bahwa harga penahan isolasi
minimum adalah 1000 kali tegangan kerja peralatan yang akan
diuji.
27
Gambar 22. Rangkaian Dalam Megger
Cara kerjanya :
(a) Penahan isolasi dipasang pada apitan A dan E
(b) Tangkai generator D diputar dengan cepat
(c) Saklar P ditekan hingga jarum petunjuk menyimpang kekanan ke
angka Nol
(d) Bila kondisi di atas sudah tercapai, saklar P dilepas, sambil memutar
terus tangkai generator dg kecepatan yang sama maka jarum akan
bergerak kembali dan berhenti pada suatu harga penahan isolasi
dengan satuan M.Ohm
Gambar rangaian dasar Megger adalah sebagai berikut :
28
Gambar rangkaian dasar megger adalah seperti berikut :
Gambar 23. Rangkaian Dasar Megger
Megger banyak
digunakan
dalam
mengukur
tahanan
Megger banyak
digunakanpetugas
petugas dalam
mengukur
tahanan isolasi
pada : isolasi pad
Kabel instalasi pada rumah-rumah/bangunan,
Kabel
instalasi
pada rumah-rumah / bangunan
Kabel
tegangan
rendah
Kabel tegangan tinggi,
Kabel
tegangan
tinggi
Transformator,
Kabel tegangan rendah,
OCB,
alat listrik lainnya.
Transformator, OCB
dandan
peralatan
listrik lainnya
h. Alat Ukur Dengan CT
Alat ukur mempunyai 2 type penunjukan
Pembacaan langsung = alat ukur yg mempunyai batas kuat hantar
arus lebih tinggi dari besaran arus yg akan diukur
Pembacaan tidak langsung = untuk mengukur besaran arus yang
lebih dari kemampuan batas kuat hantar arus dari alat ukur tersebut.
Maka perlu ditambah alat bantu
29
Gambar 24. Contoh Alat Bantu Yang Perlu Ditambah Alat Bantu
i. Phase Sequence.
Alat ini digunakan untuk mengetahui benar/ tidaknya urutan phase system
tegangan
listrik
3
phase Ini sangat
penting
khususnya dalam
penyambungan gardu-gardu atau konsumen listrik, karena kesalahan
urutan phasa dapat menimbulkan :
Kerusakan pada peralatan / mesin antara lain putaran motor
terbalik,
Putaran piringan kWH meter menjadi lambat atau berhenti, dll.
Gambar 25. Phase Sequence
j. Alat Ukur Penahan Tanah
Cara kerja dari alat ukur penahan tanah ini yaitu pada penahan Ohm PQ
digeser kontak geser Q’ yang tersambung pada tanah pembantu Y melalui
telepon kepala T. Titik A dan P disambung terus untuk memastikan bahwa
titik-titik tersebut benar-benar mempunyai satu tegangan yang sama.
Besarnya tegangan antara titik P dan tanah pembantu Y tergantung dari
letak kontak geser Q’, jadi tergantung dari besarnya penahan R antara titik
P dan kontak geser Q’
30
Menitik arah aliran I1 di dalam Rx dan aliran I2 di dlm R itu, teranglah
bahwa Ex dan Er harus bertengan arahnya.
Gambar 26. Alat Ukur Penahan Tanah
2.3. Batas Ukur Pada Alat-Alat Listrik
Setiap alat ukur mempunyai batus ukur tertentu, artinya alat ukur tersebut
hanya mampu mengukur sampai harga maksimal tertentu dimana jarum petunjuk
akan menyimpang penuh sampai pada batas maksimal dari pada skala yang
tersedia.
31
Pada alat ukur cermat yang dipakai untuk mengukur bermacam-macam
rangkaian, biasanya dilengkapi dengan dua, tiga atau lebih batas ukur. Contoh
pada sebuah voltmeter;
Gambar 27. Contoh Batas Alat Ukur Pada Voltmeter Beserta Cara
Membacanya
BAB III
PENUTUP
32
3.1. Kesimpulan
1. Pembagian macam-macam alat ukur listrik antara lain yaitu; menurut
macam arus, menurut tipe atau jenis, menurut prinsip kerja, menurut
sumber tegangan, menurut tegangan pengujiannya, menurut posisi
pengoperasian,
menurut
kecermatan
pemakaian,
menurut
jenis
penunjukkan, menurut sifat penggunaan, menurut sistem pengukuran, dan
menurut besaran yang diukur.
2. Macam-macam alat ukur dan penggunaannya menurut pengawatannya
antara lain yaitu; amperemeter, voltmeter, wattmeter, kwhmeter, cos phi
meter, dan frekuensi meter, serta megger.
3. Setiap alat ukur mempunyai batus ukur tertentu, artinya alat ukur tersebut
hanya mampu mengukur sampai harga maksimal tertentu dimana jarum
petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas maksimal dari pada
skala yang tersedia.
3.2. Latihan Soal dan Pembahasan
1. Sebutkan bentuk-bentuk pengklasifikasian dari alat ukur listrik!
33
Pembagian macam-macam alat ukur listrik antara lain yaitu;
menurut macam arus, menurut tipe atau jenis, menurut prinsip
kerja, menurut sumber tegangan, menurut tegangan pengujiannya,
menurut posisi pengoperasian, menurut kecermatan pemakaian,
menurut jenis penunjukkan, menurut sifat penggunaan, menurut
sistem pengukuran, dan menurut besaran yang diukur.
2. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut macam arus!
Arus searah (DC),
Arus bolak-balik (AC), dan
Arus searah dan bolak-balik (DC/AC).
3. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut tipe atau
jenisnya!
Tipe Jarum Petunjuk
Tipe Recorder
Tipe Integrator
Digital
4. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut besaran listrik
yang diukur beserta kegunaannya!
Mili amperemeter/mili ammeter, amperemeter/ammeter,
Voltmeter, kilo voltmeter,
Ohm-meter, megger,
Wattmeter, kilo wattmeter,
Watt-hour meter (WH-meter), KWh-meter,
Frekwensi meter,
Power factor (Cosinus-j) meter.
5. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut tegangan
pengujinya!
Alat ukur dengan tegangan penguji 2kV,
Alat ukur dengan tegangan penguji 3kV,
Alat ukur dengan tegangan penguji 4kV.
34
6. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut sumber
tegangannya!
Pengukuran untuk besaran arus searah,
Pengukur untuk besaran arus bolak-balik,
Pengukur untuk besaran arus searah dan bolak-balik,
Pengukur phasa tiga.
7. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut kecermatan
pemakaian beserta penggunannya!
Alat ukur presisi, untuk laboratorium,
Alat ukur praktis/industri/kerja, untuk perusahaan, industri dll,
Alat ukur kasar, untuk penunjuk/indikator.
8. Sebutkan pengklasifikasian alat ukur listrik menurut posisi pengoperasian!
Pengoperasian alat dipasang pada posisi mendatar
Pengoperasian alat dipasang pada posisi tegak
Pengoperasian alat dipasang pada posisi miring 600
9. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut asas kerja!
