BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengukuran adalah suatu tekhin
untuk menyatakan suatu sifat fisis dalam bilangan sebagai hasil untuk
membandingkan dengan suatu besaran baku yang diterima sebagai satuan.
Dalam pengukuran dibutuhkan
instrumen untuk membantu ketrampilan manusia dalam menentukan nilai dari suatu
besaran yang tidak diketahui. Dengan demikian instrumen dapat didefinisikan
sebagai sebuah alat yang digunakan untuk menentukan besaran dari suatu
kuantitas dan variabel. Telah disadari bahwa besaran listrik seperti arus,
tegangan daya, dan yang lainnya tidak dapat secara langsung kita tanggapi
dengan panca indra kita. Untuk memungkinkan pengukuran, maka besaran listrik
ini ditransformasikan melalui suatu phenomena fisis ke dalam besaran yang
memungkinkan untuk diamati oleh panca indra kita
Dengan demikian kegiatan yang
dilakukaan untuk merubah besaran listrik kedalam suatu phenomena fisis yang
dapat diamati oleh panca indra kita dikenal sebagai pengukuran besaran listrik.
Listrik merupakan kebutuhan hidup yang tidak bisa dipisahkan dengan kehidupan
kita. Listrik mempunyai ukuran sehingga dapat diketahui kebaradaanya juga besar
nilainya. Daya merupakan besaran kekuatan listrik. Adapun ukuran dalam daya
menurut satuan internasional adalah watt.Wattdisini biasa digunakan untuk
mengukur daya yang digunakan atau yang dipakai dari suatu beban listrik. Adapun
alat yang digunakan untuk mengukur daya adalah Wattmeter.
1.2 Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian dari
Wattmeter
2. Untuk mengetahui fungsi dari
Wattmeter
3. Untuk mengetahui komponen-komponen
dalam Wattmeter
4. Untuk mengetahui fungsi setiap
komponen dalam Wattmeter
5. Untuk mengetahui prinsip kerja
dari Wattmeter
6. Untuk mengetahui cara
menggunakan Wattmeter
7. Untuk mengetahui macam-macam
Wattmeter
BAB 2
ISI
2.1 Pengertian dan
fungsi Wattmeter
Wattmeter adalah instrumen pengukur
daya listrik yang pembacaanya dalam satuan watt dimana merupakan kombinasi
voltmeter dan amperemeter. Wattmeter pada dasarnya merupakan penggabungan dari
dua alat ukur yaitu Amperemeter dan Voltmeter yang berfungsi untuk mengukur secara langsung daya yang
terpakai pada suatu rangkaian listrik. Pada Wattmeter terdiri dari
kumparan arus (kumparan tetap) dan kumparan tegangan (kumparan putar), sehingga
pemasangannya juga sama yaitu kumparan arus dipasang seri dengan beban dan
kumparan tegangan dipasang paralel dengan sumber tegangan. Wattmeter merupakan
alat ukur yang digunakan untuk mengukur daya listrik secara langsung .
Wattmeter dapat digunakan untuk pengukuran pada arus searah maupun arus bolak
balik. Untuk arus searah, maka daya yang dipakai dalam beban tahanan R
dinyatakan sebagai
P=V I = I2 R = V2/R
Dengan V adalah tegangan beban dan I
adalah arus beban Pada arus bolak balik, daya yang dipakai pada beban pada saat
tegangan beban v dan arus beban i dinyatakan sebagai p = v i dengan v dan i
adalah tegangan dan arus sebagai fungsi waktu yang memenuhi persamaan
sinusoida. Terdapat beberapa jenis Wattmeter yaitu analog dan digital.
2.2 Prinsip Kerja Wattmeter
Wattmeter bekerja berdasarkan
prinsip kerja gaya Lorentz.gaya dimana gerak partikel akan menyimpang searah
dengan gaya lorentz yang mempengaruhi. Arah gaya lorentz pada muatan yang
bergerak dapat juga ditentukan dengan kaidah tangan kanan dari gaya Lorentz (F)
akibat dari arus listrik,I dalam suatu medan magnet B.
Ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I).Jari telunjuk
menunjukkanarahmedan magnet (B). Jari tengah menunjukkan arah gaya Lorentz.
Untuk muatan positif arah gerak searah dengan arah arus, sedangkan untuk muatan
negatif arah gerak berlawanan dengan arah arus.Keterangan:
F = gaya Lorentz
I= arus
B = kuat medan magnet
2.3 Macam-macam WattmeterMacam wattmeter dibagi menjadi 2,yaitu: Analog dan digital. Wattmeter analog ada 2 tipe, elektrodinamometer, induksi, dan thermocouple.
1. Wattmeter Analog
Wattmeter elektrodinamik atau
elektrodinamometer, instrumen ini cukup familiar dalam desain dan konstruksi
elektrodinamometer tipe ampermeter dan voltmeter analog. Kedua koilnya
dihubungkan dengan sirkuit yang berbeda dalam pengukuran power. Koil yang
tetap atau field coil dihubungkan secaraseri dengan rangkaian, koil
bergerak dihubungkan paralel dengan tegangan dan membawa arus yang proporsional
dengan tegangan. Sebuah tahanan non-induktif dihubungkan secara seri
dengan koil bergerak supaya dapat membatasi arus menuju nilai yang kecil.
Karena koil bergerak membawa arus proposional dengan tegangan maka disebut
pressure coil atau voltage coil dari wattmeter
2.Wattmeter
induksi
Perbedaan wattmeter induksi dengan
wattmeter dinamometer/analog adalah wattmeter induksi hanya dapat dipakai
dengan suplai listrik bolak balik sedangkan wattmeter jenis
dinamometer dapat dipakai baik dengan suplai listrik bolak balik atau searah.
Kelebihan dan keterbatasan wattmeter induksi yaitu
wattmeter induks imempunyai skala lebar, bebas pengaruh medan liar, serta
mempunyai peredaman bagus. Selain itu, alat ukur ini juga bebas dari error
akibat frekuensi. Kelemahannya adalah timbulnya error yang kadang-kadang serius
yang diakibatkan oleh pengaruh suhu sebab suhu ini berpengaruh pada tahanan
lintasan arus eddy. Pengukuran daya arus searah dapat dilakukan dengan alat
ukur wattmeter. Didalam instrumen ini terdapat dua macam kumparan yaitu
kumparan arus dan kumparan tegangan. Kopel yang dikalikan oleh kedua macam
kumparan tersebut berbanding lurus dari hasil perkalian arus dan tegangan.
3.
Wattmeter Thermocouple
Prinsip kerja wattmeter
thermocouple bekerja berdasarkan pada adanya gaya listrik termos. Thermocouple
ini biasanya digunakan untuk mengukur daya yang kecil yaitu frekuensi audio.
2. Wattmeter digital
Wattmeter elektronik digital
modern/energy meter menghasilkan sampel tegangan dan arus ribuan kali dalam
sedetik. Nilai rata-rata tegangan instan yang dikalikan dengan arus adalah true
power (daya murni). Daya murni yang dibagi oleh volt-ampere (VA) nyata adalah
power factor. Rangkaian komputer menggunakan nilai sampel untuk menghitung
tegangan RMS, arus RMS, VA, power (watt), power factor, dan kilowatt-hours
(kwh). Model yang sederhana menampilkan informasi tersebut pada layar display
LCD. Model yang lebih canggih menyimpan informasi tersebut dalam beberapa waktu
lamanya, serta dapat mengirimkannya ke peralatan lapangan atau lokasi pusat.
Keterangan gambar :
a) Terminal tegangan 120 V
b) Terminal tegangan 240 V
c) Terminal ±
d) Terminal tegangan 60 V
e) Terminal arus A
f) Terminal hubungan seri atau paralel
g) Skala pembacaan
h) Cermin
i) Jarum penunjuk
j) Sekrup pengatur kedudukan jarum
Cara
menggunakan wattmeter pertama-tama telitilah kedudukan jarum penunjuknya; jika
kedudukannya sudah tepat pada angka 0 berarti wattmeter sudah siap untuk
digunakan. Apabila kedudukan jarum penunjuk belum tepat pada angka 0, maka
harus diatur dengan memutar sekrup pengatur kedudukan jarum.
