Alat ukur yang di gunakan di bidang Elektronika beserta fungsinya

PENGENALAN ALAT UKUR

    Pengukuran merupakan suatu aktifitas dan atau tindakan membandingkan suatu besaran yang belum diketahui nilainya atau harganya terhadap besaran lain yang sudah diketahui nilainya, misalnya dengan besaran standart. Pekerjaan membandingkan tersebut tiada lain adalah pekerjaan pengukuran atau mengukur. Sedangkan pembandingnya yang disebut sebagai alat ukur. Pengukuran banyak sekali dilakukan dalam bidang teknik atau industri. Sedangkan alat ukurnya sendiri banyak sekali jenisnya, tergantung dari banyak faktor, misalnya objek yang diukur serta hasil yang di inginkan. Yang perlu diperhatikan dalam melakukan pengukuran adalah :

1. Standart yang dipakai harus memiliki ketelitian yang sesuai dengan standart yang telah             ditentukan
2. Tata cara pengukuran dan alat yang digunakan harus memenuhi persyaratan.

     Pengetahuan yang harus dimiliki adalah bagaimana menetukan besaran yang akan diukur, bagaimana mengukurnya dan mengetahui dengan apa besaran tersebut harus diukur. Ketiga hal tersebut harus mutlak dimiliki oleh orang yang akan melakukan pengukuran.

     Pengetahuan akan alat ukur dan objek yang dihadapi adalah suatu syarat agar pengukuran yang benar dapat dilakukan. Ini juga berarti bahwa cara melakukan pengukuran yang benar akan diperoleh.

PRINSIP ALAT UKUR

    Klasifikasi alat ukur dapat dilakukan berdasarkan aplikasinya, berdasarkan bidangnya dan lain-lain. Untuk alat ukur tidak langsung apapun jenisnya terdapat tiga bagian :

1. Bagian Input
2. Bagian Proses, dan
3. Bagian Otput

Ketiga bagian utama tersebut dapat digambarkan dalam blok diagram gambar 1 berikut ini :

     Gambar 1. Menjelaskan Sistem Dasar Alat Ukur Bagian input adalah bagian dari alat ukur yang membaca atau merasakan serta mencari informasi dari besaran yang dikehendaki dari objek pengukuran. Bagian ini sering pula dikenal sebagai sensor atau transmitter.

     Bagian pemroses adalah bagian dari alat ukur yang berfungsi sebagai pengolah informasi yang didapat dari sensor, kemudian dijadikan informasi baru yang lebih mempunyai arti atau makna. Selanjutnya bagian output adalah bagian dari alat ukur yang bertugas menyajikan hasil pengukuran yang dikeluarkan oleh bagian pemroses dalam bentuk informasi yang mudah dimengerti untuk keperluan selanjutnya, bagian ini misalnya display digital atau dekoder. Mengetahui bagian-bagian dari alat ukur diatas secara mendasar adalah perlu, agar pengukuran dapat dilakukan dengan benar dan hasil yang benar pula.

KARAKTERISTIK ALAT UKUR

Mengetahui karakteristik alat ukur adalah penting agar pekerjaan pengukuran secara menyeluruh (persiapan, pelaksanaan dan analisis) dapat diandalkan keberhasilannya. Seseorang tidak akan dapat merancang pengukuran dengan benar tanpa mengetahui arti karakteristik dari alat ukur. Beberapa karakteristik penting dari alat ukur adalah:

a. Ketelitian atau Keseksamaan (Accuracy)

Ketelitian atau accuracy didefenisikan sebagai ukuran seberapa jauh hasil pengukuran mendekati harga sebenarnya. Ukuran ketelitian sering dinyatakan dengan dua cara, atas dasar perbedaan atau kesalahan (error) terhadap harga yang sebenarnya, yaitu :

- Kesalahan terhadap harga sebenarnya dalam proses :

%100argargarg×−=sebenarnyaahsebenarnyaahterukuraheh

- Kesalahan dalam persen terhadap skala penuh, yaitu ;