Alat ukur kumparan putar/moving coil,
Alat ukur thermocouple/kawat panas,
Alat ukur besi putar/moving iron,
Alat ukur elektrodinamis,
Alat ukur induksi,
Alat ukur elektrostatis,
10. Apa yang dimaksud dengan alat ukur kumparan putar?
Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur yang bekerja atas dasar
prinsip kumparan listrik yang ditempatkan dalam medan magnet
yang berasal dari magnet permanen.
11. Apa yang dimaksud dengan alat ukur thermocouple?
Termokopel (Thermocouple) adalah jenis sensor suhu yang
digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua jenis
logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya sehingga
menimbulkan efek “Thermo-electric”.
35
12. Jelaskan prinsip kerja dari alat ukur induksi!
Prinsip kerja alat ukur induksi ini dipengaruhi adannya torsi yang
terjadi karena adanya reaksi antara fluks magnetis yang
magnitudenya tergantung padaarus atau tegangan yang diukur serta
tergantung pada arus eddy atau arus putar yang terinduksi pada
piringan atau silinder metal oleh fluks magnet yang lain.
13. Apa yang dimaksud dengan alat ukur elektrodinamis?
Alat ukur elektrodinamis adalah alat ukur kumparan putar, yang
medan magnet nya tidak berasal dari magnet permanen melainkan
berasal dari kumparan tetap pada alat ukur tersebut.
14. Apa yang dimaksud dengan alat ukur elektrostatis?
Alat ukur elektrostatis adalah alat ukur yang mempergunakan gaya
elektrostatis yaitu gaya tarik antara muatan listrik yang didapatkan
dari interaksi antara dua buah elektroda yang masing-masing
mempunyai potensial yang berbeda. Sebutkan pengklasifikasian
dari alat ukur listrik menurut jenis penunjukkan!
15. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut cara pembacaan!
Alat ukur dengan penunjukkan yang langsung dapat dibaca atau
dilihat (pengukuran langsung),
Alat ukur yang hasil akhirnya didapatkan dari beberapa
pengukuran langsung (pengukuran tidak langsung),
16. Sebutkan
pengklasifikasian
dari
alat
ukur
listrik
menurut
sifat
penggunaan!
Papan penghubung/switchbord
Portabel (mudah dibawa kemana-mana/dipindah-pindahkan)
17. Sebutkan macam-macam alat ukur dan penggunaannya menurut
pengawatannya!
Macam-macam
pengawatannya
alat
ukur
dan
penggunaannya
antara
lain
yaitu;
amperemeter,
menurut
voltmeter,
wattmeter, kwhmeter, cos phi meter, dan frekuensi meter, serta
megger.
36
18. Jelaskan apa kegunaan dari amperemeter!
Amperemeter digunakan untuk mengetahui besarnya arus / aliran
listrik baik berupa arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit
ataupun arus listrik yang di distribusikan ke jaringan distribusi, dan
lainnya.
19. Bagaimana cara penyambungan pada amperemeter?
Cara
penyambungan
dari
ampere
meter
adalah
dengan
menghubungkan seri dengan sumber daya listrik ( power source ).
20. Jelaskan apa kegunaan dari voltmeter!
Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan
listrik baik berupa tegangan listrik yang diproduksi mesin
pembangkit ataupun tegangan listrik yang di distribusikan ke
jaringan distribusi, dan lainnya.
21. Bagaimana cara penyambungan pada voltmeter?
Cara
penyambungan
dari
volt
meter
adalah
dengan
menghubungkan paralel dengan sumber daya listrik ( power source
).
22. Jelaskan apa yang dimaksud dengan wattmeter!
Alat ukur untuk mengetahui besarnya daya nyata ( daya aktif ).
23. Bagaimana cara penyambungan pada wattmeter?
Pada watt meter terdapat spoel / belitan arus dan spoel / belitan
tegangan, sehingga cara penyambungan watt meter pada umumnya
merupakan kombinasi cara penyambungan volt meter dan ampere
meter.
24. Jelaskan apa kegunaan dari kwhmeter!
KWH meter dugunakan untuk mengukur energi listrik yang
menentukan besar kecilnya rekening listrik pemakai.
25. Jelaskan isi komponen dari sebuah kwhmeter!
KWH meter memiliki tiga buah kumparan, yang terdiri dari satu
buah kumparan tegangan dengan koil berdiameter tipis, dan dua
37
buah kumparan tegangan dengan koil berdiameter tebal. Selain itu
dalam sebuah KWH meter juga terdapat magnet permanen yang
berfungsi untuk menetralkan alumunium dari induksi medan
magnet.
26. Jelaskan apa yang dimaksud dengan cos phi meter!
Cosphimeter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui
besarnya faktor kerja (power factor) yang merupakan beda fase
antara tegangan dan arus. Dalam pengertian sehari-hari disebut
pengukur Cosinus phi (ϕ).
27. Sebutkan tempat-tempat yang biasa dipasangi cos phi meter!
Panel pengukuran mesin pembangkit
Panel gardu hubung
Alat pengujian
Alat penerangan, dll.
28. Jelaskan apa yang dimaksud dengan frekuensi meter!
Frekwensi meter digunakan untuk mengetahui gelobang sinusoidal
arus bolak balik
yang merupakan jumlah siklus gelombang
sinussoidal perdetik ( cycle / second ).
29. Apa yang dimaksud dengan megger?
MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER
merupakan salah satu alat ukur yang berfungsi untuk mengukur
tahan isolasi dari suatu instalasi atau untuk mengetahui apakah
penghantar dari suatu instalasi terdapat hubung langsung, apakah
antara fasa dengan fasa atau dengan nol atau dengan pembumian.
30. Apa kegunaan dari phase sequence?
Alat ini digunakan untuk mengetahui benar/ tidaknya urutan phase
system tegangan listrik 3 phase Ini sangat penting khususnya
dalam penyambungan gardu-gardu atau konsumen listrik.
38
DAFTAR PUSTAKA
http://infokitabersama123.blogspot.co.id/2013/03/alat-ukur-elektrostatisinstrument.html
http://belajarelektronika.net/fungsi-dan-cara-kerja-kwh-meter-pada-instalasilistrik/
http://ironcheol.blogspot.co.id/2011/12/cosphi-meter.html
http://kusumandarutp.blogspot.co.id/2015/11/alat-ukur-elektrodinamis.html
http://teknikelektronika.com/pengertian-termokopel-thermocouple-dan-prinsipkerjanya/
http://wuriyaningsih.blogspot.co.id/2014/05/pengenalan-alat-ukur-listrik.html
http://www.blogteknisi.com/2016/05/mengenal-megger-mega-ohm-meter.html
39
PENGUKURAN BESARAN LISTRIK
“MACAM MACAM ALAT UKUR DAN PENGGUNAANNYA”
OLEH:
MUHAMMAD AFRIZAL GHIFARI R.
F1B015059
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MATARAM
2016
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga dapat menyelesaikan penysunan makalah ini.
