ALAT UKUR KELISTRIKAN YANG SERING DIPAKAI DI DUNIA INDUSTRI PDF

Preview

Summary

ALAT UKUR KELISTRIKAN YANG SERING DIPAKAI DI DUNIA INDUSTRI Jihan Nur Ginanjar 11218006 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik - Universitas Faletehan Bandung e-mail : [email protected] Abstract Electrical measuring instrument is a tool used to measure and determine the amount ...

Description

ALAT UKUR KELISTRIKAN YANG SERING DIPAKAI DI DUNIA INDUSTRI

Jihan Nur Ginanjar 11218006 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik - Universitas Faletehan Bandung e-mail : [email protected]

Abstract Electrical measuring instrument is a tool used to measure and determine the amount of electricity in accordance with the measuring parameters used. Such as resistance, voltage, and electric current. Basically, electrical measuring instruments are divided into two types, namely analog and digital measuring instruments. In the industrial world, the electrical measuring instruments used are very varied, such as: megaohm meter, multimeter, oscilloscope, clamp ampere, power quality analyzer, insulation tester, earth tester, thermal imager camera, loop calibrator, function generator. Each measuring instrument has a different function, method of use and calibration. Referring to the explanation above, the purpose of this paper is to: (1) provide information about the types of electrical measuring instruments that are often used in the industrial world; (2) the workings of electrical measuring instruments that are often used in the industrial world; (3) how to use electrical measuring instruments that are often used in the industrial world; (4) how to calibrate electrical measuring instruments that are often used in industry; (5) the brands of electrical measuring instruments that are often used in the industrial world are available in the market. Keywords: Electrical Measuring Instruments, Industry, Applications

1

Abstrak Alat ukur listrik merupakan alat yang digunakan untuk mengukur dan mengetahui besaran listrik sesuai dengan parameter ukur yang digunakan. Seperti hambatan, tegangan, dan arus listrik. Pada dasarnya alat ukur listrik terbagi menjadi dua jenis, yaitu alat ukur jenis analog dan digital. Di dalam dunia industri alat ukur kelistrikan yang digunakan sangat berpariasi, seperti megaohm meter, multimeter, osiloskop, tang ampere, power quality analyzer, insulation tester, earth tester, thermal imager camera, loop calibrator, function generator. Masing-masing alat ukur tersebut memiliki fungsi, cara penggunaan dan kalibrasi yang berbeda-beda. Merujuk pemaparan diatas, maka tujuan penulisan ini adalah untuk : (1) memberikan informasi tentang jenis-jenis alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri; (2) cara kerja alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri; (3) cara memakai alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri; (4) cara kalibrasi alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri; (5) merk-merk alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri yang tersedia di pasaran. Kata kunci : Alat Ukur Listrik, Industri, Pengaplikasian.

2

PENDAHULUAN

Alat ukur listrik merupakan alat yang digunakan untuk mengukur dan mengetahui besaran listrik sesuai dengan parameter ukur yang digunakan. Seperti hambatan, tegangan, dan arus listrik. Pada dasarnya alat ukur listrik terbagi menjadi dua jenis, yaitu alat ukur jenis analog dan digital. Di dalam dunia industri alat ukur kelistrikan yang digunakan sangat berpariasi, seperti megaohm meter, multimeter, osiloskop, tang ampere, power quality analyzer, insulation tester, earth tester, thermal imager camera, loop calibrator, function generator. Masing-masing alat ukur tersebut memiliki fungsi, cara penggunaan dan kalibrasi yang berbeda-beda. Merujuk pemaparan diatas, maka tujuan penulisan ini adalah untuk : (1) memberikan informasi tentang jenis-jenis alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri; (2) cara kerja alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri; (3) cara memakai alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri; (4) cara kalibrasi alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri; (5) merkmerk alat ukur listrik yang sering dipakai di dunia industri yang tersedia di pasaran. Dengan adanya jurnal ini diharapkan agar dapat berkontribusi membantu para pembaca memahami ketika menggunakan alat-alat kelistrikan yang sering dipakai di dunia industri secara cermat, maka diperlukan pemahaman prinsip-prinsip kerjanya dan mampu memperkirakan apakah instrumen tersebut sesuai untuk pemakaian yang direncanakan.

METODOLOGI

Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kualitatif untuk mengetahui pemaparan atau menjelaskan tentang alat ukur kelistrikan yang sering digunakan di dunia industri. Penelitian ini menggunakan sumber berupa buku, artikel dan jurnal. Teknik pengumpulan data melalui pustaka yang berkaitan dengan objek yang diteliti.

