Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

 Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Pengertian Voltmeter

Alat ukur listrik Voltmeter adalah sebuah alat ukur listrik yang dipakai untuk mengukur Beda Potensial atau tegangan pada ujung-ujung komponen elektronik yang sedang aktif. Misalnya seperti pada Kapasitor aktif, Resistor aktif, dll. Selain itu, alat ukur ini juga dapat dipakai untuk mengukur beda potensial sebuah sumber tegangan, seperti pada bateraicatu daya (power supply)aki (accu) dll.

Alat ukur listrik Voltmeter ini juga bisa dipakai untuk mengukur tegangan pada sebuah Gardu Induk dan Kubikel. Selain itu juga pada Potensial Trafo (Transformator), Voltmeter dipakai sebagai relai, indikator dan alat sinkronasi.

Voltmeter menurut jenisnya

Menurut jenisnya Voltmeter digolongkan menjadi dua yaitu:
1. Volmeter Analog.
2. Voltmeter Digital.

Voltmeter Analog

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Voltmeter Analog adalah alat ukur listrik voltmeter yang hasil pengukuranya ditunjukkan dengan sebuah jarum. Voltmeter analog lebih banyak digunakan untuk kegiatan sehari-hari. Seperti para tukang service Komputer atau TV, kebanyakan memakai jenis yang analog ini.

Kelebihan alat ukur listrik voltmeter adalah mudah dalam pembacaan dan dengan tampilan yang lebih simpel. Sedangkan kekuranganya yaitu akurasinya yang rendah bila dibandingkan dengan Voltmeter Digital.

Voltmeter Digital

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Alat ukur listrik Voltmeter Digital mempunyai akurasi yang sangat tinggi, dan kegunaanya lebih banyak bila dibandingkan dengan Voltmeter Analog. yaitu mempunyai tambahan-tambahan satuan yang lebih cermat dan teliti.

Alat ukur listrik Voltmeter digital biasanya digunakan pada penelitian atau pekerjaan mengukur yang membutuhkan kecermatan tinggi. Kekuranganya yaitu susah untuk memonitor tegangan yang tidak stabil atau tegangan yang naik-turun.

Syarat-syarat Voltmeter yang Baik

Sebelum menggunakan Voltmeter Anda untuk mengukur suatu komponen, pastikan dahulu bahwa Voltmeter yang akan dipakai benar benar baik / normal.

Perhatikan dahulu syarat-syarat Voltmeter yang sebagai berikut:

a. Alat ukur (Voltmeter) tidak boleh mempengaruhi atau membebani komponen yang akan diukur atau disebut memiliki impedansi masuk yang besar.
b. Memiliki keseksamaan yang tinggi, yaitu Alat ukur harus memiliki ketelitian dan ketepatan yang tinggi (memiliki akurasi error dan presisi error yang tinggi).

c. Memiliki kepekaan (sensitifitas) yang tinggi, yaitu batas input sinyal yang sekecil-kecilnya sehingga bisa membedakan gejala-gejala yang kecil.
d. Memiliki stabilitas yang tinggi sehingga menolong dalam pembacaan dan tidak terganggu karena keadaan yang tidak diinginkan.

Kelas Ukur Voltmeter

Salah satu dari sifat yang dibutuhkan pada alat ukur listrik voltmeter adalah ketelitian atau kecermatan yang tinggi. Tergantung dari besar kecilnya kecermatan tersebut alat-alat ukur dibagi menjadi:
  • Alat cermat atau alat presisi (< 0,5%).
  • Alat kerja (± 1 ÷ 2 %).
  • Alat ukur kasar (> 3 %).
Kecermatan sebuah alat ukur tergantung dari besar kecilnya salah ukur pada alat tersebut dan dinyatakan dalam persen (%). Apabila sebuah Ampere diumpamakan mengukur paling tinggi 5 Ampere dan alat tersebut memiliki kecermatan + 5%, berarti angka maksimum yang ditunjukkan Ampere meter tersebut 5% lebih tinggi dari yang sebenarnya.