Penyusun berusaha menampilkan makalah ini dalam bentuk yang
selengkap mungkin dan mudah untuk dicerna. Makalah ini disusun guna
menyelesaikan tugas mata kuliah Pengukuran Besaran Listrik. Penyusun
menyadari, dengan keterbatasan-keterbatasan yang dimiliki, makalah ini masih
memiliki kekurangan-kekurangan. Namun, penyusun yakin setidaknya dapat
membantu pembaca dalam memperoleh informasi dan penjelasan tentang materi
pengukuran besaran listrik tentang macam-macam alat ukur dan penggunannya.
Oleh karena itu, penyusun harapkan kritik dan saran dari pembaca agar makalah
ini menjadi lebih baik dan terperinci.
Akhir kata, penyusun sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang
telah berperan serta dalam penyusunan laporan ini dari awal sampai akhir.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penyusun sendiri dan bagi pembaca
pada umumnya.
Mataram, Oktober 2016
Penyusun
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.........................................................................2
DAFTAR ISI....................................................................................3
BAB I.............................................................................................4
1.1. Latar Belakang..........................................................................4
1.2. Rumusan Masalah......................................................................4
BAB II............................................................................................5
2.1. Pembagian Macam-Macam Alat Ukur.............................................5
2.2. Penggunaan Alat Ukur Menurut Pengawatannya..............................15
2.3. Batas Ukur Pada Alat-Alat Listrik................................................31
BAB III.........................................................................................32
3.1. Kesimpulan............................................................................32
3.2. Latihan Soal dan Pembahasan.....................................................33
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................33
3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Lebih dari satu setengah abad yang lalu, telah banyak diperoleh
sumbangan mengenai ilmu pengukuran besaran listrik. Selama periode tersebut,
segala upaya ditujukan kepada penyempurnaan instrument (alat ukur) jenis-jenis
defleksi dengan sebuah skala atau penunjuk yang dapat bergerak. Sudut defleksi
dari penunjuk merupakan suatu fungsi, dengan demikian dapat disamakan dengan
harga dari besaran listrik yang diukur.
Istilah alat ukur analog dibuat untuk ciri-ciri ukur jenis defleksi dan
membedakan dari sejumlah instrument yang berbeda. Sementara apabila harga
besaran yang diukur ditampilkan dalam desimal (digital), instrumen tersebut
disebut dengan alat ukur digital.
Ilmu dan teknologi sangat berkaitan erat dengan pengukuran sebagai hal
yang tidak dapat dipisahkan. Instrumen pengukuran modern adalah salah satu
buah hasil dari ilmu pengetahuan. Instrumentasi adalah cabang dari keteknikan
yang tidak hanya memberikan ilmu pengetahuan tetapi semua cabang keteknikan
dan obat-obatan secara baik. Pengukuran yang tepat dari dimensi, temperatur,
tekanan, daya, tegangan, arus, impedansi, mermacam-macam sifat material, dan
sebagian besar variabel fisika lainnya adalah penting bagi keteknikan sebagai ilmu
pengetahuan. Pengukuran akurat sangat diperlukan untuk perancangan yang
ekonomis.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah pengertian dari
pengukuran besaran listrik itu sendiri, karakteristik dari alat ukur, dan klasifikasi
dari alat ukur.
4
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pembagian Macam-Macam Alat Ukur
Sebelum melaksanakan pengukuran, terlebih dahulu kita kenal dan
mempelajari peralatan alat ukur tersebut. Kita dapat memilih dan menggunakan
alat ukur dengan metode yang benar, sehingga pada pelaksanaan pengukuran
tidak terjadi suatu kesalahan dan akan diperoleh suatu hasil ukur dengan akurasi
dan optimasi yang tinggi.
Gambar 1.
Macam-macam Alat Ukur
Untuk mengenal dan mendapatkan hasil ukur sesuai yang dibutuhkan,
berikut dijelaskan tentang alat ukur tersebut.
a. Menurut macam arus
Arus searah (DC),
Arus bolak-balik (AC),
Arus searah dan bolak-balik (DC/AC).
5
b. Menurut Tipe / Jenis :
Tipe Jarum Petunjuk
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah yang ditunjuk oleh jarum
petunjuk, harga tersebut adalah harga sesaat pada waktu meter
tersebut dialiri arus listrik
Tipe Recorder
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga yang ditulis / dicatat
pada kertas, pencatat ini dilakukan secara otomatis dan terus menerus
selama meter tersebut dialiri arus listrik.
Tipe Integrator
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga dari hasil
penjumlahan yang dicatat pada selang waktu tertentu selama alat
tersebut digunakan
Digital
Harga / nilai hasil ukur yang dibaca adalah harga sesaat
c. Menurut sumber tegangan :
=
Pengukuran untuk kebesaran arus
searah
DC
Pengukur untuk kebesaran arus
bolak-balik
AC
=
Pengukur untuk kebesaran arus
searah dan bolak-balik
AC DC
3
Pengukur phasa tiga
AC 3
Tabel 1. Alat Ukur Berdasarkan sumber tegangan
d. Menurut sifat pengunaannya :
Portable
Alat ini mudah dipergunakan dan dapat dipindahkan selama
pengukuran.
6
Papan hubung / panel
Alat ini di pasang pada panel secara permanen atau tempat-tempat
tertentu, sehingga tidak dapat dipindahkan untuk mengukur di tempat
lain.
e. Menurut macam alat ukur :
Nama Alat
Ukur
Besaran Yang
Diukur
Tanda
Satuan
Rangkaian
Penggunaan
Keterangan
Amper Meter
Arus
A
Ac & Dc
V/R
Volt Meter
Tegangan
V
Ac & Dc
I.V
Watt Meter
Daya
W
Ac & Dc
V I Cos Φ
Ohm Meter
Tahanan
Ω
Dc
V/I
Kwh Meter
Energi
Kwh
Ac & Dc
V I T Cos
Φ
Kvah Meter
Energi
Kvah
Ac & Dc
V I T Sin Φ
Frekuensi
Meter
Getaran/Detik
Hz
Ac
-
Cos Φ
Ac
-
CosPhi Meter Faktor Kerja
Tabel 2. Macam Alat Ukur
f. Menurut asas kerjanya
7
Besi putar, tanda ( S )
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam
Besi putar, tanda ( S )
suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar)
Prinsip kerja : gaya elektromagnetik pada suatu inti besi dalam
penggunaan pada rangkaian AC/DC.
suatu medan magnet. (kumparan tetap, besi yang berputar)
penggunaan pada rangkaian AC/DC.
Kumparan putar, tanda (M)
Prinsip
kerja
: gaya
Kumparan
putar,
tanda
(M) elektromagnetik antar medan magnet suatu
tetapkerja
dan :arus
berputar
magnit
tetap),
pengunaan
Prinsip
gaya(kumparan
elektromagnetik
antar
medan
magnet
suatu
tetap
dan arus
(kumparan
magnit tetap),
pengunaan
pd
rangkaian
DC,
alat ukur berputar
yg menggunakan
sistem
ini V/A/Ω.
pd rangkaian DC, alat ukur yg menggunakan sistem ini V/A/Ω.