3

LANDASAN TEORI

Dalam Pengukuran pada umumnya dibutuhkan instrumen sebagai suatu cara fisis untuk menentukan suatu besaran atau variabel. Instrumen tersebut membantu kita untuk menentukan nilai dari suatu besaran yang tidak diketahui. Dengan demikian maka instrumen dapat didefenisikan sebagai sebuah alat yang digunakan untuk menetukan besaran atau variabel. Instrumen elektronik bekerja didasarkan pada prinsip-prinsip listrik atau elektronika dalam pemakaiannya sebagai alat ukur elektronik. Karena instrumen listrik dan elektronik digunakan untuk mengukur besaran listrik, maka kita harus memahami terlebih dahulu besaran-besaran tersebut sebelum menentukan nilai besaran yang diukur. Enam besaran listrik saat kita melakukan pengukuran adalah muatan listrik, arus listrik, tegangan, resistansi, induktansi dan kapasitansi. Besaran-besaran tersebut dinyatakan dalam satuan internasional (SI). Berikut jenisjenis alat ukur kelistrik yang sering dipakai di dunia industri : 1. Megaohm Meter (Megger) Megaohm meter disebut juga dengan Megger merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik yang sangat tinggi nilai hambatannya yang tidak dapat dijangkau oleh ohm-meter biasa. Dari namanya jelas fungsi Megaohm meter atau megger sama seperti ohm-meter biasa namun kegunaannya berbeda karena Megger digunakan untuk mengukur hambatan yang sangat tinggi.

Gambar 1 Alat Ukur Megaohm-Meter atau Megger

4

Sumber : https://fsagung.blogspot.com/ Megaohm meter biasanya digunakan untuk mengukur suatu tahanan isolasi dari suatu jaringan listrik, baik itu jaringan listrik tegangan rendah maupun jaringan listrik tegangan tinggi. Pengukuran isolasi tahanan listrik diperlukan untuk mengetahui adanya kebocoran arus listrik yang dapat membahayakan. Selain mengukur isolasi pada jaringan listrik, Megaohm meter atau Megger juga digunakan untuk melihat hambatan isolasi pada kabel listrik, pada transformator ataupun pada motor-motor industri. MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER adalah salah satu alat ukur yang berfungsi untuk mengukur resistansi insulasi suatu instalasi atau untuk mengetahui apakah konduktor suatu instalasi memiliki koneksi langsung, apakah antara fase dengan fase atau dengan nol atau dengan pembumian. Biasanya sebelum instalasi listrik dioperasikan, ada langkah yang harus dipenuhi, yaitu pengujian isolasi. Dalam uji isolasi ini MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER digunakan. Tes isolasi ini dilakukan pada: uji isolasi fase, uji isolasi fase bumi (jika konduktor netral tidak terhubung ke konduktor bumi), uji isolasi fase netral. MEGA OHM METER atau yang biasa disebut MEGGER memiliki kriteria pengukuran sebagai berikut : 1. Tegangan alat ukur tersebut umumnya dengan tegangan tinggi arus searah yang besarnya berkisar antara 500 volt sampai dengan 10.000 volt. 2. Tegangan MEGGER dipilih berdasarkan pada tegangan kerja suatu peralatan atau instalasi yang akan diuji. 3. Besarnya pengujian ditetapkan bahwa harga penahan isolasi minimum adalah 1000 kali tegangan kerja peralatan yang akan diuji. Selain untuk memeriksa tahanan isolasi Generator atau Motor listrik, Megger digunakan untuk mengukur tahanan isolasi dari alat² listrik atau instalasi² tenaga listrik