Jadi pada pengukuran 5 Ampere harga sebenarnya, yaitu:
5-(5% x 5) = 4,75 Ampere

1. Alat Cermat atau Alat Presisi (< 0,5%)

Alat ukur listrik voltmeter yang memiliki salah ukur dibawah 0,5% termasuk golongan alat ukur cermat atau alat presisi. Alat ukur ini cukup mahal harganya dan biasanya hanya digunakan untuk pekerjaan yang membutuhkan kecermatan yang tinggi, seperti pada laboratorium.

Alat ukur cermat atau alat presisi dibuat dalam bentuk transfortable dan untuk menjaga terhadap perlakukan-perlakuan yang kasar, Maka alat tersebut dimasukkan dalam peti atau kotak dan dibuat dalam bentuk dan rupa yang rapi dan bagus sekali, yang bertujuan untuk memperingatkan kepada pemakai bahwa alat yang tersimpan dalam kotak yang rapi dan bagus tersebut adalah alat yang berharga dan harus diperlakukan dengan hati-hati.

2. Alat Kerja (± 1 ÷ 2 %)

Peralatan Alat ukur listrik voltmeter dengan kesalahan ukur yang diatas 0,5% termasuk pada golongan alat kerja. Untuk alat ukur kerja yang memiliki kesalahan ukur ± 1 – ± 2 % juga dibuat dalam bentuk transportable dan digunakan di bengkel-bengkel atau pabrik-pabrik dll.

Untuk Alat kerja dengan kesalahan ukur ± 2 –3 % digunakan untuk pengukuran pada papan penghubung baik pada pusat-pusat tenaga listrik atau pabrik-pabrik dll.

3. Alat Ukur Kasar (> 3 %)

Alat ukur listrik voltmeter yang memiliki kesalahan ukur > 3% ini termasuk golongan alat kasar dan hanya dipakai sebagai penunjuk umpama arah aliran untuk melihat apakah accumulator dari sebuah mobil yang sedang dikosongkan atau diisi.

Pada beberapa alat ukur yang mau ditempatkan pada panel-panel maka untuk mengurangi kesalahan membaca karena paralaks, jarum petunjuk dan skala pembacaan ditempatkan pada bidang-bidang yang sama, Perhatikan gambar (b) berikut ini :

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

4. Batas Ukur

Pada setiap alat ukur memiliki batas ukur tertentu, artinya alat ukur tersebut hanya mempu mengukur sampai harga maksimal tertentu yang mana jarum petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas maksimal dari skala.

Alat-alat ukur yang terpasang tetap pad umumnya, memiliki satu macam batas ukur saja, ini karena besaran yang akan diukur nilainya tidak akan berubah dari nilai yang ada pada batas ukur meter tersebut, Sedangkan pada Alat ukur kerja menyediakan beberapa pilihan batas ukur, sebab besaran yang akan diukur belum diketahui sebelumnya.


Cara untuk merubah batas ukur dilakukan dengan menambah atau mengurangi resistansi dari Resistor sebelum besaran listrik masuk ke komponen utama Alat ukur dengan perbandingan nilai tertentu terhadap nilai tahanan alat ukur, sehingga besaran asli yang masuk pada komponen utama alat ukur tetap pada batas semula.


Perubahan batas ukur arus dilakukan dengan cara memasang Resistor Terhubung Paralel, sehingga arus yang terukur dibagi dengan perbandingan tertentu, Antara yang melalui Resistor dan melalui komponen utama alat ukur. Semakin kecil nilai komponen Resistor, maka batas ukur menjadi lebih besar.


Sedangkan untuk merubah batas ukur tegangan bisa dilakukan dengan cara memasang Resistor Terhubung Seri, Sehingga nilai tegangan yang sebelum masuk ke dalam alat ukur bisa lebih besar. Semakin besar nilai sebuah Resistor, maka batas ukur menjadi semakin besar.