Elektrodinamik, tanda (D)
Elektrodinamik, tanda (D)
Prinsip kerja: gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan
Prinsip kerja: gaya elektromagnetik antar arus-arus. (kumparan
tetap
pemakaian pada
pada rangkaian
rangkaian
tetap &
& kumparan
kumparan berputar),
berputar), pemakaian
AC/DC,
system ini
ini V
V // AA //W
W //F.
F.
AC/DC, alat
alat yang
yang menggunakan
menggunakan system
Induksi, tanda
tanda (I)
(I)
Induksi,
Prinsip kerja
kerja :: gaya
gaya elektromagnetik
elektromagnetik yang
Prinsip
yang ditimbulkan
ditimbulkan oleh
oleh medan
medan
magnit bolak-balik dan arus yang terimbas oleh medan
magnit bolak-balik dan arus yang terimbas oleh medan
magnet, (arus induksi dalam hantaran).
magnet, (arus induksi dalam hantaran).
Kawat panas
Kawat panas
Prinsip
kerja : gerakan jarum diakibatkan oleh pemuaian panas
Prinsip
dan kerja
tarikan
: gerakan
pegas, (pemakaian
jarum diakibatkan
pada rangkaian
oleh pemuaian
AC/DC,panas
alat
yangtarikan
menggunakan
sistem ini A/V/.
dan
pegas, (pemakaian
pada rangkaian AC/DC, alat
yang menggunakan sistem ini A/V/.
Gambar 2. Macam-Macam Alat Ukur Menurut Asas Kerjanya
Alat ukur besi putar/moving iron,
Alat ukur ini terdiri dari kumparan tetap dan sepasang besi lunak
mudah mengalami demagnetisasi, besi lunak tersebut ditempatkan
dalam ruang antara kumparan tetap dimana besi lunak yang satu
ditempatkan menempel dengan kumparan tetap sedang besi lunak
yang lain berhubungan dengan sumbu as dari jarum penunjuk
sehingga dapat berputar/bergerak bebas. Alat ukur dengan besi putar
bekerja berdasar pada arus yang akan diukur melalui kumparan yang
tetap dan menyebabkan terjadinya medan magnet. Potongan besi
ditempatkan
dimedan
magnet
tersebut
dan
menerima
gaya
elektromagnetis.
8
Gambar 3. Alat Ukur Besi Putar / Moving Iron
Alat ukur kumparan putar/moving coil
Alat ukur kumparan putar 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, karena telah
memiliki medan magnet yang kuat terbuat dari logam alniko yang
berbentuk U.
Prinsip kerja alat ukur kumparan putar menggunakan dasar percobaan
Lorentz. Gaya yang timbul disebut dengan gaya Lorentz. Arahnya
ditentukan dengan kaidah tangan kiri Fleming.
9
Gambar 4. Alat Ukur Kumparan Putar/Moving Coil
Alat ukur elektrodinamis,
Alat ukur elektrodinamis adalah alat ukur kumparan putar, yang
medan magnet nya tidak berasal dari magnet permanen melainkan
berasal dari kumparan tetap yang sudah ada pada alat ukur tersebut.
Alat ukur elektrodinamis dapat digunakan pada arus listrik bolakbalik atau pun searah. Alat ukur elektrodinamis bila digunakan untuk
arus bolak-balik biasanya skala dikalibrasi dalam akar kuadrat arus
rata-rata, berarti alat ukur membaca nilai efektif.
10
Gambar 5. Alat Ukur Elektrodinamis
Alat ukur elektrostatis,
Alat ukur elektrostatis adalah alat ukur yang mempergunakan gaya
elektrostatis yaitu gaya tarik antara muatan listrik yang didapatkan
dari interaksi antara dua buah elektroda yang masing-masing
mempunyai potensial yang berbeda. Gaya elektrostatis ini dapat
menimbulkan torsi penyimpangan. Biasanya alat ukur ini digunakan
sebagai alat ukur tegangan bolak-balik dan tegangan searah. Untuk
beda potensial yang cukup besar, maka gaya elektrostatis yang
dihasilkan kecil, sehingga alat ukur ini biasanya dikhususkan untuk
tegangan yang tingi.
Gambar 6. Alat Ukur Elektrostatis
11
Alat ukur induksi
Alat ukur induksi hanya dipergunakan pada pengukuran listrik bolakbalik serta dapat digunakan sebagai Ammeter, Voltmeter ataupun
Wattmeter serta Energi meter (Kwh-meter). Torsi penyimpang pada
alat ukur induksi dihasilkan oleh reaksi antara fluks magnet bolakbalik.
Prinsip kerja alat ukur induksi ini dipengaruhi adannya torsi yang
terjadi
karena
adanya
reaksi
antara
fluks
magnetis
yang
magnetudenya tergantung padaarus atau tegangan yang diukur serta
tergantung pada arus eddy atau arus putar yang terinduksi pada
piringan atau silinder metal oleh fluks magnet yang lain.
Gambar 7. Alat Ukur Induksi
Alat ukur thermocouple,
Termokopel (Thermocouple) atau dalam bahasa indonesia dapat
disebut juga daengan alat ukur kawat panas adalah jenis sensor suhu
yang digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua
jenis logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya
sehingga menimbulkan efek “Thermo-electric”.
12
Pada dasarnya Termokopel hanya terdiri dari dua kawat logam
konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya. Satu jenis
logam konduktor yang terdapat pada Termokopel akan berfungsi
sebagai referensi dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang
satunya lagi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas.
Gambar 8. Alat Ukur Thermocouple
g. Klasifikasi alat ukur
Menurut kecermatannya alat ukur dibedakan menjadi tiga golongan :
Alat ukur dengan tingkat ketelitian tinggi (presisi)
Alat ukur dengan tingkat ketelitian rendah
Alat ukur dengan tingkat ketelitian menengah
Kelas
Kesalahan yg
diizinkan (%)
Penggunaan
Keterangan
0,1
± 0,1
Laboratorium
Presisi
0,2
± 0,2
Laboratorium
Presisi
0,5
± 0,5
Laboratorium
Menengah
1,0
± 1,0
Industri
Menengah
13
1,5
± 1,5
Industri
Menengah
2,0
± 2,0
Industri
Menengah
2,5
± 2,5
Industri
Menengah
3,0
± 3,0
Hanya untuk cek
Rendah
5,0
± 5,0
Hanya untuk cek
Rendah
Tabel 3. Klasifikasi Alat Ukur
h. Menurut tegangan pengujiannya :
Lambang Pada Alat Ukur
Keterangan
2
Tegangan uji 2 kv
Alat ukur dengan tegangan
Tegangan
uji22kvkv
Tegangan
uji
3
Tegangan uji 3 kv
Alat ukur dengan tegangan
Tegangan
Teganganuji
uji33kvkv
pengujian 2 kV
pengujian 3 kV
Alat ukur dengan tegangan
Tegangan uji 4 kv
pengujian
4 kV
Tegangan
Teganganuji
uji44kvkv
4
Tabel 4. Alat Ukur Menurut Tegangan Pengujiannya
i. Menurut posisi pengoperasian :
Lambang Pada Alat Ukur
Keterangan
Pengoperasianuntuk
alat dipasang
pada mendatar
Dipasang
posisi
Dipasang
untuk
posisi
mendatar
.
