OHMMETER
A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang
Umumnya, di dalam 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. Pada zaman modernisasi seperti sekarang ini, instrumen telah banyak digunakan pada berbagai macam aspek kehidupan. Salah satunya ialah dalam dunia keteknikan yang sering kita lihat. 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 pemakaiannya. Dalam dunia elektronika istrumen yang sering digunakan adalah ohmmeter yaitu alat ukur listrik yang dapat digunakan untuk mengukur besarnya hambatan listrik. Ohmmeter banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Untuk mengguanakan instrumen ini secara cermat, kita harus mengerti prinsip
kerjanya dan mampu memperkirakan apakah alat 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 ohmmeter untuk mengukur suatu hambatan listrik. Ketelitian, ketepatan, dan resolusi adalah hal-hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan pengukuran hambatan listrik menggunakan ohmmeter. Prabowo pada tahun 2010 menjelaskan pengukuran resistansi, diawali dengan pemilihan posisi saklar pemilih avometer pada kedudukan Ω dengan batas ukur x 1. Test lead merah dan test lead hitam saling dihubungkan dengan tangan kiri dan tangan kanan mengatur tombol pengatur kedudukan jarum pada posisi nol pada skala Ω. Jika jarum penunjuk meter tidak dapat diatur pada posisi nol, berarti baterainya sudah lemah dan harus diganti dengan DC baterai yang baru. Langkah selanjutnya adalah kedua ujung test lead dihubungkan pada ujung-ujung resistor yang akan diukur resistansinya. Ohmmeter sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan telah banyak penelitian yang menggunakan alat ukur ini. Namun, masih banyak diantara kita yang belum memahami prinsip kerja, cara mengkalibrasi, dan penggunaan ohmmeter. Oleh karena itu, sangat penting dilakukan percobaan menegenai ohmmeter agar dapat memahami prinsip kerja, cara mengkalibrasi, dan penggunaan ohmmeter dengan benar.
2. Tujuan
Tujuan pada Percobaan Ohmmeter adalah sebagai berikut: a. Membuat skala ohmmeter. b. Menentukan besar dan arah arus ohmmeter.
B. LANDASAN TEORI
Ohmmeter adalah alat untuk mengukur hambatan listrik. Pada dasarnya, ohmmeter adalah sebuah galvanometer yang dilengkapi dengan shunt dan dihubungkan seri dengan sebuah baterai, sehingga ketika kedua ujung terminalnya dihubungkan dengan suatu hambatan akan mengalir arus dari bateri ke hamatan yang diukur itu, kemudian masuk ke galvanometer yang sudah dilengkapi shunt sehingga berfungsi sebagai ampermeter. Kuat arus yang melalui ampermeter itu nilainya dikalibrasi menjadi nilai hambatan yang diukur. Bagian dasar atau pokok dari ohmmeter adalah seperti pada Gambar 3.1 di bawah ini.
Gambar 3.1 Bagian Dasar Ohmmeter
Pada Gambar 3.1 di R adalah hambatan yang akan diukur, dan bagian rangkaian yang berada dalam kotak putus-putus adalah ohmmeter yang terdiri dari sebuah galvanometer yang paralel dengan hambatan shunt dan keduanya dihubungkan seri dengan sebuah baterai Melihat rangkaian pada Gambar 3.1 itu dapat disimpulkan bahwa jika jarum penunjuk skala ohmmeter bergerak menunjuk pada suatu nilai skala, berarti ada arus listrik yang mengali melalui hambatan yang akan diukur nilainya. Kesimpulan ini digunakan sebagai prinsip untuk menggunakan ohmmeter untuk memeriksa ada atau tidak adanya kontak listrik antara dua ujung kabel, antara dua bagian yang disambungkan, untuk memerika apakah sebuah lampu sudah putus filamennya atau belum, dan sebagainya (Sutrisno, 2004) Pengukuran resistansi, diawali dengan pemilihan posisi saklar pemilih AVO meter pada kedudukan dengan batas ukur x 1. Test lead merah dan test lead hitam saling dihubungkan dengan tangan kiri, kemudian tangan kanan mengatur tombol pengatur kedudukan jarum pada posisi nol pada skala . Jika jarum penunjuk meter tidak dapat diatur pada posisi nol, berarti baterainya sudah lemah dan harus diganti dengan DC baterai yang baru. Langkah selanjutnya kedua ujung test lead dihubungkan pada ujung-ujung resistor yang akan diukur resistansinya. Cara membaca penunjukan jarum meter sedemikian rupa sehingga mata kita tegak lurus dengan jarum meter dan tidak terlihat garis bayangan jarum meter. Supaya ketelitian tinggi kedudukan jarum penunjuk meter berada pada bagian tengah daerah tahanan.
