PERANCANGAN DAN PEMBUATAN AMPEREMETER ARUS SEARAH DIGITAL Dengan MAGNETIC FIELD SENSOR

Nama : Souman Sani
NIM : 41407110119

Umumnya, didalam sebuah pengukuran dibutuhkan sebuah instrumen sebagai suatu cara fisis untuk menentukan nilai dari suatu besaran (kuantitas) atau variabel. Instrumen tersebut membantu peningkatan keterampilan manusia dan dalam banyak hal memungkinkan seseorang untuk menentukan nilai dari suatu besaran yang tidak diketahui. Tanpa bantuan instrumen tersebut, manusia tidak dapat menentukannya. Dengan demikian, instrumen dapat didefinisikan sebagai sebuah alat yang digunakan untuk menentukan nilai atau besaran dari suatu kuantitas atau variabel.
Pada jaman modernisasi seperti sekarang ini, instrumen telah banyak digunakan pada berbagai macam aspek kehidupan. Salah satunya ialah dalam dunia keteknikan yang sering kita lihat. Instrumen sebagai sebuah alat pengukuran sangat berperan penting dalam menentukan nilai dari suatu besaran secara kualitatif. (William david Cooper,1960:1).

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Umumnya, didalam sebuah pengukuran dibutuhkan sebuah instrumen sebagai suatu cara fisis untuk menentukan nilai dari suatu besaran (kuantitas) atau variabel. Instrumen tersebut membantu peningkatan keterampilan manusia dan dalam banyak hal memungkinkan seseorang untuk menentukan nilai dari suatu besaran yang tidak diketahui. Tanpa bantuan instrumen tersebut, manusia tidak dapat menentukannya. Dengan demikian, instrumen dapat didefinisikan sebagai sebuah alat yang digunakan untuk menentukan nilai atau besaran dari suatu kuantitas atau variabel (William david Cooper,1960:1).

Pada jaman modernisasi seperti sekarang ini, instrumen telah banyak digunakan pada berbagai macam aspek kehidupan. Salah satunya ialah dalam dunia keteknikan yang sering kita lihat. Instrumen sebagai sebuah alat pengukuran sangat berperan penting dalam menentukan nilai dari suatu besaran secara kualitatif.Instrumen elektronik, adalah instrumen yang sering kali digunakan dalam dunia keteknikan. Instrumen elektronik, didasarkan pada prinsip-prinsip elektronika atau kelistrikan dalam pemakaiannya sebagai alat ukur elektronika. Sebuah instrumen elektronika dapat berupa sebuah alat yang konstruksinya sangat sederhana dan relatif tidak rumit. Tetapi dengan berkembangnya teknologi, tuntutan akan kebutuhan instrumen-instrumen yang lebih akurat atau lebih teliti semakin meningkat yang kemudian menghasilkan perkembangan-perkembangan baru dalam perencanaan dan pemakaian. Untuk mengguanakan instrumen-instrumen ini secara cermat, kita harus mengerti prinsip kerjanya dan mampu memperkirakan apakah instrumen tersebut sesuai pemakaian yang akan direncanakan.

Banyak sebab terjadinya kesalahan pengukuran yang mengakibatkan kurang tepatnya hasil pengukuran oleh sebuah instrumen. Sehingga kita harus memperhatikan beberapa hal sebelum menggunakan sebuah instrumen untuk melakukan suatu pengukuran. Ketelitian, ketepatan, sensitif, dan resolusi adalah hal-hal sangat perlu diperhatikan dalam penggunaan sebuah instrumen sebelum melakukan pengukuran.
Dalam dunia elektronika, instrumen yang sering digunakan ialah alat pengukur arus searah (Ampermeter DC). Sebelumnya, untuk melakukan pengukuran arus searah menggunakan galvanometer sistem gantungan (suspension galvanometer). Instrumen ini merupakan pelopor instrumen kumparan putar, dasar bagi kebanyakan alat penunjuk arus searah yang dipakai secara umum.

Prinsip kerja dari sebuah galvanometer suspensi ini sangatlah sederhana. Sebuah kumparan kawat halus digantung didalam medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah magnet permanen berbentuk sepatu kuda. Menurut hukum elektromagnetik kumparan tersebut akan berputar didalam medan magnet bila dialiri oleh arus listrik.
Gantungan kumparan yang terbuat dari serabut halus berfungsi sebagai pembawa arus dari dan ke kumparan, dan keelastisan serabut tersebut membangkitkan suatu torsi yang melawan perputaran kumparan. Kumparan akan terus berdefleksi sampai gaya elektromagnetiknya mengimbangi torsi mekanis lawan dari gantungan. Dengan demikian penyimpangan kumparan merupakan ukuran bagi arus yang dibawa oleh kumparan tersebut (William david Cooper,1960:49).

Cara pengukuran arus dengan menggunakan ampermeter pada umumnya ialah dengan menghubungkan secara seri antara rangkaian yang akan diukur arusnya dengan ampermeter. Karena didalam sebuah ampermeter terdapat kumparan sebagai pelalu untuk menghasilkan putaran, maka dengan cara pengukuran arus seperti diatas akan menghasilkan pengukuran yang kurang sempurna.

Pada dasarnya sebuah kumparan terbentuk dari kawat panjang yang dililitkan secara melingkar. Sehingga sebuah kumparan mempunyai hambatan sebesar:R = ?Dengan : R = Hambatan (?)? = Hambatan jenis bahan kawatL = Panjang kawat (m)A = Luas penampang kawat (m)
Dengan cara pengukuran arus dengan ampermeter pada umumnya inilah, mengakibatkan rangkaian terbebani oleh hambatan dalam ampermeter. Sehingga arus yang akan diukur menjadi lebih kecil dari nilai arus sebenarnya yang mengakibatkan kekurangakuratan hasil pengukuran.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam pembuatan alat ini rumusan masalah ditekankan pada:
v Bagaimana merancang dan membuat sebuah Ampermeter Arus Searah Digital dengan sangat akurat
v Bagaimana merancang dan membuat sebuah Ampermeter Arus Searah Digital yang bisa menggantikan metode lama

1.3 Ruang Lingkup Masalah

Mengacu pada permasalahan yang ada perancangan sebuah Ampermeter Arus Searah Digital dengan Magnetic Field Sensor ini dibatasi pada:
v Parameter keberhasilan alat adalah pada kemampuan untuk melakukan pengukuran arus dengan sangat akurat
v Tidak membahas Magnetic Field Sensor secara mendetail
v Tidak membahas galvanometer secara mendetail
v Tidak membahas teori medan secara mendetail
v Alat ini menampilkan nilai arus dalam satuan mA
v Alat ini hanya dapat mengukur arus lemah yakni antara –1A sampai 1ª
v Tidak membahas rangkaian catu daya

1.4 Tujuan

Tujuan penyusunan Tugas Akhir ini adalah untuk membuat Ampermeter arus searah Digital yang lebih akurat, mudah penggunaannya dan juga mudah cara pembacaannya dengan Magnetic field Sensor.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

BAB I : Memuat latar belakang, rumusan masalah, ruang lingkup masalah, tujuan penilisan, dan sistematika penilisan

BAB II : Membahas teori-teori dasar penunjang perancangan dan pembuatan alat

BAB III : Membahas metodelogi yang digunakan

BAB IV : Membahas prinsip kerja, perancangan dan pembuatan alat

BAB V : Memuat hasil pengujian dan analisa alat yang dibuat

BAB VI : Memuat kesimpulan dan saran