Dipasang
untuk posisi mendatar
.
posisi mendatar
Pengoperasian alat dipasang pada
DiDi
pasang
dengan posisi tegak.
pasang
posisi
tegak dengan posisi
tegak.
Di pasang dengan posisi tegak.
Pengoperasian alat dipasang pada
o
60
Di pasang dengan
posisi miring 60o
0
posisi miring 60
Di pasang
pasang
dengan posisi
posisi miring
miring 60
6
Di
dengan
Tabel 5. Alat ukur menurur posisi pengoperasian
14
2.2. Penggunaan Alat Ukur Menurut Pengawatannya
a.
Amperemeter
Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya arus / aliran listrik
baik berupa :
Arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit ataupun
Arus listrik yang di distribusikan ke jaringan distribusi, dan
lainnya
Amperemeter harus dihubungkan seri dengan rangkaian yang akan diukur
karena mempunyai tahanan dalam ( RA ) yang kecil. Apabila amperemeter
dihubungkan paralel akan terjadi dua aliran (I1 dan I2), maka pengukuran
tidak benar (salah) dan akan merusak amperemeter karena dihubung
singkat dengan baterai/tegangan sumber alat ukur tersebut.
Cara penyambungan dari ampere meter adalah dengan menghubungkan
seri dengan sumber daya listrik ( power source ) sebagaimana gambar
dibawah ini:
15
b.
Gambar 9. Penyambungan Pada Alat Ukur Amperemeter
Volt meter
Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan listrik baik
berupa :
Tegangan listrik yang diproduksi mesin pembangkit ataupun
Tegangan listrik yang di distribusikan ke jaringan distribusi, dan
lainnya
Tahanan voltmeter harus besar, agar tidak mempengaruhi sistem pada saat
digunakan, juga agar daya yang hilang pada voltmeter itu kecil, dengan
persamaan :
E2
PLosses= R
V
Voltmeter harus dihubungkan paralel dengan rangkaian yang akan diukur
karena mempunyai tahanan dalam ( RA ) yang besar.
Gambar 10. Rangkaian dalam Voltmeter
Cara penyambungan dari voltmeter adalah dengan menghubungkan paralel
dengan beban/sumber listrik ( power source ) sebagaimana gambar
dibawah ini:
16
P
sumber
daya
~
beban
V
Gambar 11. Penyambungan Pada Alat Ukur Voltmeter
c. Watt meter
Alat ukur untuk mengetahui besarnya daya nyata ( daya aktif ), pada watt
meter terdapat spoel / belitan arus dan spoel / belitan tegangan, sehingga
cara penyambungan watt meter pada umumnya merupakan kombinasi cara
penyambungan volt meter dan ampere meter sebagai berikut
17
meter terdapat spoel/belitan arus dan spoel / belitan tegang
penyambungan watt pada umumnya merupakan kombinasi ca
volt meter dan ampere meter sebagaimana pada gambar diba
t ukur ini untuk mengetahui besarnya daya nyata (daya aktif). Pada watt
ter terdapat spoel/belitan arus dan spoel / belitan tegangan, sehingga cara
nyambungan watt pada umumnya merupakan kombinasi cara penyambungan
meter dan ampere meter sebagaimana pada gambar dibawah ini :
Jenis lain dari watt meter berdasarkan besarannya adalah :
KW – meter (kilo watt meter)
MW – meter (mega watt meter)
Gambar 12. Penyambungan Pada Alat Ukur Wattmeter
nis lain dari watt meter berdasarkan besarannya adalah :
Jenis
lain dari watt
meter
adalah
:
Alatwatt
untuk
mengukur
daya
pada
beban
atau pada rangkaian daya itu adalah
KW – meter (kilo
meter)
KW-meter ( kilo watt meter )
nilai-nilai
MW – meter (mega
wattrata-rata
meter) dari perkalian e. i , yaitu nilai sesaat dari tegangan dan arus
pada beban
atau
rangkaian
MW-meter
( megatersebut
watt meter )
Gambar 13. Rangkaian Potensial Wattmeter
Rangkaian potensial wattmeter dibuat bersifat resistip, sehingga arus dan
tegangan pada rangkaian tersebut iV satu fasa dengan e karena Zv = Rv
18
Alat untuk mengukur daya pada beban atau pada rangkaian daya itu adalah
nilai-nilai rata-rata dari perkalian e.i, yaitu nilai sesaat dari tegangan dan
arus pada beban atau rangkaian tersebut.
Rangkaian potensial wattmeter disebut bersifat resistif, sehingga arus dan
tegangan dari rangkaian tersebut iv satu fase dengan e Karena Zv = Rv.
Wattmeter berdasarkan pada asas instrument elektrodinamik.
TORSI pada alat ini
Maka
dimana
d K .
d K .
iv
e
e
Z v Rv
dM
.i1 .i2
d
dM
.iv .i
d
i d K .
dM e
.
d Rv
Nilai rata-rata dalam 1 (satu ) Siklus ( Cycle ) :
T
1
dM e.i
d rata rata K . . .dt
T 0 d Rv
Gambar 14. Wattmeter berdasarkan azas instrumen elektrodinamik
d. KWH-meter
Kwh meter digunakan untuk mengukur energi arus bolak balik ,
merupakan alat ukur yang sangat penting untuk kwh yang diproduksi,
disalurkan ataupun Kwh yang dipakai konsumen-konsumen listrik
Alat ukur ini sangat populer dikalangan masyarakat umum, karena banyak
terpasang pada rumah-rumah penduduk ( kosumen listrik ) dan
menentukan besar kecilnya energi listrik yang dipakai oleh konsumen.
19
KWH meter dugunakan untuk mengukur energi listrik yang menentukan
besar kecilnya rekening listrik pemakai. Mengingat sangat pentingnya arti
kwh meter, baik bagi PLN maupun pemakai maka perlu diperhatikan
benar-benar cara penyambungannya.
KWH meter memiliki tiga buah kumparan, yang terdiri dari satu buah
kumparan tegangan dengan koil berdiameter tipis, dan dua buah kumparan
tegangan dengan koil berdiameter tebal. Selain itu dalam sebuah KWH
meter juga terdapat magnet permanen yang berfungsi untuk menetralkan
alumunium dari induksi medan magnet.
Cara kerja KWH Meter yaitu, arus beban pada I menghasilkan fluks bolak
balik
Φc,
yang
kemudian
melewati
piringan
aluminium
dan
menginduksinya. Akibatnya timbul tegangan dan eddy current. Selain itu
kumparan tegangan Bp juga mengasilkan fluks bolak balik Φp yang
melintas arus If, sehingga piringan mendapatkan gaya, dan resultan dari
torsi membuat piringan tersebut menjadi berputar.
Torsi putaran sebanding dengan fluks Φp serta arus IF dan harga cosinus
dari sudut diantaranya. Akibat Φp dan IF sebanding dengan tegangan E
serta arus beban I, maka torsi motor sebanding dengan EI cos θ, yakni
daya aktif yang diberikan menuju ke beban. Oleh sebab itu kecepatan
putaran piringan sebanding dengan daya aktif yang digunakan.