Gambar 3.2 Cara Pembacaan Skala Ohmmeter
Menurut Herlan, (2004 H 15). Pada pesawat elektronika, arus listrik yang mengalir di dalamnya akan diatur oleh onderdiel yang nama kelompoknya dinamakan resistor, resistor yang disingkat dengan huruf baca R disebut juga tahanan, pelawan, hambatan dan tata kerjanya. Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah arus yang mengalir dalam satu rangkaian (Prabowo, 2010). Tabel 3.1 Nilai Gelang pada Resistor Warna Hitam Cokelat Merah Jingga Kuning Hijau Biru Violet Abu-abu Putih Emas Perak Tanpa Warna
(Agung, Tth).
Nilai 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -
Faktor Pengali 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000 100000000 1000000000 0,1 0,01
Toleransi
1% 2%
5% 10 % 20 %
C. METODE PENELITIAN
1. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada Percobaan Ohmmeter dapat dilihat pada Tabel 3.2 berikut. Tabel 3.2 Alat dan Bahan Percobaan Ohmmeter No. 1.
Nama Alat dan Bahan Multimeter analog
2.
Multimeter digital
3.
Resistor 3 Ω, 20 Ω, 1 kΩ, 200 kΩ, dan 1 MΩ
Fungsi Untuk mengukur besarnya hambatan resistor Untuk mengukur besarnya hambatan resistor Sebagai hambatan dalam rangkaian
2. Prosedur Kerja
Prosedur kerja yang dilakukan pada Percobaan Ohmmeter adalah sebagai berikut: a. Menentukan skala ohmmeter, memperhatikan dengan nila nol, berapakah nilai skala di tengah, ¾ skala penuh dan ¼ skala penuh. b. Memfungsikan dua multimeter sebagai ohmmeter. c. Memilih skala 1 x, menghubungkan singkat kedua probe dan mengatur hingga jarum menunjuk nol (kalibrasi). d. Mengukur hambatan ohmmeter dengan ohmmeter lainnya. e. Memindahkan saklar di 10 x dan mengukur kembali hambatannya, dimanakah letak jarum penunjuknya? f.
Mengukur resistansi resistor 2 Ω dengan batas ukur 1 x, 10 x dan 1 kx.
g. Mengulangi langkah f untuk resistor 200 Ω, 1 kΩ, 200 kΩ dan 1 MΩ.
D. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil
a. Data Pengamatan Data pengamatan yang dilakukan pada Percobaan Ohmmeter dapat dilihat pada Tabel 3.2 dan Tabel 3.3 di bawah ini. 1) Menentukan Skala pada Ohmmeter Tabel 3.3 Data Pengamatan Penentuan Skala Ohmmeter No. Skala Besarnya (Ω) 1. 2. 3. 4.
Skala penuh ½ skala penuh ¾ skala penuh ¼ skala penuh
500 20 100 5
2) Mengukur Hambatan Resistor Menggunakan Multimeter Analog Tabel 3.4 Data Pengamatan Pengukuran Hambatan Resistor Menggunakan Multimeter Analog No.
Resistor
1.
2Ω
2.
20 Ω
3.
1 kΩ
4.
200 kΩ
5.
