Tugas PLC1_Rico Muhammad Tatang PDF

Preview

Summary

ALAT UKUR KELISTRIKAN DALAM DUNIA INDUSTRI Rico Muhammad Tatang Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Faletehan Bandung [email protected] Abstract Electrical measuring equipment is a measuring instrument used to measure an electrical magnitude of a load. The function of electrical ...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Tugas PLC1_Rico Muhammad Tatang Rico Muhammad Tatang

Related papers Bahan t ugas ut s Alfian Haris Praset ya Took

Kelas 10 SMK Pekerjaan Dasar Teknik Ot omot if Achmad Nuruddin H Pekerjaan Dasar Teknik Ot omot if DEDE NURJAMAN

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

ALAT UKUR KELISTRIKAN DALAM DUNIA INDUSTRI Rico Muhammad Tatang Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Faletehan Bandung [email protected] Abstract Electrical measuring equipment is a measuring instrument used to measure an electrical magnitude of a load. The function of electrical measuring instruments is very broad covering the field of investigation, production, maintenance, supervision and so on. Electricity magnitudes that are widely found in the field of industry, workshop and other needs are current, voltage, resistance, power, Frequency, etc. In the use of electrical magnitudes measured in practical units and effective price. Electrical measuring instruments are also divided two there are analog and digital, the difference is in the appearance. The analog measuring instrument shows the value of using the pointer needle, while the digital measuring instrument uses the display of numbers on the screen. All measuring instruments of today use digital systems, because it is more practical with effective price results, especially in the field of industry. Keyword: electrical measuring equipment, industry field, digital system, analog system

Abstrak Peralatan alat ukur kelistrikan adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur sebuah daya listrik dari suatu beban. Kegunaan instrumen pengukur listrik sangat luas meliputi bidang penyelidikan, produksi, pemeliharaan, pengawasan dan sebagainya. Besaran-besaran listrik yang banyak dijumpai dalam bidang industri, perbengkelan ataupun keperluan-keperluan yang lain adalah arus, tegangan, tahanan, daya, frekuensi, dsb. Dalam pemakaian besaran listrik diukur dalam satuan praktis dan harga efektif. Alat ukur kelistrikan juga dibagi dua ada yang analog dan digital, perbedaan ini berada pada tampilannya. Alat ukur analog menunjukkan hasil nilai menggunakan jarum penunjuk, sedangkan pada alat ukur digital menggunakkan tampilan angka pada layar. Semua alat ukur pada zaman sekarang menggunakan sistem digital, karena lebih praktis dengan hasil harga yang efektif, terutama pada bidang industri. Kata Kunci : alat ukur kelistrikan, bidang industry, sistem digital, sistemm analog

1

PENDAHULUAN

Pengukuran listrik mempunyai tujuan yang lebih luas lagi yaitu untuk mengetahui, menilai atau menguji besaran listrik. Alat yang digunakan sebagai pembanding/penunjuk disebut instrumen pengukur. Instrumen ini berfungsi sebagai penunjuk nilai besaran listrik yang diukur. Kegunaan instrumen pengukur listrik dibuat dengan kepekaan dan ketelitian penunjukan yang disesuaikan dengan kebutuhan masing-masing. Misalnya instrumen untuk kebutuhan laboratorium diperlukan ketelitian dan kepekaan yang tinggi sedangkan yang dipakai untuk keperluan industri lebih diutamakan kepraktisannya. Dengan demikian kita dapat memahami alat ukur apa saja yang ada pada bidang industri, dan kita dapat memahami sistem yang digunakan baik sistem digital maupun analog.

TELAAH LITERATUR

Literatur-literatur sebelumnya yang terkait dengan penelitian dan pengembangan hipotesis adalah sebagai berikut: Buku Pengukuran Besaran Listrik, Buku Alat Ukur dan Teknik Pengukuran, Buku Peralatan Tegangan Tinggi,

2

PENDAHULUAN

Kebutuhan manusia akan tenaga listrik saat ini semakin meningkat seiring dengan meningkatnya taraf hidup dan pesatnya perkembangan teknologi transportasi dan informasi. Dengan demikian aktifitas manusia tidak akan terlepas dari sumber daya listrik di manapun ia berada. Peningkatan kebutuhan daya listrik tersebut memerlukan penyaluran tenaga listrik yang kontinyu dengan kualitas daya yang baik, dan nilai atau harga yang pas. Harga dan nilai tersebut berupa nilai tegangan, daya, frekuensi, arus, dan lain-lain. Pengukuran listrik mempunyai tujuan yang lebih luas lagi yaitu untuk mengetahui, menilai atau menguji besaran listrik. Alat yang digunakan sebagai pembanding/penunjuk disebut instrumen pengukur. Instrumen ini berfungsi sebagai penunjuk nilai besaran listrik yang diukur. Pemilihan instrumen pengukur pada umumnya mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut: 1)