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Penunjuk jarum menunjuk pada angka 7, skala maksimum 10, kalau kita tentukan batas ukur menunjuk pada angka 5 maka harga sebenarnya yang ditunjuk oleh angka 7 adalah sebagai berikut ini:

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Prinsip Kerja pada Voltmeter

1. Prinsip Kerja Besi Putar

Alat ukur yang memiliki prinsip kerja besi putar atau disebut juga dengan sistem elektro magnet adalah suatu alat ukur yang memiliki kumparan tetap dan besi yang berputar.

Jika sebuah kumparan dan didalamnya terdapat besi, maka besi tersebut akan menjadi magnet. bila di dalam kumparan tersebut diletakkan dua batang besi maka kedua-duanya akan menjadi magnet Sehingga kedua batang besi tersebut akan saling tolak-menolak, karena ujung-ujung kedua batang besi tersebut memiliki kutup yang sama.

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Prinsip kerja tersebut diterapkan pada sistem elektro magnet dengan mengganti besi tersebut dengan 2 buah plat besi yang satu dipasang tetap atau diam, Sedangkan yang lain bergerak dan dihubungkan dengan jarum penunjuk.

Arus yang diukur melalui kumparan yang tetap dan membuat terjadinya medan magnet. Potongan besi ditempatkan pada medan magnet, magnet tersebut dan menerima gaya elektromagnetis.


Alat ukur dengan model besi putar ini adalah sederhana dan kuat dalam kontruksi, murah dan dengan begitu mendapatkan penggunaan-penggunaan yang sangat besar, Sebagai alat ukur untuk mengukur arus dan tegangan pada frekuensi yang digunakan pada jaring-jaring distribusi yang didapat dikota-kota.

Sebuah keuntungan lain yang didapat dari alat pengukur ini yaitu bisa juga dibuat sebagai alat pengukur yang memiliki sudut yang sangat besar.

2. Prinsip Kerja Kumparan Putar

Alat ukur dengan sistem kumparan putar ini adalah alat ukur yang memiliki kutub magnet permanen dan kumparan yang berputar.

Besi magnet disini adalah permanen berbentuk kaki kuda yang pada kutub-kutubnya dilengkapi dengan lapis-lapis kutub, Dan didalam lapang magnetis antara lapisan kutub tersebut dipasangkan sebuah kumparan yang bisa mengelilingi poros.

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Arus yang dialirkan melalui kumparan akan mengakibatkan kumparan tersebut berputar.

Alat ukur kumparan putar adalah alat ukur penting yang digunakan untuk kumparan bermacam arus, tidak hanya untuk arus searah DC, namun dengan alat pertolongan lainya, bisa juga digunakan untuk arus bolak-balik AC.


Pemakaian dari alat ukur dengan kumparan putar adalah sangat luas, mulai dari alat-alat ukur yang ada di laboratorium sampai pada alat ukur didalam pusat-pusat pada pembangkit listrik.

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Pada gambar diatas ini diperlihatkan adanya magnet yang permanen (1), yang memiliki kutub-kutub (2), dan diantara kutub-kutub tersebut ditempatkan sebuah silinder inti besi (3).

Penempatan silinder berinti besi (3), tersebut diatas ini, ada diantara kedua kutub magnet yaitu utara dan selatan, Akan membuat celah udara antara kutub-kutub magnet dan juga silinder inti besi akan membentuk medan magnet yang rata, Yang masuk melalui kutub-kutub tersebut. kedalam silinder, secara radial sesuai dengan arah panah.


Dalam selah udara tersebut ditempatkan kumparan putar (4),  yang bisa berputar melalui sumbu (8). Jika arus searah yang tidak diketahui besarnya mengalir melalui kumparan tersebut, sebuah gaya elektromagnetis f yang memiliki arah tertentu akan dikenakan pada kumparan putar sebagai hasil interaksi antar arus dan medan magnet.

