Transcript Peukur Arus
Peukur Arus
Pengukuran arus listrik:
dilakukan dengan Am meter
skala dikalibrasi dalam A (Amper). mA, μA.
diletakan seri dgn rangkaian yg akan diukur (menambah
tahanan rangkaian dengan internal resistance Rm).
Ro
Eo
E
Ro
Io
a). Io arus sesungguhnya pada
rangkaian (tanpa Am meter)
E
Rm
Iw A
b). Iw arus terukur Am meter yg
dipasang pada rangkaian
Amper meter diletakan secara seri dalam
rangkaian yang akan diukur. Konsekwensi
pemasangan Ammeter akan menambah
tahanan dari rangkaian tersebut dengan
sejumlah tahanan yg sama dgn “internal
resistance” dari meter Rm
• Akurasi perbandingan arus bila meter dipasang pada
rangkaian Iw (arus terukur) dengan arus tanpa meter
Io (arus sesungguhnya).
• Akurasi KA = Iw / Io,
dimana: Iw = E / (Ro+Rm) dan Io = E / Ro,
•
sehingga
KA = Ro / (Ro+Rm)
Loading Error (%), adalah:
% error pada meter yang disebabkan oleh efek
pembebanan (loading effect) akibat
penambahan tahanan meter pada rangkaian.
Loading error (%) = ( 1 – KA ) (100)
CONTOH:
Tentukan akurasi dan loading error dr sebuah meter
0 -10 μA dengan Rm = 200 Ω. Tentukan juga arus Io
dan Iw, bila rangkaian disuplai dengan tegangan 10
Volt dan Ro (ekivalen) = 1 KΩ.
Penyelesaian : KA = Ro / (Ro+Rm)
= 1000 / (1000+200) = 0,833
KA = 83,3 %.
Ini berarti Am meter membaca 83,3 % dari
harga arus yang sesungguhnya.
Makin besar KA makin kecil error yg dilakukan
meter.
• Akurasi rendah disebabkan Rm berharga dekat
dengan harga tahanan pada rangkaian.
• Agar KA tinggi diperlukan harga tahan Rm jauh
lebih rendah dari tahan rangkaian.
• Loading Error (%) =( 1 – KA )(100)
=(1 – 0,833)100 = 16,79 %
Io = E / Ro = 10 V/ 1000 Ω = 0,01 A
Iw = E / (Ro+Rm) = 10V / (1000+200) Ω
Iw = 8,33 x 10-3 A
Atau : Iw = KA Io = 0,833 x 10 mA
= 8,33 mA.
TAHANAN PENGALI AMPER METER
(TAHANAN SHUNT)
• KUMPARAN AMMETER HANYA DPT MENGALIRKAN
ARUS YANG KECIL ( ± 20 μ A s/d BEBERAPA AMPER).
• UNTUK MENGUKUR ARUS YANG BESAR DIPERLUKAN
“TAHANAN SHUNT”
• I = arus beban
Im = arus defleksi skala penuh
Ish = arus shunt
Rsh = tahanan shunt
Rm = tahanan dalam meter.
I
Im
Ish
GERAK
d’ARSONVAL
Rsh
Rm
• TAHANAN SHUNT TERHUBUNG PARALEL
TERHADAP AMPERMETER
• DROP TEGANGAN PADA Rsh DAN PADA
AMMETER Rm ADALAH SAMA:
V sh = V alat ukur
Ish Rsh = Im Rm Rsh = (Im.Rm)/ Ish
karena Ish = I – Im , maka
Rsh = (Im Rm)/(I-Im)
Rsh = { Rm / (I/Im) – 1} atau
Rsh = Rm / (n-1).
Sebuah alat ukur 1 mA dg tahanan dalam100 Ω
akan diubah menjadi 0 – 100 mA.
Tentukan nilai tahan shunt yang diperlukan.
Penyelesaian: Ish = 100 mA – 1mA = 99 mA
Rsh = (Im Rm) / (I - Im)
Rsh =(1mA x 100 Ω)/(99 mA) = 1,01Ω
MULTI RANGE AMMETER
• PEMASANGAN BEBERAPA TAHANAN
SHUNT DAPAT DILAKUKAN :
1. TERMINAL (BINDING POST)
2. SAKLAR
a. MAKE BEFORE BREAK SWITCH
2
1
3
4
b. SHUNT AYRTON
Im
Rm
R1
R2
R3
+
SHUNT UNIVERSAL
Soal:
Rancang sebuah shunt Ayrton yang menghasilkan Am-meter
dengan batas ukur 2 A dan 10 A. Gunakan gerak d’Arsonval
dengan Rm 50 Ω danarus defleksi skala penuh 0,5 mA!
Im
Rm
R1
R2
10 A
2A
+
Penyelesaian:
Pada batas ukur 2 A: (R1 + R2) // Rm
dimana R1+R2 sbg Rsh
Ish = 2 A – 0,5 mA = 1999,5 mA
Rsh = (Im Rm) / Ish = 0,5 x 50 / 1999,5 = 0,0125 Ω
Pada batas ukur 10 A: R2 // (R1 + Rm)
dimana R2 sbg Rsh
Ish = 10 A – 0,5mA = 9999,5 mA
Rsh = Im (Rm + R1) / I – Im
R2 = 0,5 ( 50 + R1) / 9999,5 mA = (25 + 0,5 R1) / 9999,5
Karena R1 + R2 = 0,0125 Ω, maka :
R1 + (25+0,5R1)/9999,5 = 0,0125 Ω
10000 R1 = 125 – 25
R1 = 0,01 Ω dan
R2 = 0,0025 Ω
PENGARUH PEROBAHAN SUHU PADA Rm.
I
Rm(t2)= Rm(t1){1+α(t1 – t2)}
Ish
Bila koefisien temperatur dari
R1
Rm adalah α dan koefisien Rsh
Rsh
Rm dan R1 diabaikan (= 0), arus
A
yang akan di ukur I, maka arus yang
masuk ke dalam kumparan putar :
Im = (Rsh) / [Rm(t1){1+α(t1 – t2)}+R1 + Rsh] x I
Im = (Rsh) I / (R1+Rm+Rsh) x
{1- (αRm) (t1 – t2) / (R1+Rm+Rsh)}.
Karena temperatur keliling to arus Im,
Im = (Rsh) / (R1+Rm+Rsh) I, maka pada perobahan
temperatur dari t1 ke t2 terjadi perobahan arus yg mengalir ke
dalam kumparan sebesar ;
- (αRm) (t1 – t2) x I / (Rm+Rsh+R1)
Soal :