Cara Menggunakan Wattmeter
Diagram hubungan wattmeter dapat diperlihatkan seperti pada gambar di bawah.
Dari gambar diagram hubungan wattmeter diatas terlihat bahwa terminal tegangan yaitu terminal 240 V dan terminal ± dihubungkan secara paralel, sedangkan terminal arus A dan terminal ± dihubungkan secara seri. Gambar a terlihat bahwa terminal-terminal hubungan disambung antara terminal atas dan terminal bawah, ini disebut hubungan seri. Sedangkan pada gambar b terminal samping kanan disambung dengan terminal samping kiri, ini disebut hubungan paralel.
Hasil pengukuran wattmeter didapatkan dengan mengalikan angka penunjukkan jarum penunjuk dengan faktor pengali sesuai dengan batas ukur dan jenis hubungannya seperti terlihat pada tabel di bawah ini.
Cara Menggunakan Wattmeter
Diagram hubungan wattmeter dapat diperlihatkan seperti pada gambar di bawah.
Dari gambar diagram hubungan wattmeter diatas terlihat bahwa terminal tegangan yaitu terminal 240 V dan terminal ± dihubungkan secara paralel, sedangkan terminal arus A dan terminal ± dihubungkan secara seri. Gambar a terlihat bahwa terminal-terminal hubungan disambung antara terminal atas dan terminal bawah, ini disebut hubungan seri. Sedangkan pada gambar b terminal samping kanan disambung dengan terminal samping kiri, ini disebut hubungan paralel.
Hasil pengukuran wattmeter didapatkan dengan mengalikan angka penunjukkan jarum penunjuk dengan faktor pengali sesuai dengan batas ukur dan jenis hubungannya seperti terlihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 2.
Diagram Hubungan Wattmeter
M u l t I p l e
|
||||
Volt Ampere
|
60 V
|
120 V
|
240 V
|
|
Seri
|
0.5 A
|
0.25
|
o.5
|
1
|
Paralel
|
1 A
|
o.5
|
1
|
2
|
Tabel di
atas dapat dijelaskan sebagai berikut :
- Dalam hubungan seri, batas ukur arus listriknya 0.5 ampere, jika digunakan batas ukur tegangan berturut-turut 60 V; 120 V; 240 V, maka hasil pengukuran dayanya adalah angka penunjukkan jarum dikalikan dengan 0.25; 0.5; 1.
- Dalam hubungan paralel, batas ukur arus listriknya 1 ampere, jika digunakan batas ukur tegangan berturut-turut 60 V; 120 V; 240 V, maka hasil pengukuran dayanya adalah angka penunjukkan jarum dikalikan dengan 0.5; 1; 2.
- Dalam hubungan seri, batas ukur dayanya sebesar 120 X 1 (Watt) = 120 Watt.
- Dalam hubungan paralel, batas ukur dayanya sebesar 120 X 2 (Watt) = 240 Watt.
Sedangkan untuk Wattmeter digital,memiliki konstruksi sebagai berikut:
Cara Pemakaian Wattmeter Digital:
o
Masukan Kabel
power sumber ( In Put ) pada terminal WATT & 10 A, sesuai petunjuk pada Watt Meter digital yang bertuliskan “ POWER SOURCE “.
o
Masukan kabel beban ( Out Put ) pada
Terminal COM & V, sesuai petunjuk
pada Watt Meter digital yang bertuliskan “ LOAD “.
o
Setelah kabel In Put ( Power
Source ) & Out Put ( Load ) Terpasang, Hidupkan Watt Meter digital dengan
menggeser tombol pada posisi ON.
o
Tekan tombol pilihan Watt 1 ( 2000
W ) atau Watt 2 ( 6000 W – X10 W) tergantung dari beban yang akan di ukur.
o
Apabila pada layar tidak tertulis
nol maka perlu di setting Watt Zero Adjust agar tampilan pada layar
bernilai nol.
o
Masukan kabel In Put ( Power Source ) pada Stop Kontak agar beban / load dapat bekerja.
o
Lihat hasil tampilan pada layar,
apabila menggunakan batas ukur yang Watt 1 ( 2000 W ) maka tampilan pada layar
merupakan hasil pengukuran daya pada beban / Load.
o
Apabila menggunakan batas ukur yang
watt 2 ( 6000 W ), maka hasil pada layar di kalikan 10 baru ketahuan hasilnya.
o
Apabila sudah selesai dalam
pengukuran daya, matikan wattmeter Digital dengan menggeser tombol pada posisi
OFF.