Gambar 15.
Penyambungan Pada Alat Ukur KWH Meter
20
Gambar 16. Diagram Pengawatan KWH Meter 3 Fasa
Gambar 17. Menentukan Pembatas (Zekring) KWH Meter 3 Fasa
21
Gambar 18. Diagram Pengawatan Kwhmeter 1 Fasa untuk Menentukan
Pembatas ( Zekring )
Gambar 19.
Diagram Pengawatan KWH Meter Tarif Ganda dan KVarH Meter
e. Cos Phi Meter
22
Cosphimeter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui besarnya
faktor kerja (power factor) yang merupakan beda fase antara tegangan dan
arus. Dalam pengertian sehari-hari disebut pengukur Cosinus phi (ϕ).
Tujuan pengukuran Cos ϕ atau pengukur nilai cosinus sudut phasa adalah
memberikan penunjukan secara langsung dari selisih phasa yang timbul
antara arus dan tegangan.
Pengukuran Cos Phi berdasarkan pada dasar-dasar gerak listrik dapat
dianggap sebagai Pengukuran kumparan silang. Kumparan didalamnya
terdiri dari kumparan arus dan kumparan tegangan, prinsip seperti
pengukur Watt. Dalam proses pengukuran Cos Phi , prinsip pengukuran
bukanlah dituntut hasil yang persis. Menurut petunjuk-petunjuk dari
pembuat atau yang memproduksi alat ukur, kesalahan yang diizinkan
adalah dua derajat, sudut skala penunjukan.
Cos phi meter banyak digunakan / terpasang pada :
Panel pengukuran mesin pembangkit
Panel gardu hubung
Alat pengujian
Alat penerangan, dll.
Cara penyambungan adalah sama dengan pengukuran watt meter.
Gambar 20. Diagram Pengawatan Cos Phi Meter
23
Alat ini digunakan untuk mengetahui, besarnya factor k
merupakan beda fase antara tegangan dan arus. Car
tidak berbeda dengan watt meter sebagaiman gambar di
an untuk mengetahui, besarnya factor kerja (power factor) yang
a fase antara tegangan dan arus. Cara penyambungan adalah
engan watt meter sebagaiman gambar dibawah ini :
Cos phi meter banyak digunakan dan terpasang pada
Panel pengukuran mesin pembangkit
Panel gardu hubung gardu induk
Alat pengujian, alat penerangan, dan lain-lain.
Gambar 21. Penyambungan Pada Alat Ukur Cos Phi Meter
banyak digunakanf.dan
terpasang
pada :
Frekwensi
Meter
gukuran mesin pembangkit
Frekwensi
bolak
u hubung gardu induk
meter digunakan untuk mengetahui gelobang sinusoidal arus
balik
yang merupakan jumlah siklus gelombang sinussoidal
perdetik ( cycle / second ).
jian, alat penerangan, dan lain-lain.
Frekwensi meter mempunyai peranan cukup penting khususnya dalam
mensikronisasikan (memparalelkan) dua unit mesin pembangkit dan
stabilnya frekwensi merupakan petunjuk ke stabilan mesin pembangkit.
Frekuensi meter analog merupakan alat ukur yang digunakan untuk
mengukur besaran frekuensi dan yang berkaitan dengan frekuensi.
Terdapat beberapa jenis frekuensi meter analog diantaranya jenis batang
atau lidah getar, alat ukur ratio dan besi putar.
24
Alat ukur frekuensi lidah getar prinsip kerjanya berdasarkan resonansi
mekanis. Jika sederetan kepingan baja yang tipis membentuk lidah-lidah
getar, masing-masing mempunyai frekuensi getar yang berbeda. Lidahlidah getar dipasang bersama-sama pada sebuah alas fleksibel yang
terpasang pada sebuah jangkar elektromagnit. Kumparan elektromagnet
diberi energi listrik dari jala-jala arus bolak-balik yang frekuensinya akan
ditentukan, maka salah satu dari lidah-lidah getar akan beresonansi dan
memberikan defleksi yang besar bila frekuensi getarnya sama dengan
frekuensi medan magnet bolak-balik tersebut.
Batang yang frekuensi dasarnya sama dengan frekuensi elektromagnet
diberi energi, akan membentuk suatu getaran. Getaran batang ini dapat
dilihat pada panel alat ukur berupagetaran batang ditunjukkan melalui
jendela. Apabila frekuensi yang diukur berada diantara frekuensi dua
batang yang berdekatan, maka kedua batang akan bergetar dan frekuensi
jala-jala paling dekat pada batang yang bergetar paling tinggi. Frekuensi
langsung terbaca dengan melihat skala pada bagian yang paling banyak
bergetar.
Alat ukur frekuensi dengan skala penunjukkan sering dibuat sebagai alat
ukur rasio (elektro dinamis). Frekuensi meter elektrodinamis mempunyai
dua kumparan tetap. Masing-masing kumparan tetapnya dibuat suatu
rangkaian resonansi seri R, L, C. Rangkaian pertama mempunyai
frekuensi resonansi dibawah suatu harga frekuensi tertentu dan rangkaian
lain beresonansi pada frekuensi di atas frekuensi yang ditetapkan tersebut.
Misalnya untuk frekuensi 50 Hz, rangkaian I beresonansi pada frekuensi
40 Hz dan rangkaian II beresonansi pada 60 Hz.
Pada frekuensi antara 40 -50 Hz, kumparan medan yang pertama dengan
rangkaiannya bekerja lebih dominan sehingga menghasilkan torsi yang
arahnya berlawanan dengan jarum jam. Pada frekuensi antara 50 – 60Hz,
kumparan medan kedua dengan rangkaiannya bekerja lebih dominan
sehingga menghasilkan torsi yang searah jarum jam.
25
Gambar 21. Penyambungan Pada Alat Ukur Frekwensi Meter
g. Megger
MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER merupakan
salah satu alat ukur yang berfungsi untuk mengukur tahan isolasi dari
26
suatu instalasi atau untuk mengetahui apakah penghantar dari suatu
instalasi terdapat hubung langsung, apakah antara fasa dengan fasa atau
dengan nol atau dengan pembumian.
Biasanya sebelum instalasi listrik dioperasikan, ada tahapan yang harus
dipenuhi, yaitu pengujian isolasi. Pada pengujian isolasi inilah MEGA
OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER digunakan. Pada
pengujian isolasi ini dilakukan atas : uji isolasi fasa-fasa, uji isolasi fasapembumian (jika penghantar netral tidak dihubungkan ke penghantar
pembumian), uji isolasi fasa-netral.
Megger digunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alat listrik
atau instalasi-instalasi tenaga listrik misalnya : kabel, trafo, OCB, Jaring
SUTM dll,.
MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER memiliki
kriteria pengukuran sebagai berikut :
Tegangan alat ukur tersebut umumnya dengan tegangan tinggi
arus searah yang besarnya berkisar antara 500 volt sampai dengan
10.000 volt.