%100argarg×−=maksimumskalasebenarnyaahterukuraheh

Universitas Sumatera Utara

b. Kecermatan atau Keterulangan (Precision/Repeatibility)

Kecermatan atau Keterulangan Adalah yang menyatakan seberapa jauh alat ukur dapat mengulangi hasilnya untuk harga yang sama. Dengan kata lain, alat ukur belum tentu akan dapat memberikan hasil yang sama jika diulang, meskipun harga besaran yang diukur tidak berubah. Hal diatas berarti bahwa jika suatu mikrometer menghasilkan angka 0,0002 mm, dan hasil yang sama akan diperoleh kembali meskipun pengukuran diulang-ulang, dikatakan bahwa mikrometer tersebut sangat cermat.

c. Resolusi

Resolusi adalah nilai perubahan terkecil yang dapat dirasakan oleh alat ukur. Sebagai contoh : suatu timbangan pada jarum penunjuk yang menunjukkan perubahan 0,1 gram (terkecil yang dapat dilihat) maka dikatakan bahwa resolusi dari timbangan tersebut adalah 0,1 gram. Harga resolusi sering dinyatakan pula dalam persen skala penuh.

d. Sensitivitas (Sebsitifity)

Sensitifitas adalah ratio antara perubahan pada output terhadap perubahan pada input. Pada alat ukur yang linier, sensitivitas adalah tetap. Dalam beberapa hal harga sensitivitas yang besar menyatakan pula keunggulan dari alat ukur yang bersangkutan. Alat ukur yang terlalu sensitif adalah sangat mahal, sementara belum tentu bermanfaat untuk maksud yang kita inginkan.

Jenis Alat Ukur Yang digunakan Dalam Bidang Elektronika

Alat ukur elektronik (listrik) merupakan perkakas/alat yang digunakan untuk mengukur besaran-besaran listrik seperti hambatan listrik (R), kuat arus listrik (I), beda potensial listrik (V), daya listrik (P), dan lainnya. Terdapat dua jenis alat ukur yaitu alat ukur analog dan alat ukur digital.Berikut adalah macam-macam alat ukur listrik :
1. AmpermeterAmperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik baik untuk listrik DC maupun AC yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.

Berikut ini adalah gambar 1.1  Ampermeter

Ampermeter posisi nol di tengah

2.Voltmeter

Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak komponen yang diukur dalam rangkaian. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagaianodesedangkan yang di tengah sebagai katode. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x diameter)

Berikut ini adalah gambar 2.1 Voltmeter

3. Ohm-meter

Ohm-meter adalah alat untuk mengukur hambatan listrik, yaitu daya untuk menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm.

Berikut ini adalah gambar 3.1 Ohm-meter

4.Multitester Analog

Multimeter adalah alat untuk mngukur listrik yang sering dikenal sebagai VOAM (VolT, Ohm, Ampere meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC.

Berikut ini adalah gambar 4.1 multitester Analog

5. Oscilloscope

Oscilloscope/osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari. Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan. Pengulangan ini menyebabkan bentuk sinyal kontinyu sehingga dapat dipelajari.

Berikut ini adalah gambar 5.1 oscilloscope

6. Generator fungsi

Generator fungsi adalah alat ukur yang digunakan sebagai sumber pemicu yang diperlukan, merupakan bagian dari peralatan (software) uji coba elektronik yang digunakan untuk menciptakan gelombang listrik. Gelombang ini bisa berulang-ulang atau satu kali.

Generator fungsi analog umumnya menghasilkan gelombang segitiga sebagai dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan oleh kapasitor yang dimuat dan dilepas secara berulang-ulang dari sumber arus konstan.

Tipe lain dari generator fungsi adalah sub-sistem yang menyediakan output sebanding terhadap beberapa input. Contohnya, output berbentuk kesebandingan dengan akar kuadrat dari input. Alat seperti itu digunakan dalam sistem pengendali umpan dan komputer analog.