Dapat dipercaya

2)

Mudah penggunaannya

3)

Kecermatannya

4)

Pemakaian tenaga

5)

Ukuran

6)

Bentuk

7)

Berat

3

LANDASAN TEORI

Macam-Macam Alat Ukur Kelistrikan Pada Bidang Industri 1. Voltmeter Analog

Gambar 1. Voltmeter Analog Sumber: www.se.com Cara kerja Adanya fluksi magnetik yang memiliki bentuk gelombang sinus dengan frekuensi yang sama dan masuk ke dalam suatu kepingan logam secara paralel. Antara fluks yang satu dengan fluks yang lain terdapat suatu perbedaan fasa. Fluks yang bolak-balik akan membangkitkan tegangan-tegangan dalam kepingan logam yang akan menyebabkan terjadinya arus-arus putar di dalam kepingan logam tersebut. Cara Pemakaian Sambungkan kabel fasa dan netral yang ada pada voltmeter ke alat atau barang yang akan diukur tegangannya secara paralel, saat menyambungkan kabel pastikan alat atau barang yang akan diukur tegangan nya dalam keadaan mati atau tidak dialiri listrik, kemudian apa bila pemasangan sudah selesai nyalakan (dialiri listrik) alat atau barang yang akan diukur tegangannya, setelah di aliri listrik, jarum penunjuk pada voltmeter akan menujuk angka atau besar tegangan pada alat tersebut 4

Cara Kalibrasi Pastikan saat voltmeter tidak dialiri listrik posisi jarum berada pada angka nol Cara Perawatan 1. Bersihkan debu dengan penyedot debu mini 2. Pengecekan baut-baut yang terpasang pada voltmeter 3. Pada bagian jarum penunjuk pastikan baut dipasang tidak terlalu kencang karena akan mengganggu posisi jarum bergerak Merk yang Tersedia Schneider, ABB, BigM 2. Amperemeter Analog

Gambar 2. Amperemeter Analog Sumber: www.se.com Cara Kerja Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetik (Gaya Lorentz). Ketika arus mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnet timbul gaya lorentz yang menggerakan jarum penunjuk menyimpang. Apabila arus yang melewati kumparan besar, maka gaya yang timbul juga akan membesar sedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk juga akan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak ada maka

5

jarum penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar gaya yang dimaksud sesuai dengan Prinsip Gaya Lorentz F = B.I. L. Cara Pemakaian Sambungkan kabel fasa dan netral yang ada pada amperemeter ke alat atau barang yang akan diukur arusnya secara seri, saat menyambungkan kabel pastikan alat atau barang yang akan diukur arusnya dalam keadaan mati atau tidak dialiri listrik, kemudian apa bila pemasangan sudah selesai nyalakan (dialiri listrik) alat atau barang yang akan diukur arusnya, setelah di aliri listrik, jarum penunjuk pada amperemeter akan menujuk angka atau besar arus pada alat tersebut Cara Kalibrasi Pastikan saat amperemeter tidak dialiri listrik posisi jarum berada pada angka nol Cara Perawatan 1. Bersihkan debu dengan penyedot debu mini 2. Pengecekan baut-baut yang terpasang pada amperemeter 3. Pada bagian jarum penunjuk pastikan baut dipasang tidak terlalu kencang karena akan mengganggu posisi jarum bergerak Merk yang Beredar Schneider, EWIG

6

3. Frekuensimeter Analog

Gambar 3. Frekuensimeter Analog Sumber: www.dixsen.com Cara Kerja Alat ukur frekuensi lidah getar prinsip kerjanya berdasarkan resonansi mekanis. Jikasederetan kepingan baja yang tipis membentuk lidah-lidah getar, masingmasingmempunyai frekuensi getar yang berbeda. Lidah-lidah getar dipasang bersamasamapada

