PRINSIP PENGUKURAN

Prinsip Pengukuran

•         Proses pengukuran dalam sistem kelistrikan merupakan salah satu prosedur standar yang harus dilakukan. Karena melalui pengukuran akan diperoleh besaran-besaran yang diperlukan, baik untuk pengambilan keputusan dan instrumen kontrol maupun hasil yang diinginkan oleh seorang user

Sifat Pengukuran

•         (1). Indication : menyatakan, menunjukkan, alat semacam ini tidak tergantung pada waktu;

•         (2). Recording : mencatat, menyimpan, merekam, alat ini dipergunakan bila pengukuran berubah dengan perubahan waktu;

•         (3).     Integrating : menjumlahkan, alat ini dipakai bila konsumsi energi elektrik selama beberapa waktu diperlukan.

Unsur Terpenting Dalam Proses Pengukuran

•         Alat yang dipergunakan sebagai pembanding/ penunjuk.

•         Orang yang melaksanakan pengukuran.

•         Cara melaksanakan pengukuran.

Macam-macam Alat Ukur Listrik

a.      Kuantitas objek yang diukur:                

•         Mengukur besaran arus dipakai Amperemeter

•         Mengukur besaran tegangan dipakai Voltmeter

•         Mengukur besaran resistansi dipakai : Ohmmeter atau Jembatan resistansi

•         Mengukur besaran daya dipakai Wattmeter

•         Mengukur besaran energi dipakai Watt-jam meter

•         Mengukur besaran frekuensi dipakai Frekuensi meter

•         Mengukur besaran faktor kerja dipakai cos j meter

b. Macamnya arus:

•         Alat ukur Arus Searah

•         Alat ukur Arus Bolak Balik

•         Alat ukur Arus Searah/ Arus Bolak Balik.

c. Ketelitian:

            Pengelompokkannya dibagi dalam 7 kelas yang dinyatakan dalam % dari skala penuh, yaitu :

•         a. Ketelitian tinggi yang diperlukan untuk penelitian,

                kelas: 0,1; 0,2; 0,5;

•         b. Alat ukur untuk industri, kelas: 1; 1,5; 2,5; 5.

Besaran-besaran Listrik

Read More

Read More

Pengukuran Besaran Listrik

1.     PENGERTIAN.

Pengukuran adalah suatu pembandingan antara suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis secara eksperimen dan salah satu besaran dianggap sebagai standar.

Sebagai pembandingan digunakan suatu alat bantu (alat ukur) yang sudah dikalibrasi.

Contoh:

Pengukuran tegangan pada jaringan listrik dalam hal ini tegangan yang akan diukur diperbandingkan dgn penunjukkan dari Volt meter.

Pengukuran dapat dibedakan atas :

1.     Pengukuran besaran listrik, seperti arus (amper), tegangan (Volt), daya (Watt), dll.

2.     Pengukuran besaran non listrik, seperti suhu, kuat cahaya, tekanan, waktu, velocity, dll.

HAL² YANG PENTING DIPERHATIKAN

PADA  PENGUKURAN LISTRIK :

1.     Cara pengukuran, à harus benar.

Pada pengukuran listrik terdapat beberapa cara.  Pilih cara yg paling ekonomis

2.     Alat ukur, à harus dalam keadaan baik :

Secara periodik harus dicek (kalibrasi). Penyimpanan, transportasi alat

harus diperhatikan

3.     Operator (Orang),  à harus teliti

Keadaan dimana dilakukan pengukuran harus diperhatikan. Jika diperlukan laporan, maka pencatatan hasil pengukuran perlu mendapat perhatian

Untuk catatan digunakan buku tersendiri (gunakan FORMULIR tertentu)

2.     KARAKTERISTIK DAN KLASIFIKASI

ALAT UKUR

Karakteristik

Terminologi berikut adalah beberapa karakteristik dari suatu alat ukur :

•         Akurasi (Ketelitian)

•         Presisi

•         Kepekaan

•         Resolusi (daya urai / deskriminasi)

•         Repeatibility

•         Efisiensi

•         Linearity

Ketelitian

Ketelitian didefinisikan sebagai persesuaian antara pembacaan alat ukur dengan nilai sebenarnya dari besaran yang diukur. Ketelitian alat ukur diukur dalam derajat kesalahannya.