Tegangan MEGGER dipilih berdasarkan pada tegangan kerja
suatu peralatan atau instalasi yang akan diuji.
Besarnya pengujian ditetapkan bahwa harga penahan isolasi
minimum adalah 1000 kali tegangan kerja peralatan yang akan
diuji.
27
Gambar 22. Rangkaian Dalam Megger
Cara kerjanya :
(a) Penahan isolasi dipasang pada apitan A dan E
(b) Tangkai generator D diputar dengan cepat
(c) Saklar P ditekan hingga jarum petunjuk menyimpang kekanan ke
angka Nol
(d) Bila kondisi di atas sudah tercapai, saklar P dilepas, sambil memutar
terus tangkai generator dg kecepatan yang sama maka jarum akan
bergerak kembali dan berhenti pada suatu harga penahan isolasi
dengan satuan M.Ohm
Gambar rangaian dasar Megger adalah sebagai berikut :
28
Gambar rangkaian dasar megger adalah seperti berikut :
Gambar 23. Rangkaian Dasar Megger
Megger banyak
digunakan
dalam
mengukur
tahanan
Megger banyak
digunakanpetugas
petugas dalam
mengukur
tahanan isolasi
pada : isolasi pad
Kabel instalasi pada rumah-rumah/bangunan,
Kabel
instalasi
pada rumah-rumah / bangunan
Kabel
tegangan
rendah
Kabel tegangan tinggi,
Kabel
tegangan
tinggi
Transformator,
Kabel tegangan rendah,
OCB,
alat listrik lainnya.
Transformator, OCB
dandan
peralatan
listrik lainnya
h. Alat Ukur Dengan CT
Alat ukur mempunyai 2 type penunjukan
Pembacaan langsung = alat ukur yg mempunyai batas kuat hantar
arus lebih tinggi dari besaran arus yg akan diukur
Pembacaan tidak langsung = untuk mengukur besaran arus yang
lebih dari kemampuan batas kuat hantar arus dari alat ukur tersebut.
Maka perlu ditambah alat bantu
29
Gambar 24. Contoh Alat Bantu Yang Perlu Ditambah Alat Bantu
i. Phase Sequence.
Alat ini digunakan untuk mengetahui benar/ tidaknya urutan phase system
tegangan
listrik
3
phase Ini sangat
penting
khususnya dalam
penyambungan gardu-gardu atau konsumen listrik, karena kesalahan
urutan phasa dapat menimbulkan :
Kerusakan pada peralatan / mesin antara lain putaran motor
terbalik,
Putaran piringan kWH meter menjadi lambat atau berhenti, dll.
Gambar 25. Phase Sequence
j. Alat Ukur Penahan Tanah
Cara kerja dari alat ukur penahan tanah ini yaitu pada penahan Ohm PQ
digeser kontak geser Q’ yang tersambung pada tanah pembantu Y melalui
telepon kepala T. Titik A dan P disambung terus untuk memastikan bahwa
titik-titik tersebut benar-benar mempunyai satu tegangan yang sama.
Besarnya tegangan antara titik P dan tanah pembantu Y tergantung dari
letak kontak geser Q’, jadi tergantung dari besarnya penahan R antara titik
P dan kontak geser Q’
30
Menitik arah aliran I1 di dalam Rx dan aliran I2 di dlm R itu, teranglah
bahwa Ex dan Er harus bertengan arahnya.
Gambar 26. Alat Ukur Penahan Tanah
2.3. Batas Ukur Pada Alat-Alat Listrik
Setiap alat ukur mempunyai batus ukur tertentu, artinya alat ukur tersebut
hanya mampu mengukur sampai harga maksimal tertentu dimana jarum petunjuk
akan menyimpang penuh sampai pada batas maksimal dari pada skala yang
tersedia.
31
Pada alat ukur cermat yang dipakai untuk mengukur bermacam-macam
rangkaian, biasanya dilengkapi dengan dua, tiga atau lebih batas ukur. Contoh
pada sebuah voltmeter;
Gambar 27. Contoh Batas Alat Ukur Pada Voltmeter Beserta Cara
Membacanya
BAB III
PENUTUP
32
3.1. Kesimpulan
1. Pembagian macam-macam alat ukur listrik antara lain yaitu; menurut
macam arus, menurut tipe atau jenis, menurut prinsip kerja, menurut
sumber tegangan, menurut tegangan pengujiannya, menurut posisi
pengoperasian,
menurut
kecermatan
pemakaian,
menurut
jenis
penunjukkan, menurut sifat penggunaan, menurut sistem pengukuran, dan
menurut besaran yang diukur.
2. Macam-macam alat ukur dan penggunaannya menurut pengawatannya
antara lain yaitu; amperemeter, voltmeter, wattmeter, kwhmeter, cos phi
meter, dan frekuensi meter, serta megger.
3. Setiap alat ukur mempunyai batus ukur tertentu, artinya alat ukur tersebut
hanya mampu mengukur sampai harga maksimal tertentu dimana jarum
petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas maksimal dari pada
skala yang tersedia.
3.2. Latihan Soal dan Pembahasan
1. Sebutkan bentuk-bentuk pengklasifikasian dari alat ukur listrik!
33
Pembagian macam-macam alat ukur listrik antara lain yaitu;
menurut macam arus, menurut tipe atau jenis, menurut prinsip
kerja, menurut sumber tegangan, menurut tegangan pengujiannya,
menurut posisi pengoperasian, menurut kecermatan pemakaian,
menurut jenis penunjukkan, menurut sifat penggunaan, menurut
sistem pengukuran, dan menurut besaran yang diukur.
2. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut macam arus!
Arus searah (DC),
Arus bolak-balik (AC), dan
Arus searah dan bolak-balik (DC/AC).
3. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut tipe atau
jenisnya!
Tipe Jarum Petunjuk
Tipe Recorder
Tipe Integrator
Digital
4. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut besaran listrik
yang diukur beserta kegunaannya!
Mili amperemeter/mili ammeter, amperemeter/ammeter,
Voltmeter, kilo voltmeter,
Ohm-meter, megger,
Wattmeter, kilo wattmeter,
Watt-hour meter (WH-meter), KWh-meter,
Frekwensi meter,
Power factor (Cosinus-j) meter.
5. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut tegangan
pengujinya!
Alat ukur dengan tegangan penguji 2kV,
Alat ukur dengan tegangan penguji 3kV,
Alat ukur dengan tegangan penguji 4kV.
34
6. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut sumber
tegangannya!
Pengukuran untuk besaran arus searah,
Pengukur untuk besaran arus bolak-balik,
Pengukur untuk besaran arus searah dan bolak-balik,
Pengukur phasa tiga.
7. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut kecermatan
pemakaian beserta penggunannya!
Alat ukur presisi, untuk laboratorium,
Alat ukur praktis/industri/kerja, untuk perusahaan, industri dll,
Alat ukur kasar, untuk penunjuk/indikator.