Daya listrik dalam pengertiannya dapat dikelompokkan dalam dua
kelompok sesuai dengan catu tenaga listriknya, yaitu daya listrik DC dan
daya listrik AC.
Pengukuran Daya Arus searah (DC)
Pengukuran
daya arus searah dapat dilakukan dengan alat ukur Wattmeter. Didalam instrument
ini terdapat dua macam kumparan yaitu kumparan arus dan kumparan tegangan.
Kopel yang dikalikan oleh kedua macam kumparan Wattmeter 4 tersebut berbanding
lurus dari hasil perkalian arus dan tegangan.
Daya listrik DC
dirumuskan sebagai :
Dimana:
P = daya (Watt)
V = tegangan (Volt)
I = arus (Ampere)
Satu Phase
Dapat dibangun dengan komponen
utama berupa elektrodinamometer yang merupakan komponen utama dari wattmeter
analog. Elektrodinamometer dipakai secara luas dalam pengukuran daya, wattmeter
tipe ini bidsa digunakan untuk mengukur daya arus DC atau AC untuk setiap
bentuk gelombang tegangan dan arus tidak terbatas pada gelombang sinus saja.
Gambar Kontruksi Wattmeter Satu PhaseDalam menghubungkan ke beban dan saluran supply daya listrik wattmeter untuk pengukuran daya satu phase ada kesamaan dengan pengukuran daya DC, terminal input output pada Wattmeter mempunyai kesamaan dengan saat mengukur daya DC. Pada sistem satu phase dirumuskan sebagai berikut:
P = VI
P = V . I cos f
P = V . I cos f
2.5 Metode Pengukuran Daya
1.Voltmeter dipasang sebelum ampermeter
2.Voltmeter dipasang setelah Ampermeter
Pengukuran daya listrik secara langsung adalah dengan menggunakan wattmeter.
BAB 3
PENUTUP
3.1 KESIMPULANDari pembahasan diatas maka dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu:
·
Wattmeter merupakan alat untuk
mengukur daya listrik secara langsung
·
Prinsip kerja wattmeter induksi
sama dengan prinsip kerja amperemeter dan voltmeter induksi. Perbedaan dengan
wattmeter jenis dinamometeradalah wattmeter induksi hanya dapat dipakai dengan
suplai listrik bolak-balik sedangkan wattmeter jenis dinamometer dapat dipakai
baik dengan suplai listrik bolak-balik (AC) atau searah (DC)
·
Prinsip kerja wattmeter sama
dengan prinsip kerja amperemeter dan voltmeter,dimana alat tersebut menggunakan
prinsip kerja gaya Lorentz
·
Pada rangkaian arus searah,
simpangan jarum penunjuk sebanding dengan arusdan tegangan, dan memenugi
persamaan P=VI, dimana persamaan tersebut merupakan persamaan daya listrik.
3.2 SARAN
Wattmeter merupakan alat ukur listrik yang sering digunakan,maka dari itu sebelum menggunakan wattmeter kita harus mengerti dulu tentang cara memakai wattmeter dengan benar serta dalam pengoperasiannya harus memperhatikan manual book yang ada, jangan menggunakan alat dengan sembarangan, gunakanlah dengan benar sesuai dengan fungsinya.
Izin menggunakan tulisan nya buat tugas PKL terimakasih.
BalasHapusinfonya sangat bermnafaat bagi ane
BalasHapusSolder uap
Mau nanya,fungsi dari kumparan arus dan kumparan tegangan itu apa kak?
BalasHapus