•         Kesalahan (Error)

Kesalahan ialah selisih antara nilai pembacaan pada alat ukur dengan nilai sebenarnya .

•         Rumusan error dapat ditulis :

E = I – T  atau dalam  %

dimana :       E =  Kesalahan

I  =  Nilai pembacaan

T =  Nilai sebenarnya

Koreksi

Koreksi ialah selisih antara nilai sebenarnya dari besaran yg diukur dgn nilai pembacaan pd alat ukur.

C = T - I    atau    dalam  %

Dari kedua rumus diatas yaitu kesalahan dan koreksi dapat dilihat bahwa :                   C =  -  E

Kesalahan pada alat ukur umumnya dinyatakan dalam klas ketelitian yg dinyatakan dengan klas 0.1; 0.5 ; 1,0 dst.  Alat ukur  dinyatakan mempunyai ketelitian klas 0,1 bila kesalahan maksimum ialah ± 1 % dari skala penuh efektif.

Berdasarkan ketelitian tsb alat-alat ukur terdiri dari  :

•         Alat cermat atau alat presisi, alat ukur dengan ketelitian tinggi  (< 0,5%).

•         Alat kerja, alat ukur dgn ketelitian menengah  (± 1 ÷ 2 %).

•         Alat ukur kasar, alat ukur dgn ketelitian rendah   (≥ 3 %).

Alat cermat / alat persisi  :

•         Alat ukur dengan kesalahan ukur < 0,5% termasuk alat persisi. Alat ukur ini sangat mahal harganya dan hanya dipakai u/ pek dg kecermatan yg tinggi, umpamanya dilaboraturium.

•         Alat ukur cermat / alat persisi dibuat dlm bentuk transfortable.

Alat kerja :

•         Alat ukur dengan kesalahan ukur > 0,5% termasuk gol. alat kerja. U/ alat ukur kerja dgn kesalahan ukur ± 1 – ± 2 % juga dibuat transportable dan dipakai dibengkel², pabrik² dll.   Untuk alat kerja dengan kesalahan ukur ± 2 -3 % dipakai utk pengukuran pada papan penghubung baik dipusat² tenaga listrik, pabrik²  dll.

Alat Ukur Kasar  :

•         Alat ukur dgn kesalahan ukur > 3% termasuk golongan alat kasar dan hanya digunakan sebagai petunjuk, spt arah aliran untuk melihat apakah accumulator dari sebuah mobil yang sedang diisi atau dikosongkan.

•         Pada beberapa alat ukur yang akan ditempatkan pada panel² maka untuk mengurangi kesalahan membaca karena paralaks, jarum petunjuk dan skala pembacaan ditempatkan pada bidang² yg sama seperti diperlihatkan dalam gambar (1).

Klas	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
1,5	± 1,5	Industri	Menengah
2,0	± 2,0	Industri	Menengah
2,5	± 2,5	Industri	Menengah
3,0	± 3,0	Hanya utk cek	Rendah
5,0	± 5,0	Hanya utk cek	Rendah

Tabel. Klas 

ketelitian alat ukur dan penggunaannya.

Ketelitian hasil ukur ditentukan oleh:

•         Kondisi alat ukur, yaitu ketelitiannya harus sesuai dengan yang di persyaratkan utk pengukuran.

Ketelitian alat ukur dapat berkurang disebabkan antara lain, umur teknis dan ekonomis alat ukur atau sumber listrik yang harusnya terpasang dengan kondisi tertentu, sudah tidak memenuhi seperti yang dipersyaratkan.

•         Operator atau pengguna alat ukur tidak memahami cara yang benar, shg terjadi kesalahan pemakaian atau cara membaca skala salah padahal alat ukur pd kondisi yg baik.

Alat ukur selain merupakan alat yang menghasilkan nilai dengan satuan listrik  maupun mekanik, juga ada alat yang hanya menunjukkan indikasi benar atau tidaknya suatu rangkaian. Alat seperti ini disebut dengan Indikator.

