CARA KERJA ALAT UKUR

Alat Ukur dan Instrumentasi
Bab 3. Cara Kerja Alat Ukur

Pendahuluan
Pengukuran yang tepat dari tegangan, arus, Dan tahanan
dapat memberi informasi bermanfaat tentang keadaan dari
hampir semua jenis rangkaian.
Untuk mendapat hasil yang terbaik dari suatu meteran,
tidak cukup hanya memilih fungsi dan jangkauan
pengukuran yang tepat, namun juga harus mengetahui
keterbatasan dan efek yang ditimbulkan oleh instrumen
pada rangkaian yang diperiksa.

ALAT UKUR ANALOG KUMPARAN PUTAR
Secara garis besar AU kumparan
putar terdiri atas :

A. Bagian yang bergerak
Pada bagian ini dikelompokkan atas :
 1. Kumparan putar
 2. Jarum penunjuk

 3. Beban penyeimbang (Balancing

weight)

B. Bagian yang diam
Pengelompokan bagian yang diam
adalah :
 1.Medan magnet permanen
 2. Pegas atau per
 3. Penyangga
Gambar 1: Multimeter Analog

Setiap instrumen dibuat berdasarkan indikator
kumparan putar seperti dapat di lihat pada
Gambar 2:

Gambar 2: Gerakan meteran kumparan putar

BAGIAN KUMPARAN PUTAR
Pada bagian ini dibuat dari kerangka alumunium

yang dililitkan oleh kawat-kawat penghantar
halus dan berisolasi.
Kumparan diletakkan diantara magnet permanen
pada suatu inti besi yang berbentuk silinder agar
arah dari medan magnet selalu tegak lurus
terhadap kumparan putar

JARUM PENUNJUK
Merupakan bagian yang menunjukkan
besaran dari suatu hasil pengukuran
Ada 2 jenis jarum penunjuk :




1.

2.

Tipis → Untuk alat ukur dengan ketelitian yang

tinggi
Tebal → Untuk memudahkan pembacaan dari
kejauhan dan biasanya diletakkan
pada panel listrik

BEBAN PENYEIMBANG
 Beban

ini diletakkan dibelakang jarum
penunjuk yang berfungsi sebagai
penyeimbang sehingga poros penyangga
jarum penunjuk berada tepat dititik beratnya

 Tujuan

diberikan beban penyeimbang ini
adalah untuk mengurangi gesekan serta
goncangan pada jarum penunjuk ketika
berdepleksi

MAGNET PERMANEN
Berguna untuk membangkitkan medan magnet
disekitar kumparan putar dan akan
menimbulkan momen gerak pada kumparan
putar apabila dialiri arus

PENYANGGA
 Fungsinya

adalah untuk menahan berat
kumparan putar beserta jarum penunjuknya.
 Harus diusahakan sekecil mungkin gesekan
antara penyangga (Jewel) dengan poros
perputaran (Pivot).

PEGAS ATAU PER
Bagian ini adalah untuk memberikan momen
perlawanan terhadap momen gerak sehingga
didapat suatu keseimbangan momen/gaya
pada harga penunjukkannya.

PRINSIP KERJA
ALAT UKUR KUMPARAN PUTAR
Pada AU kumparan putar umumnya terdapat baterai yang memungkinkan arus
Searah melalui AU tersebut saat probe dihubungkan sehingga jarum penunjuk
bergerak.
Depleksi jarum penunjuk terjadi karena interaksi antara arus dan medan magnet
pada kumparan putar.
Arus pada kumparan putar mengakibatkan munculnya gaya elektromagnetis
yang memiliki arah tertentu sehingga jarum berdepleksi/menyimpang sebesar θ.
Depleksi dinyatakan dengan momen gerak (Torsi) :

T= BxAx Ix N
dimana:

T = Torsi
B = Kerapatan fluk magnet
A = luas efektif koil
I = arus ke kumparan putar
N = jumlah lilitan

(Nm)
(Wb/m2)
(m2)
(A)

Alat ukur kumparan putar (lanjutan)
 Atau:

TD  BnabI

Dimana :T adalah Torsi
B adalah medan magnet di celah udara
a adalah panjang kumparan
b adalah lebar kumparan
n adalah banyaknya lilitan
I adalah arus

Dari persamaan di atas, komponen B, A dan N adalah
konstan, sehingga torsi berbanding lurus dengan arus

mengalir ke kumparan putar.

Alat ukur kumparan putar (lanjutan)




Pada jarum penunjuk diberikan per atau pegas yang diletakkan pada
poros jarum.
Pegas memberikan gaya reaksi yang berbanding lurus dengan sudut
rotasi sumbu dan berusaha untuk menahan perputaran dengan
momen kontrol :

T C 


Apabila jarum penunjuk berdepleksi dengan sudut akhir θ maka
dalam keadaan setimbang TD = TC

Alat ukur kumparan putar

Untuk pengukuran listrik AC alat ukur kumparan putar ditambahkan
Komponen tambahan, yaitu diode bridge sebagai penyearah AC ke DC.
Tahanan seri
untuk
Mendrop tegangan sehingga
batas ukur dan skala putaran
sesuai. Sehingga tahanan
Total
Multimeter menggunakan
kumparan putar Sebagai
penggerak jarum
penunjuknya.
Gambar 3: Meter kumparan putar dengan
diode penyearah