5

misalnya : kabel, trafo, OCB, Jaring SUTM dll. Tahanan Minimal untuk tahanan isolasinya adalah 1000 x tegangan kerja. Tegangan alat ukur ini umumnya tegangan Tinggi arus searah yg besarnya berkisar 500 V/ 10.000 Volt.Tegangan megger dipilih berdasar tegangan kerja daripada sistem tegangan kerja peralatan atau instalasi yang akan diuji Hasil pengujian ditetapkan bahwa harga penahan isolasi minimum = 1000 X tegangan kerja peralatan yang akan diuji. 1.1 Prosedur Pengukuran Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum melaksanakan pengukuran adalah alat yang diukur harus bebas tegangan AC / DC atau tegangan induksi, karena tegangan tersebut akan mempengaruhi hasil ukur. Megger Merk Metriso 5000 dan laksanakan sesuai prosedur pengukuran sebagai berikut : 1. Check batere apakah dalam kondisi baik. 2. Mekanikal zero check pada kondisi megger off, jarum penunjuk harus tepat berimpit dengan garis skala. Bila tidak tepat, atur pointer zero (10) pada alat ukur. 3. Lakukan elektrikal zero check: • Pasang kabel test pada megger terminal (1) dan (3), serta hubung singkatkan ujung yang lain. • Letakkan saklar pemilih (8) di posisi 500. • Letakkan saklar pemilih skala (7) pada posisi skala 1. • On-kan megger, jarum akan bergerak dan harus menunjuk tepat keangka nol, bila tidak tepat atur pointer (11). Bila dengan pengaturan pointer tidak berhasil (penunjukan tidak mencapai nol) periksa / ganti batere. • Off-kan megger dan ulangi poin pengecekan elektrikal zero. 4. Pasang kabel test ke peralatan yang diukur . 5. Pilih tegangan ukur melalui saklar (8) sesuai tegangan kerja alat yang diukur.

6

6. On-kan megger, baca tampilan pada skalanya. Bila skala 1 hasil ukur menunjuk, pindahkan ke pemilih skala 2, bila hasilnya sama pindahkan ke skala 3, dan tunggu sampai waktu pengukuran yang ditentukan ( 0,5 – 1 menit) atau jarum penunjuk tidak bergerak lagi. Catat hasil ukur dan kalikan dengan factor kali alat ukur, bandingkan hasil ukur dengan standard tahanan isolasi. Harga terendah 1 MΩ / kV. 1.2 Merk megger yang tersedia dipasaran : 1. Hioki 2. Dekko 3. Constant 4. Kyoritsu 5. Sanwa

2. Multimeter (AVO-Meter) Bayangkan jika suatu teknisi atau hobi elektronika membawa-bawa alat ukur voltmeter, ohm-meter dan amperemeter secara tersendiri, tentu tidak praktis. Selain memakan banyak tempat, pengukuran akan lebih ruwet karena membutuhkan kabel probe yang lebih banyak. Oleh karena itu Multimeter atau AVO-meter adalah solusinya. Multimeter atu AVO-meter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur hambatan, tegangan dan arus listrik. “AVO” pada AVO-meter merupakan singkatan dari Amperemeter, Voltmeter, dan Ohm-meter.

7

Gambar 2 Contoh multimeter analog (kiri) dan multimeter digital (kanan) Sumber : cerdika.com/multimeter Beberapa kelebihan dari multimeter atau AVO-meter adalah jangkah atau skala nilai yang lebih luas, misalnya ohmeter dapat mengukur hambatan dari 0,1 ohm hingga 2 Megaohm. Selain itu voltmeter pada multimeter dapat mengukur tegangan AC maupun DC. Untuk berpindah dari voltmeter ke amperemeter, atau voltmeter ke ohm-meter cukup dengan memutar selektor yang tersedia dari multimeter. Karena kemudahan dan kepraktisannya, Multimeter merupakan alat ukur yang wajib dimiliki oleh seorang teknisi ataupun hobi elektronika. Saat ini multimeter yang tersedia terdapat 2 jenis, yaitu multimeter analog dan multimeter digital dengan harga yang bervariasi dari yang murah hingga yang mahal tergantung merek, fitur dan spesifikasi yang ditawarkan. 2.1 Cara kerja multimeter Alat ukur Multimeter/AVO meter ini mempunyai cara kerja yang cukup unik. Didalam alat ini ada sebuah kumparan yang terbuat dari bahan tembaga. Kumparan tersebut diletakkan diantara 2 kutub, yaitu kutub Utara dan Selatan dan pada kumparan tersebut ada sebuah jarum ukur atau jarum meter sebagai penunjuk angka. Apabila kedua ujung kumparan tersebut dialiri oleh arus listrik, maka jarum jam akan bergerak menuju skala tertentu sesuai dengan yang sedang diukur. Multimeter mempunyai peran yang sangat penting, karena bisa mengecek kondisi suatu rangkaian listrik. Kesalahan yang terjadi, bisa diketahui dengan tingkat akurasi yang tinggi.