8. Sebutkan pengklasifikasian alat ukur listrik menurut posisi pengoperasian!
Pengoperasian alat dipasang pada posisi mendatar
Pengoperasian alat dipasang pada posisi tegak
Pengoperasian alat dipasang pada posisi miring 600
9. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut asas kerja!
Alat ukur kumparan putar/moving coil,
Alat ukur thermocouple/kawat panas,
Alat ukur besi putar/moving iron,
Alat ukur elektrodinamis,
Alat ukur induksi,
Alat ukur elektrostatis,
10. Apa yang dimaksud dengan alat ukur kumparan putar?
Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur yang bekerja atas dasar
prinsip kumparan listrik yang ditempatkan dalam medan magnet
yang berasal dari magnet permanen.
11. Apa yang dimaksud dengan alat ukur thermocouple?
Termokopel (Thermocouple) adalah jenis sensor suhu yang
digunakan untuk mendeteksi atau mengukur suhu melalui dua jenis
logam konduktor berbeda yang digabung pada ujungnya sehingga
menimbulkan efek “Thermo-electric”.
35
12. Jelaskan prinsip kerja dari alat ukur induksi!
Prinsip kerja alat ukur induksi ini dipengaruhi adannya torsi yang
terjadi karena adanya reaksi antara fluks magnetis yang
magnitudenya tergantung padaarus atau tegangan yang diukur serta
tergantung pada arus eddy atau arus putar yang terinduksi pada
piringan atau silinder metal oleh fluks magnet yang lain.
13. Apa yang dimaksud dengan alat ukur elektrodinamis?
Alat ukur elektrodinamis adalah alat ukur kumparan putar, yang
medan magnet nya tidak berasal dari magnet permanen melainkan
berasal dari kumparan tetap pada alat ukur tersebut.
14. Apa yang dimaksud dengan alat ukur elektrostatis?
Alat ukur elektrostatis adalah alat ukur yang mempergunakan gaya
elektrostatis yaitu gaya tarik antara muatan listrik yang didapatkan
dari interaksi antara dua buah elektroda yang masing-masing
mempunyai potensial yang berbeda. Sebutkan pengklasifikasian
dari alat ukur listrik menurut jenis penunjukkan!
15. Sebutkan pengklasifikasian dari alat ukur listrik menurut cara pembacaan!
Alat ukur dengan penunjukkan yang langsung dapat dibaca atau
dilihat (pengukuran langsung),
Alat ukur yang hasil akhirnya didapatkan dari beberapa
pengukuran langsung (pengukuran tidak langsung),
16. Sebutkan
pengklasifikasian
dari
alat
ukur
listrik
menurut
sifat
penggunaan!
Papan penghubung/switchbord
Portabel (mudah dibawa kemana-mana/dipindah-pindahkan)
17. Sebutkan macam-macam alat ukur dan penggunaannya menurut
pengawatannya!
Macam-macam
pengawatannya
alat
ukur
dan
penggunaannya
antara
lain
yaitu;
amperemeter,
menurut
voltmeter,
wattmeter, kwhmeter, cos phi meter, dan frekuensi meter, serta
megger.
36
18. Jelaskan apa kegunaan dari amperemeter!
Amperemeter digunakan untuk mengetahui besarnya arus / aliran
listrik baik berupa arus listrik yang diproduksi mesin pembangkit
ataupun arus listrik yang di distribusikan ke jaringan distribusi, dan
lainnya.
19. Bagaimana cara penyambungan pada amperemeter?
Cara
penyambungan
dari
ampere
meter
adalah
dengan
menghubungkan seri dengan sumber daya listrik ( power source ).
20. Jelaskan apa kegunaan dari voltmeter!
Alat ukur ini digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan
listrik baik berupa tegangan listrik yang diproduksi mesin
pembangkit ataupun tegangan listrik yang di distribusikan ke
jaringan distribusi, dan lainnya.
21. Bagaimana cara penyambungan pada voltmeter?
Cara
penyambungan
dari
volt
meter
adalah
dengan
menghubungkan paralel dengan sumber daya listrik ( power source
).
22. Jelaskan apa yang dimaksud dengan wattmeter!
Alat ukur untuk mengetahui besarnya daya nyata ( daya aktif ).
23. Bagaimana cara penyambungan pada wattmeter?
Pada watt meter terdapat spoel / belitan arus dan spoel / belitan
tegangan, sehingga cara penyambungan watt meter pada umumnya
merupakan kombinasi cara penyambungan volt meter dan ampere
meter.
24. Jelaskan apa kegunaan dari kwhmeter!
KWH meter dugunakan untuk mengukur energi listrik yang
menentukan besar kecilnya rekening listrik pemakai.
25. Jelaskan isi komponen dari sebuah kwhmeter!
KWH meter memiliki tiga buah kumparan, yang terdiri dari satu
buah kumparan tegangan dengan koil berdiameter tipis, dan dua
37
buah kumparan tegangan dengan koil berdiameter tebal. Selain itu
dalam sebuah KWH meter juga terdapat magnet permanen yang
berfungsi untuk menetralkan alumunium dari induksi medan
magnet.
26. Jelaskan apa yang dimaksud dengan cos phi meter!
Cosphimeter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui
besarnya faktor kerja (power factor) yang merupakan beda fase
antara tegangan dan arus. Dalam pengertian sehari-hari disebut
pengukur Cosinus phi (ϕ).
27. Sebutkan tempat-tempat yang biasa dipasangi cos phi meter!
Panel pengukuran mesin pembangkit
Panel gardu hubung
Alat pengujian
Alat penerangan, dll.
28. Jelaskan apa yang dimaksud dengan frekuensi meter!
Frekwensi meter digunakan untuk mengetahui gelobang sinusoidal
arus bolak balik
yang merupakan jumlah siklus gelombang
sinussoidal perdetik ( cycle / second ).
29. Apa yang dimaksud dengan megger?
MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER
merupakan salah satu alat ukur yang berfungsi untuk mengukur
tahan isolasi dari suatu instalasi atau untuk mengetahui apakah
penghantar dari suatu instalasi terdapat hubung langsung, apakah
antara fasa dengan fasa atau dengan nol atau dengan pembumian.
30. Apa kegunaan dari phase sequence?
Alat ini digunakan untuk mengetahui benar/ tidaknya urutan phase
system tegangan listrik 3 phase Ini sangat penting khususnya
dalam penyambungan gardu-gardu atau konsumen listrik.
38
DAFTAR PUSTAKA
http://infokitabersama123.blogspot.co.id/2013/03/alat-ukur-elektrostatisinstrument.html
http://belajarelektronika.net/fungsi-dan-cara-kerja-kwh-meter-pada-instalasilistrik/
http://ironcheol.blogspot.co.id/2011/12/cosphi-meter.html
http://kusumandarutp.blogspot.co.id/2015/11/alat-ukur-elektrodinamis.html
http://teknikelektronika.com/pengertian-termokopel-thermocouple-dan-prinsipkerjanya/
http://wuriyaningsih.blogspot.co.id/2014/05/pengenalan-alat-ukur-listrik.html
http://www.blogteknisi.com/2016/05/mengenal-megger-mega-ohm-meter.html
39