Sensitifitas (kepekaan)

Kepekaan ialah perbandingan antara besaran akibat (respone) dan besaran yang diukur.

Kepekaan ini mempunyai satuan, mm / μA.

Sering kepekaan ini dinyatakan sbg sebaliknya (inverse sensitivity = faktor penyimpangan/ defleksi).

Jadi besarannya / satuannya menjadi μA / mm.

Resolusi ( Daya Urai / deskriminasi)

Resolusi dari suatu alat ukur adalah pertambahan terkecil dari besaran yg diukur yang dapat dideteksi alat ukur dengan pasti.

Misalnya suatu Volt meter mempunyai skala seragam yang terbagi atas 100  bagian dan berskala penuh sama dengan 200 V. Satu perseratus jelas, maka deskriminasi alat ukur sama dengan 1/100  atau 2 V.

Repeatibility

Banyak alat ukur mempunyai sifat bahwa nilai penunjukkannya bertendensi bergeser, yaitu dengan satu nilai masukan yang sama, nilai pembacaan berubah dengan waktu.

Hal tersebut disebabkan antara lain oleh :

a. Fluktuasi medan listrik disekitarnya. Untuk mencegah hal ini harus dipasang pelindung.

b.Getaran makanis. Untuk menghindari hal ini dipasang peredam getaran.

c.Perubahan suhu. Utk ini ruangan diusahakan suhunya tetap dengan cara pemasangan alat pendingin (AC).

Perhatian !

Dalam pengukuran sebaiknya perlu diperhatikan kondisi alat ukur dengan memperhatikan syarat-syarat dari alat ukur, yaitu :

•         Alat ukur tidak boleh membebani / mempengaruhi yg diukur atau disebut mempunyai impedansi masuk yang besar

•         Mempunyai keseksamaan yang tinggi, yaitu alat harus mempunyai ketepatan dan ketelitian yang tinggi (mempunyai accuracy error dan precision error yang tinggi)

•         Mempunyai kepekaan (sensitifitas) yang tinggi, yaitu batas input signal yang sekecil²nya sehingga mampu membedakan gejala² yang kecil

•         Mempunyai stabilitas yang tinggi sehingga menolong dalam pembacaan dan tidak terganggu karena keadaan yang tidak dikehendaki

•         Kemampuan baca (readibilitas) yang baik, hal ini banyak tergantung dari skala dan alat penunjuknya serta piranti untuk menghindari kesalahan paralak.

•         Kemantapan (realibilitas) alat yang tinggi, yaitu alat yang dapat dipercaya kebenarannya untuk jangka waktu yg lama.

Efisiensi Alat Ukur

•         Efisiensi dari alat ukur didefinisikan sebagai perbandingan antara nilai pembacaan dari alat ukur dan daya yang digunakan alat ukur pada saat bekerja untuk pengukuran tersebut.  Biasanya diambil dalam keadaan pengukuran pada skala penuh. Adapun satuannya adalah besaran yang diukur per Watt. Efisiensi suatu alat ukur harus sebesar mungkin.

•         Pada Voltmeter efisiensi dinyatakan dalam Ohm per Volt.

dimana :   Eff   =  Efisiensi Volt meter

Vp   =  Penunjukkan Volt meter skala penuh

Pp  =  Daya yang diperlukan pada penunjukkan Volt                           meter pada skala penuh.

Ip    =  Arus yang mengalir pada penunjukkan volt                                meter pada skala penuh Rm  =  Tahanan dalam dari volt meter.

Efisiensi Alat Ukur (lanjutan)

Efisiensi biasanya tidak dinyatakan pada spesifikasi suatu alat ukur, tetapi dapat dihitung, jika impedansi dari alat ukur dan arus yang mengalir pada skala penuh diketahui atau tegangan yang dipasang diketahui.

Volt meter dgn efisiensi yang tinggi misalnya disyaratkan u pengukuran rangkaian elektronik, dimana arus dan daya biasanya terbatas.

Read More