8

2.2 Cara Menggunakan Multimeter Langkah – langkah yang harus kamu lakukan saat menggunakan sebuah alat ukur multimeter/AVO meter, yaitu sebagai berikut: 1. Pertama, kamu perhatikan dulu, jarum penunjuk yang memperlihatkan skala pengukuran. 2. Perhatikan juga pengaturan knob atau saklar yang dipakai buat mengatur fungsi Ampere, Voltage, ataupun Ohm. 3. Lalu, lakukan setting juga pada skala x1, x10 atau yang lainnya dan pastikan knob pada posisi Off saat udah gak dipakai lagi. 4. Tentukan lubang buat memasukkan kabel jack sesuai dengan fungsi yang diinginkan. Ada dua lubang yaitu (+) dan (-) yang nantinya menunjukkan polaritas dari tegangan atau probe. 5. Kemudian, kamu cek kembali apakah baterai udah terpasang dengan baik. Pastikan kondisi baterai tersebut masih bagus dan berkualitas. Ada beberapa hal, yang perlu kamu perhatikan saat menggunakan fungsi Ampere, Voltage, atau Ohm yaitu: 1. Saat mengukur arus (Ampere), pastikan saklar pada posisi DCA. Putar saklar selector pada posisi atau skala di atas arus yang diukur. Hal ini buat menghindari kerusakan sekring, pastikan Power Suplay terhubung ke beban dan silakan baca hasil pengukuran di layar display. 2. Buat mengukur Tegangan, pastikan saklar berada di posisi AVC dan pilih skala pengukuran yang tepat. Kalo gak mengetahui nilai tegangan yang akan diukur, sebaiknya memilih skala tertinggi untuk menghindari kerusakan. Terakhir

9

hubungkan Probe ke dalam terminal yang akan diukur. Silakan baca hasilnya di display. 3. Pada saat mengukur Hambatan (Ohm), pastikan saklar di posisi tersebut. Lalu pilih skala yang diukur. Hubungkan Probe ke dalam komponen Resistor dan bacalah hasilnya di display. 2.3 Merk multimeter/AVO meter yang tersedia dipasaran : 1. Sanwa 2. Fluke 3. Dekko

3. Osiloskop Osiloskop merupakan alat ukur yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sebuah gambar grafik berupa gelombang agar dapat dibaca dan dipelajari. Dengan melihat bentuk gelombang

dari

sebuah

sinyal

listrik,

maka

kita

dapat

dengan

mudah

menganalisan rangkaian elektronika mulai dari tegangan, frekuensi, dan cacat sinyal (distorsi). Osiloskop banyak digunakan hampir di semua bidang pekerjaan elektronika, baik itu teknisi, hobi ataupun pekerjaan yang berhubungan dengan elektronika, baik itu elektronika telekomunikasi, kendali, robotika dan lain-lain. Hal itu karena osiloskop merupakan alat ukur yang multifungsi terutama dipakai untuk berbagai analisa sinyal.

10

Gambar 3 Contoh osiloskop analog (atas) dan osiloskop digital (bawah) Sumber : //cerdika.com/osiloskop/ Contoh kecil misalnya pada sebuah audio amplifier, jika didengarkan melalui loudspeaker terkadang kita tidak mengetahui bahwa amplifier tersebut memiliki cacat sinyal atau tidak pada frekuensi tertentu. Dengan melakukan pengukuran osiloskop, maka cacat sinyal dapat dengan mudah terlihat meskipun kecil. Osiloskop pada umumnya terdiri dari dua jenis, yaitu osiloskop analog dan osiloskop digital. Pada osiloskop analog, memiliki dimensi yang lebih besar dan lebih berat kerena masih menggunakan tabung CRT sebagai tampilannya. Sedangkan osiloskop digital memiliki dimensi yang lebih kecil dan berat yang jauh lebih ringan, selain menggunakan sistem digital, tampilan layar yang dihasilkan sudah menggunakan layar LCD. Tentu dengan fitur-fitur yang jauh lebih banyak dibandingkan dengan osiloskop analog, seperti bisa menyimpan bentuk gelombang dalam bentuk JPG ke dalam sebuah micro SD, dan lain sebagainya.

3.1 Cara kerja osiloskop

Komponen utama Osiloskop yaitu tabung sinar katoda ( CRT ). Prinsip kerja tabung sinar katoda yaitu Elektron dipancarkan dari katoda akan menumbuk bidang gambar yang dilapisi oleh zat yang bersifat flourecent. Bidang gambar ini berfungsi sebagai anoda. Arah gerak elektron ini bisa dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnetik. Umumnya, Osiloskop sinar katoda mengandung medan gaya listrik untuk mempengaruhi gerak elektron kearah anoda. Medan listrik dihasilkan oleh lempeng kapasitor yang dipasang secara vertikal, maka akan terbentuk garis lurus vertikal dinding gambar. Kemudian, kalo pada lempeng horizontal dipasang tegangan periodik, maka elektron yang pada mulanya bergerak secara vertikal, kini juga bergerak secara horizontal dengan laju tetap. Jadi, pada gambar terbentuk grafik sinusoidal. Sebuah