1 MΩ
Kode Warna
Merah, hitam, emas, emas Merah, hitam, hitam, emas Cokelat, hitam, merah, emas Merah, hitam, kuning, emas Cokelat, hitam, hitam, kuning, emas
1x
10 x
100
1 kx
(Ω)
(Ω)
x (Ω)
(Ω)
0,004
0
0
0
∞
10
16
8
∞
1,7
0,8
0
∞
∞
∞
400
∞
∞
∞
∞
3) Mengukur Hambatan Resistor Menggunakan Multimeter Digital Tabel 3.5 Data Pengamatan Pengukuran Hambatan Resistor Menggunakan Multimeter Digital No. Resistor Kode Warna Besar (Ω) 1. 2. 3. 4. 5.
2Ω 20 Ω 1 kΩ 200 kΩ 1 MΩ
Merah, hitam, emas, emas Merah, hitam, hitam, emas Cokelat, hitam, merah, emas Merah, hitam, kuning, emas Cokelat, hitam, hitam, kuning, emas
2 9980 1027 198200 976000
b. Analisis Data 1) Mengukur Besarnya Resistansi Berdasarkan Kode Warna a) Untuk Resistor 2 Ω Kode warna (merah, hitam, emas) C
R1
AB 10
R1
20 10
R1
2Ω
1
b) Untuk Resistor 20 Ω Kode warna (merah, hitam, hitam) R2
AB 10
R2
20 10
R2
20 Ω
C
0
c) Untuk Resistor 1 k Ω Kode warna (cokelat, hitam, merah) R3
AB 10
R3
10 10
R3
1000 Ω
C
2
(1 kΩ)
d) Untuk Resistor 200 k Ω Kode warna (merah, hitam, kuning) C
R4
AB 10
R4
20 10
R4
200000 Ω (200 kΩ)
4
e) Untuk Resistor 1 M Ω Kode warna (cokelat, hitam, hitam, kuning) R5 AB 10
C
R5 100 10 R5
4
1000000 Ω (1 MΩ)
2) Menentukan Resistansi Maksimum dan Minimum a) Untuk Kode Warna (Merah, Hitam, Emas, Emas) C
R1
( AB 10 ) D
R1
(20 10 1 ) 5%
R1
2 5%
R1
0,1 Ω
R Max
2 0,1 2,1 Ω
R Min
2
0,1
1,9 Ω
Pada alat ukur multimeter digital resistansi yang terbaca adalah 2 Ω (memenuhi batas toleransi).
b) Untuk Kode Warna (Merah, Hitam, Hitam, Emas) R2
( AB 10C ) D
R2
(20 100 ) 5%
R2
20 5%
R2
0,1 Ω
R Max
20 1 21Ω
R Min
20 1 19 Ω
Pada alat ukur multimeter digital resistansi yang terbaca adalah 9980
Ω (tidak memenuhi batas toleransi). c) Untuk Kode Warna (Cokelat, Hitam, Merah, Emas) R3
( AB 10C ) D
R3
(10 10 2 ) 5%
R3
1000 5%
R3
50 Ω
R Max 1000 50 1050 Ω R Min
1000
50
950 Ω
Pada alat ukur multimeter digital resistansi yang terbaca adalah 1027
Ω (memenuhi batas toleransi). d) Untuk Kode Warna (Merah, Hitam, Kuning, Emas) R4
( AB 10C ) D
R4
(20 104 ) 5%
R4
200000 5%
R4
R Max
200000 10000 210000 Ω
R Min
200000 10000
10000 Ω
190000 Ω
Pada alat ukur multimeter digital resistansi yang terbaca adalah 198200 Ω (memenuhi batas toleransi).
e) Untuk Kode Warna (Cokelat, Hitam, Hitam, Kuning, Emas) R5
( AB 10C ) D
R5
(100 10 4 ) 5%
R5
1000000 5%
R5
50000 Ω
R Max
50000 1050000 1000000
R Min
1000000
50000
Ω
950000 Ω
Pada alat ukur multimeter digital resistansi yang terbaca adalah 976000 Ω (memenuhi batas toleransi).