sebuah

alas

fleksibel

yang

terpasang

pada

sebuah

jangkar

elektromagnit.Kumparan elektromagnet diberi energi listrik dari jala-jala arus bolak-balik yangfrekuensinya akan ditentukan, maka salah satu dari lidah-lidah getar akan beresonansidan memberikan defleksi yang besar bila frekuensi getarnya sama dengan frekuensimedan magnet bolak-balik tersebut. Cara Pemakaian 1. Siapkan frekuensi meter dengan lidah getar, kabel penghubung, dan setop kontak. 2. Pasang dengan benar kabel penghubung yang sudah disiapkan pada 2 lubang frekuensi meter. 3. Hubungkan secara bersamaan 2 kabel yang sudah dipasangkan pada frekuensi meter ke setop kontak yang dialiri arus listrik bolak-balik atau arus listrik AC. 4. Hasil pengukuran dapat kita peroleh dari lidah getar yang bergetar paling cepat. 7

Cara Kalibrasi Pastikan saat frekuensimeter tidak dialiri listrik posisi jarum berada pada angka nol Cara Perawatan 1. Bersihkan debu dengan penyedot debu mini 2. Pengecekan baut-baut yang terpasang pada frekuensimeter 3. Pada bagian jarum penunjuk pastikan baut dipasang tidak terlalu kencang karena akan mengganggu posisi jarum bergerak Merk yang Beredar Ewig, TAB, Dixsen 4. Cos Phi Meter Analog

Gambar 4. Cos Phi Meter Analog Sumber: www.dixsen.com Cara Kerja Mekanik pengatur jarum penunjuk merupakan dudukan poros kumparan putar yang diatur kekencangannya. Jika terlalu kencang jarum akan terhambat, jika terlalu kendor jarum akan mudah goncang. Pengaturan jarum penunjuk pada cos phi meter untuk memposisikan jarum pada skala satu meter. Alat ukur analog memiliki komponen putar yang akan bereaksi begitu mendapat sinyal listrik. Cara bereaksi jarum penunjuk pada cos phi meter bergerak ke angka penunjukan perlahan-lahan tanpa ada penyimpangan. Untuk itu 8

digunakan peredam mekanik berupa pegas yang terpasang pada poros jarum atau bilah sebagai penahan gerakan jarum berupa bilah dalam ruang udara. Cara Pemakaian Terdapat 4 port pada cos phi meter dibagian belakang yaitu, C1, C1*(Current coil), dan P2, P3 (Potential Coil). P3 diparalelkan dengan kabel fasa beban dan kabel fasa pada sumber, kemudian C1 dan P2 diparalelkan dengan kabel netral pada beban, kemudian C1* dihubungkan dengan kabel netral pada sumber. Kemudian beban yang dialiri listrik akan mengalirkan arus listrik pada cos phi meter sehingga jarum pada cos phi meter bergerak. Cara Kalibrasi Pastikan saat cos phi meter tidak dialiri listrik posisi jarum berada pada angka nol Cara Perawatan 1. Bersihkan debu dengan penyedot debu mini. 2. Pengecekan baut-baut yang terpasang pada cos phi meter. 3. Pada bagian jarum penunjuk pastikan baut dipasang tidak terlalu kencang karena akan mengganggu posisi jarum bergerak. Merk yang Beredar Fort, Circutor, BigM, Dixsen 5. Clamp Meter Digital

Gambar 5. Clamp Meter Digital Sumber: www.kew-ltd.co.jp 9

Cara Kerja Pada dasarnya, clamp meter memakai prinsip induksi magnetik untuk menghasilkan pengukuran non kontak terhadap arus listrik AC. Arus listrik yang mengalir di kabel konduktor akan menghasilkan medan magnet. Seperti yang kita ketahui, arus AC merupakan arus dengan polaritas yang bolak balik sehingga menyebabkan fluktuasi yang dinamis dalam medan magnet yang sebanding dengan aliran arus listriknya. Sebuah transformator yang ada di dalam clamp meter akan merasakan fluktuasi magnet tersebut kemudian mengkonversikannya di layar clamp meter. Cara pengukuran dengan memakai teknologi ini akan semakin memudahkan seseorang ketika ingin mengukur arus listrik AC khususnya pada arus listrik AC yang tinggi. Cara Pemakaian Teknik Pengukuran Arus 1.

Menekan tombol hold [induksi].

2.

Memutar switch ke arah A [ampere].

3.

Menekan tombol di sebelah kanan untuk membuka magnet yang berbentuk seperti tang.

4.

Mengalungkan tang ampere pada kabel.

5.

Kabel hitam jika pada kwh dan kabeli kuning jika pada panel biasa.

6.

Membaca nilai arus yang ada pada layar display.