11

benda bergetar sekaligus secara harmonik, getaran harmonik (super posisi) yang berfrekuensi dan mempunyai arah getar sama akan menghasilkan satu getaran harmonik baru berfrekuensi sama dengan amplitudo dan fase tergantung pada amplitudo dan frekuensi setiap bagian getaran harmonik tersebut. Hal itu berdasarkan metode penambahan trigonometri atau lebih sederhananya lagi dengan memakai bilangan kompleks. Kalau 2 getaran harmonik super posisi yang beda, frekuensi terjadi getaran yang gak lagi periodik. Basis waktu secara periodik menggerakkan bintik cahaya dari kiri kekananmelalui permukaan layar. Tegangan yang akan diperiksa dimasukkan ke Y atau masukan vertikal osiloskop, menggerakkan bintik keatas dan kebawah sesuai dengan nilai tegangan yang dimasukkan. Lalu, bintik tersebut menghasilkan jejak berkas gambar pada layar yang menunjukkan variasi tegangan masukan sebagai fungsi dari waktu. Kalo tegangan masukan berkurang dengan laju yang cukup pesat, gambar akan kelihatan sebagai sebuah pola yang diam pada layar. 3.2 Cara menggunakan osiloskop Sebelum kamu menggunakan osiloskop, perlu memperhatikan beberapa poin penting yang saya lampirkan di bawah. 1. Pastikan tombol ON-OFF pada posisi off. 2. Kondisikan seluruh tombol yang memiliki tiga posisi di tengah. 3. Putar tombol INTENSITY ke tengah atau di posisi tengah. 4. Tekan tombol PULL 5X MAG ke dalam agar mendapatkan posisi normal. 5. Hubungkan kabel saluran listrik bolak-balik ke stop contact ACV. 6. Putar tombol ON-OFF ke posisi ON. Tunggu hingga duapuluh detik, maka akan muncul satu garis terpampang pada layar CRT. Pabila garis tersebut belum terlihat, silakan putar tombol INTENSITY searah jarum jam.

12

7.

Atur tombol FOCUS dan INTENSITY untuk memperjelas jalur garis.

8.

Atur ulang posisi vertikal dan horizontal sesuai kebutuhan.

9.

Silakan hubungkan probe ke input saluran –A/ channel –A (CH-A) atau input saluran B/ channel –B (CH-B) sesuai kebutuhanmu.

10. Hubungkan probe ke terminal CAL untuk memperoleh kalibrasi 0,5Vp-p. 11. Posisikan pelemah vertikal (vertical attenuator), saklar VOLT/ DIV pada posisi 10mV, lalu kamu perlu memutar tombol VARIABLE searah jarum jam. Putar TRIGGERING SOURCE ke CH-A, gelombang persegi empat (square-wave) akan muncul di layar. 12. Jika tampilan gelombang persegi empat tampak kurang sempurna, maka atur trimmer yang terletak di probe sehingga bentuk gelombang akan tampak nyata. 13. Yang terakhir, pindahkan probe dari terminal CAL 0,5Vp-p. Osiloskop sudah dapat kamu gunakan. 3.3 Cara kalibrasi osiloskop 1. Yang harus kamu lakukan yaitu pengkalibrasian. Setelah kamu mengkoneksikan Osiloskop ke jaringan listrik dan menyalakan. Lalu, kamu amati pada layar monitor yang tampak dilayar yaitu harus garis lurus mendatar (kalo gak ada sinyal masukkan). 2. Kemudian kamu atur fokus, intensitas, kemiringan, position X dan position Y. Dengan mengatur posisi tersebut, kamu nantinya bisa mengamati hasil pengukuran dengan jelas dan akan mendapat hasil pengukuran dengan teliti. 3. Lalu, pakai tegangan referensi yang ada di Osiloskop, maka kamu bisa melakukan pengkalibrasiaan sederhana.Ada 2 tegangan referensi yang bisa dijadikan acuan, yaitu tegangan persegi 2 Vpp dan 0.2 Vpp dengan frekuensi 1 KHz.

13

4. Selanjutnya, kamu tempelkan probe pada terminal tegangan acuan, maka pada layar monitor akan muncul tegangan persegi. Kalo yang dijadikan acuan adalah tegangan 2 Vpp, maka pada posisi 1 Volt/div (satu kotak vertikal mewakili tegangan 1 volt) harus ada nilai tegangan dari puncak ke puncak sebanyak 2 kotak dan buat time/div, 1/ms/div (satu kotak horizontal mewakili w...