2. Pembahasan
Ohmmeter adalah sebuah alat untuk mengukur nilai suatu resistansi menggunakan satuan ohm (Ω). Secara umum, ohmmeter merupakan alat pengukur hambatan listrik yaitu daya mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Pada ohmmeter apabila saat melakukan kegiatan pengukuran pada suatu rangkaian, rangkaian tersebut tidak pada kondisi sedang dialiri arus listrik. Ohmmeter ada dua jenis yaitu ohmmeter analog dan ohmmeter digital. Ohmmeter analog menggunakan jarum untuk menunjuk angka hambatan yang diukur sedangkan ohmmeter digital tampilannya lebih simple, nilai hambatan yang terukur muncul pada layar secra langsung sehingga mudah dalam pembacaannya serta memiliki tambahan-tambahan satuan yang lebih rinci dan juga opsi pengukuran yang lebih banyak. Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan diperoleh besarnya skala ohmmeter pada skala penuh, ½ skala penuh, ¾ skala penuh dan ¼ skala penuh secara berturut-turut adalah sebesar 500 Ω, 20 Ω, 100 Ω dan 5 Ω. Pengukuran selanjutnya adalah mengukur hambatan resistor menggunakan multimeter analog dan multimeter digital yang difungsikan sebagai ohmmeter. Pada multimeter analog resistor yang diukur adalah resistor 2 Ω, 20 Ω, 1 kΩ, 200 kΩ dan 1 MΩ dengan menggunakan batas ukur 1 x, 10 x, 100 x dan 1 kx. Untuk resistor 2 Ω pada batas ukur 1 x adalah 0,0004 Ω dan pada batas ukur yang lainnya hasilnya semua sama yaitu 0 Ω. Hasil pegukuran ini menunjukkan untuk resistor 2 Ω batas ukur yang boleh digunakan adalah 1 x dan apabila mengguankan batas ukur
diatasnya maka hasil pengukuran pada ohmmeter tidak akan terbaca karena batas ukur tersebut terlalu besar untuk mengukur resistor 2 Ω. Pada resistor 20 Ω dengan batas ukur 1 x adalah ∞ (tidak terdefinisi) artinya batas ukur 1 x ini terlalu kecil untuk mengukur hambatan 20 Ω maka harus menggunakan yang lain yaitu 10 x, 100 x dan 1 kx sehingga hambatan yang terbaca adalah 10 Ω, 16 Ω dan 8 Ω. Untuk resistor 1 kΩ besarnya hambatan yang terukur secara berturut-turut adalah ∞, 1,7 Ω, 0,8 Ω dan 0 Ω. Hasil ini menunjukan pada batas ukur 1 x tidak bisa digunakan untuk mengukur hambatan 1 kΩ karena batas ukur tersebut terlalu kecil sedangkan pada batas ukur 1 kx, batas ukur ini juga terlalu besar untuk mengukur ham batan 1 kΩ sehingga untuk mengukur hambatan yang besarnya 1 kΩ harus digunakan batas ukur 10 x dan 100 x. Selanjutnya untuk resistor 200 kΩ pada batas ukur 1 x, 10 x dan 100 x adalah ∞ dan pada batas ukur 1 kx adalah 400 Ω artinya apabila mengukur hambatan yang besarnya 200 kΩ maka harus menggunakan batas ukur 1 kx dan apabila mengguankan batas ukur dibawahnya maka hasilnya tidak terdefinisi karena batas ukur tersebut terlalu kecil untuk mengukur hambatan yang besarnya 200 kΩ. Sementara itu, untuk resistor 1 MΩ dengan menggunakan batas ukur 1 x, 10 x, 100 x dan 1 kx adalah tidak terdefinisi artinya pada resistor 1 MΩ harus menggunakan batas ukur yang lebih besar lagi karena hambatannya sangat besar. Jadi, apabila menggunakan batas ukur 1 kx atau dibawahnya maka tidak akan terdefinisi. Pengukuran selanjutnya adalah mengukur besarnya hambatan