Teknik Pengukuran Tegangan 1.

Menekan tombol hold [induksi].

2.

Memutar switch ke arah Vrms [volt].

3.

Menekan tombol di sebelah kanan untuk membuka magnet berbentuk seperti tang.

4.

Mengalungkan tang ampere ke kabel warna kuning pada panel biasa.

5.

Kabel pada alat yakni kabel hitam ke nol [standar] pada panel. 10

6.

Kabel merah ke api [RST tiga frasa] pada panel.

7.

Membaca nilai tegangan yang ada pada layar display.

Cara Kalibrasi Sistem kalibrasi sudah tertanam pada clamp meter, jadi begitu clamp meter dinyalakan nilai pada layer sudah langsung pada nilai 0 (nol). Cara Perawatan 1.

Bersihkan debu dengan penyedot debu mini

2.

Pengecekan baut-baut yang terpasang pada clamp meter

3.

Pengecekan baterai pada clamp meter

Merk yang Beredar Kyoritsu, Hioki, Fluke 6. Osiloskop Digital

Gambar 6. Osiloskop Digital Sumber: int.siglent.com Cara Kerja Osiloskop digital mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan dengan menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) untuk mengubah besaran tegangan yang dicuplik menjadi besaran digital. 11

Dalam osiloskop digital, gelombang yang akan ditampilkan lebih dulu disampling (dicuplik) dan didigitalisasikan. Osiloskop kemudian menyimpan nilai-nilai tegangan ini bersama sama dengan skala waktu gelombangnya di memori. Pada prinsipnya, osiloskop digital hanya mencuplik dan menyimpan demikian banyak nilai dan kemudian berhenti. Ia mengulang proses ini lagi dan lagi sampai dihentikan. Beberapa DSO memungkinkan untuk memilih jumlah cuplikan yang disimpan dalam memori per akuisisi (pengambilan) gelombang yang akan diukur.

Osiloskop digital memberikan kemampuan ekstensif, kemudahan tugas-tugas akuisisi gelombang dan pengukurannya. Penyimpanan gelombang membantu para insinyur dan teknisi dapat menangkap dan menganalisa aktivitas sinyal yang penting. Jika kemampuan teknik pemicuannya tinggi secara efisien dapat menemukan adanya keanehan atau kondisikondisi khusus dari gelombang yang sedang diukur. Cara Pemakaian Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik. Pada kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan memperlihatkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Seperti yang bisa anda lihat pada gambar di bawah ini ditunjukkan bahwa pada sumbu vertical (Y) merepresentasikan tegangan V, pada sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t.

Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak dalam arah horizontal. Tiap kotak dibuat skala yang lebih kecil. Sejumlah tombol pada osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala tersebut.

12

Osiloskop 'Dual Trace' dapat memperagakan dua buah sinyal sekaligus pada saat yang sama. Cara ini biasanya digunakan untuk melihat bentuk sinyal pada dua tempat yang berbeda dalam suatu rangkaian elektronik. Kadang-kadang sinyal osiloskop juga dinyatakan dengan 3 dimensi. Sumbu vertikal (Y) merepresentasikan tegangan V dan sumbu horisontal (X) menunjukkan besaran waktu t. Tambahan sumbu Z merepresentasikan intensitas tampilan osiloskop. Tetapi bagian ini biasanya diabaikan karena tidak dibutuhkan dalam pengukuran. Cara Kalibrasi Yang pertama kali harus muncul di layar adalah garis lurus mendatar jika tidak ada sinyal masukan. Yang perlu disetel adalah fokus, intensitas, kemiringan, x position, dan y position. Dengan menggunakan tegangan referensi yang terdapat di osiloskop maka kita bisa melakukan pengkalibrasian sederhana. Ada dua tegangan referensi yang bisa dijadikan acuan yaitu tegangan persegi 2 Vpp dan 0.2 Vpp dengan frekuensi 1 KHz. Setelah probe dikalibrasi maka dengan menempelkan probe pada terminal tegangan acuan maka akan muncul tegangan persegi pada layar. Jika yang dijadikan acuan adalah tegangan 2 Vpp maka pada posisi 1 volt/div (satu kotak vertikal mewakili tegangan 1 volt) harus terdapat nilai tegangan dari puncak ke puncak sebanyak dua kotak dan untuk time/div 1 ms/div (satu kotak horizontal mewakili waktu 1 ms) harus terdapat satu gelombang untuk satu kotak. Jika masih belum tepat maka perlu disetel dengan potensio yang terdapat di tengah-tengah knob pengganti Volt/div dan time/div. Atau kalau pada gambar osiloskop diatas berupa potensio dengan label "var". Cara Perawatan 1. Jangan gunakan osiloskop pada saat casing terbuka 2. Gunakan pada jala listrik yang punya tiga kabel (salah satunya adalah ground) 3. Pastikan groundingnya memiliki kualitas yang bagus 13