Arah dari gaya f bisa ditentukan menurut ketentuan tangan dari fleming, perhatikan gambar berikut:

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Kontruksi Kumparan Putar

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter
Single Line Voltmeter pada Substation

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Sebuah controller memonitor tegangan output pengumpan dan mempertahankan tegangan output pada 500kV. Sederhana namun tidak sepenuhnya efektif, demontrasi proyek dihasilkan hanya 30% dari konsumsi energi yang diperkirakan.

- Voltmeter tidak benar-benar diujung pengumpan. Voltmeter diinstal hanya pada rangkaian 3 fasa. Target perlu menutup juga penurunan tegangan, kasus terburunya dari 1 fase tunggal jaringan.

- Topologi jaringan selama proyek masih demonstrasi (satu tahun rata-rata) tidak dalam keadaan normal 40% dari waktu.

Cara Membaca dan Menggunakan Voltmeter

Voltmeter tidak bisa dipindahkan karena perubahan topologi jaringan.Untuk setiap titik pengukuran, target tegangan dihitung memakai simulator jaringan:

- Target perhitungan kembali untuk setiap perubahan pada topologi jaringan.
- Target perhitungan kembali menyusul pada perubahan beban.

Kesalahan Pengukuran Voltmeter

1. Kesalahan sistem (sistematis error) disebut juga kesalahan tetap:

Kesalahan kalibrasi, yaitu pada saat peneraan semula, sehingga harga skalanya tidak benar atau karena sebuah hal misalnya temperatur, kelembaban yang tidak sesuai dengan kondisi di waktu peneraan.

Kesalahan manusia atau human error, yaitu si pengukur bisa menyebabkan kesalahan tertentu, misalkan adanya parralak, pasimisme atau optimisme. Hal seperti ini bisa saja ditanggulangi dengan pengukuran ulang atau pengukur yang lain.

Eksperimental error, yaitu kesalahan yang disebabkan karena cara pengukuran yang salah.

Kesalahan teknik, yaitu kesalahan yang disebabkan karena adanya bagian alat ukur yang bekerja tidak semestinya.

Kesalahan statistik (random error), yaitu kesalahan yang diakibatkan karena suatu hal yang tidak diketahui dari luar dan timbulnya tidak menentu. Karena sumbernya tidak diketahui maka kesalahan semacam ini tidak bisa dihilangkan dan hanya bisa diperkirakan dengan cara statistik.

2. Kesalahan karena salah

Kesalahan seperti ini adalah memang bersifat kesalahan dan sumbernya bisa diketahui:

Blunder: yaitu kesalahan yang bodoh dan seharusnya tidak perlu terjadi.
Komputasi error: yaitu kesalahan dalam cara menghitungnya.
Chaotic error: yaitu kesalahan yang disebabkan karena adanya gangguan keadaan atau sarana
prasarana pengukuran misalkan gangguan pada listrik, getaran yang keras, petir, dll.
Dan untuk cara mengatasinya yaitu mengisolasir alat ukur terhadap gangguan.

Kesimpulan

Alat ukur listrik Voltmeter adalah suatu alat ukur yang dipakai untuk mengukur beda potensial atau tegangan pada ujung-ujung komponen elektronik yang sedang aktif, misalnya seperti Resistor aktif, Kapasitor aktif, dll. Selain itu, alat ukur ini juga dapat dipakai untuk mengukur beda potensial sebuah sumber tegangan, seperti baterai, catu daya, aki, dll.

Alat ukur listrik Voltmeter ini juga bisa dipakai pada pengukuran tegangan di sebuah Gardu Induk dan Kubikel. Dan juga pada Potensial Trafo, Voltmeter dipakai sebagai relai, indikator dan alat sinkronasi. Voltmeter menurut jenisnya dibagi menjadi dua yaitu:

1. Voltmeter Analog.
2. Voltmeter Digital.