resistor menggunakan multimeter digital yang difungsikan sebagai ohmmeter. Hasil pengukuran yang diperoleh untuk resistor 2 Ω, 20 Ω, 1 kΩ, 200 kΩ dan 1 MΩ secara berturut-turut adalah sebesar 2,0 Ω, 9980 Ω, 1027 Ω, 198200 Ω dan 976000 Ω. Pengukuran dengan multimeter analog hanya dilakukan pada batas ukur 1 x karena hasil yang diperoleh dengan alat ini cukup akurat dibandingkan multimeter analog. Sehingga hal ini sesuai dengan teori bahwa hasil pengukuran menggunakan multimeter digital lebih akurat bila dibandingkan dengan menggunakan multimeter analog. Hasil yang diperoleh selanjutnya dalam percobaan yang telah dilakukan adalah resistansi minimum dan maksimum resistor. Untuk resistor 20 Ω toleransinya adalah sebesar 1,9 Ω sampai dengan 2,1 Ω dan nilai resistansi yang terukur pada multimeter digital adalah sebesar 2 Ω sehingga nilai tersebut memenuhi nilai resistansinya. Pada r esistor 20 Ω batas toleransinya berkisar dari 19 Ω sampai dengan 21 Ω dan nilai resistansi resistor yang terbaca pada multimeter digital adalah sebesar 9980 Ω sehingga nilai tersebut tidak memenuhi nilai resistansiya. Resistor selanjutnya adalah resistor 1 kΩ yang nilai batas toleransinya berkisar dari 950 Ω sampai dengan 1050 Ω dan nilai yang terbaca pada multimeter digital adalah 1027 Ω sehingga nilai tersebut memenuhi nilai batas resistansinya. Pada resistor 200 kΩ batas toleransinya berkisar antara 190000 sampai dengan 210000 Ω, sedangkan nilai resistansi resistor yang terbaca pada multimeter digital adalah sebesar 198200 Ω. Dengan
demikian, nilai tersebut memenuhi nilai toleransinya. Sedangkan pada resistor 1 MΩ toleransinya adalah berkisar antara 950000 Ω sampai dengan 1050000 Ω dan nilai resistansi resistor yang terbaca pada multimeter digital adalah 976000 Ω, sehingga nilai tersebut memenuhi batas toleransinya. Berdasarkan hasil pengukuran yang telah dilakukan menunjukan bahwa pada resistor 20 Ω toidak memenuhi batas toleransi, hasilnya berada diatas batas toleransi. Dengan demikian antara praktek dan teori belum sesuai, sedangkan sedangkan unutk resistor yang lainnya sudah berada dalam batas toleransi. Sehingga dapat disimpulkan bahwa secara umum percobaan ohmmeter yang dilakukan sudah berjalan sesuai dengan teori.
E. PENUTUP 1. Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari Percobaan Ohmmeter adalah sebagai berikut. a. Ohmmeter memiliki skala penuh dengan batas ukur sebesar 500 Ω, ¾ skala penuh dengan batas ukur sebesar 100 Ω, ½ skala penuh dengan batas ukur sebesar 20 Ω dan ¼ skala penuh dengan batas ukur sebesar 5 Ω. b. Hambatan resistor dapat ditentukan dengan tepat jika dalam pengukuran dilakukan dengan teliti sehingga resistor yang diukur dengan multimeter analog dan multimeter digital memiliki hasil
pengukuran yang hampir sama dimana sebeum dilakukan pengukuran dikalibrasi terlebih dahulu.
2. Saran Saran yang dapat diberikan pada Percobaan Ohmmeter adalah sebagai berikut. a. Untuk laboratorium agar mengganti alat dan komponen praktikum yang sudah rusak yaitu multimeter dan resistor. b. Untuk asisten agar mengawasi para praktikannya saat melakukan pengukuran sehingga tidak terjadi kesalahan pengukuran. c. Unutk praktikan agar lebih teliti lagi dalam melakukan pengukuran sehingga hasil yang diperoleh akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Agung, Fajri Septia; farhan, M; Rahmansyah dan Eka Pudji Widiyanto.Tth. Sistem Deteksi pada Ruangan Bebas Asap Rokok dengan Keluaran Suara. Palembang: AMIK GI MDP. Prabowo, Edy. 2010. Identifikasi Kelayakan Alat Praktek Instalansi Listrik Sub Alat Ukur Ammeter Untuk Mendukung Tujuan Kurikulum SMKN 5 Semarang. Semarang: Universitas Negeri Semarang. Sutrisno. 2004. Modul Listrik Dinamis. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.