4. Hindari menghubungkan probe osiloskop dengan benda yang panas 5. Hindari menutup lubang ventilasi osiloskop 6. Jangan menggunakan tegangan lebih dari 400 volt DC 7. Hindarkan osiloskop dari sinar matahari langsung 8. Hindarkan osiloskop dari benda yang punya medan magnet tinggi 9. Hindarkan osiloskop dari air dan getaran 10. Dalam penggunaan, ground probe harus dekat dengan benda yang diukur untuk menghindari looping 11. Periksa selalu trace rotation, probe, dan ketepatan kalibrasi 12. Bersihkan selalu osiloskop dari debu-debu yang menempel Merk yang Beredar Hioki, Owon, Gw-Instek, Siglent 7. Miltimeter (AVO metet) Digital

Gambar 7. Multimeter Digital Sumber: www.kew-ltd.co.jp Cara Kerja Di dalam AVO meter terdapat kumparan tembaga yang di letakkan di antara dua kutub magnet yaitu N dan S. Dalam kumparan tersebut terdapat jarum penunjuk atau jarum meter

14

yang akan beegerak menunjukkan skala tertentu apabila dua ujung kumparan tersebut dialiri arus listrik. Cara Pemakaian Cara Mengukur Tegangan DC (DC Voltage): 1. Atur Posisi Saklar Selektor ke DCV 2. Pilihlah skala sesuai dengan perkiraan tegangan yang akan diukur. Jika ingin mengukur 6 Volt, putar saklar selector ke 12 Volt (khusus Analog Multimeter) **Jika tidak mengetahui tingginya tegangan yang diukur, maka disarankan untuk memilih skala tegangan yang lebih tinggi untuk menghindari terjadi kerusakan pada multimeter. 3. Hubungkan probe ke terminal tegangan yang akan diukur. Probe Merah pada terminal Positif (+) dan Probe Hitam ke terminal Negatif (-). Hati-hati agar jangan sampai terbalik. 4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter. Cara Mengukur Tegangan AC (AC Voltage): 1. Atur Posisi Saklar Selektor ke ACV. 2. Pilih skala sesuai dengan perkiraan tegangan yang akan diukur. Jika ingin mengukur 220 Volt, putar saklar selector ke 300 Volt (khusus Analog Multimeter) **Jika tidak mengetahui tingginya tegangan yang diukur, maka disarankan untuk memilih skala tegangan yang tertinggi untuk menghindari terjadi kerusakan pada multimeter. 3. Hubungkan probe ke terminal tegangan yang akan diukur. Untuk Tegangan AC, tidak ada polaritas Negatif (-) dan Positif (+). 4. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter. Cara Mengukur Arus Listrik (Ampere): 1. Atur Posisi Saklar Selektor ke DCA.

15

2. Pilih skala sesuai dengan perkiraan arus yang akan diukur. Jika Arus yang akan diukur adalah 100mA maka putarlah saklar selector ke 300mA (0.3A). Jika Arus yang diukur melebihi skala yang dipilih, maka sekering (fuse) dalam Multimeter akan putus. Kita harus menggantinya sebelum kita dapat memakainya lagi. 3. Putuskan Jalur catu daya (power supply) yang terhubung ke beban, 4. Kemudian hubungkan probe Multimeter ke terminal Jalur yang kita putuskan tersebut. Probe Merah ke Output Tegangan Positif (+) dan Probe Hitam ke Input Tegangan (+) Beban ataupun Rangkaian yang akan kita ukur. Untuk lebih jelas, silakan lihat gambar berikut ini. 5. Baca hasil pengukuran di Display Multimeter Cara Mengukur Resistor (Ohm): 1. Atur Posisi Saklar Selektor ke Ohm (Ω). 2. Pilih skala sesuai dengan perkiraan Ohm yang akan diukur. Biasanya diawali ke tanda “X” yang artinya adalah “Kali”. (khusus Multimeter Analog). 3. Hubungkan probe ke komponen Resistor, tidak ada polaritas, jadi boleh terbalik. 4. Baca hasil p...