RANGKAIAN PENGUKUR TEGANGAN LISTRIK DENGAN SENSOR TEGANGAN

1.     Tujuan

·         Untuk mengetahui dan memahami rangkaian sensor tegangan

·         Mampu mensimulasikan rangkaian pada softwear proteus

2.     Alat dan Bahan

A.      Alat

·         Potensiometer

Potensiometer merupakan salah satu jenis resistor yang nilai resistansinya dapat diatur sesuai kebutuhan. Sebuah Potensiometer (POT) terdiri dari sebuah elemen resistif yang membentuk jalur (track) dengan terminal di kedua ujungnya. Sedangkan terminal lainnya (biasanya berada di tengah) adalah Penyapu (Wiper) yang dipergunakan untuk menentukan pergerakan pada jalur elemen resistif (Resistive). Pergerakan Penyapu (Wiper) pada jalur elemen resistif inilah yang mengatur naik-turunnya nilai resistansi sebuah potensiometer.

·       DC Voltmeter

VOLTMETER DC adalah alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara 2 titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika.

·         Resistor

Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk menghambat atau membatasi aliran listrik yang mengalir dalam suatu rangkain elektronik.

3.      Dasar Teori

Penambahan sebuah tahanan seri atau pengali (multiplier), mengubah gerakan d’arsonval menjadi sebuah voltmeter arus searah.

Tahanan pengali membatasi arus ke alat ukur agar tidak melebihi arus sakala penuh (Idp).

Nilai tahanan pengali yang diperlukan untuk memperbesar batas ukur tegangan ditentukan dari gambar berikut,

V          = Im (Rs + Rm)

Rs        = – Rm

Im: arus galvanometer

Rm: tahanan dalam alat ukur

Rs: tahanan pengali

V: Batas ukur yang diinginkan

Bila sebuah voltmeter dihubungkan antara dua titik di dalam sebuah rangkaian tahanan tinggi, dia bertindak sebagai shunt bagi bagian rangkaian sehinga memperkecil tahanan ekivalen dalam bagian rangkaian tersebut. Berarti voltmeter akan menghasilkan penunjukan tegangan yang lebih rendah dari yang sebenarnya sebelum dihubungkan. Efek ini disebut efek pembebanan instrumen yang terutama disebabkan oleh sensitivitas rendah.

4.      Percobaan

a.       Prosedur percobaan

      ·         Buka software proteus 

·         Siapkan komponen komponen yang dibutuhkan, seperti potensiometer, DC voltmeter, dan Resistor

·         Susun dan hubungkan komponen tersebut seperti gambar rangkaian di bawah ini.

·         Atur besar sumber energi listrik yang diinginkan

                  ·         Simulasikan Rangkaian

b.      Rangkaian Simulasi

Prinsip kerja:

Pada rangkaian ini, potensiometer berfungsi sebagai resistor dan power berperan sebagai tegangan yang akan diukur tegangannya. Power diatur dengan tegangan maksimal +24V. Saat rangkaian dihubungkan ke mikrokontroler maka yang terbaca adalah nilai ADC, lalu agar bisa mengetahui tegangan outputnya digunakan rumus:

Vread= (ADC Value x Vmaxread)/Resolusi ADC

Pembacaan maksimal pada mikrokontroler biasanya hanya 5V dan untuk resolusi ADC biasanya 255 untuk ADC 8 bit, dan 1023 untuk ADC 10 bit.

Selanjutnya untuk mengetahui nilai tegangan inputnya, digunakan rumus:

Vin = Vout x ((R1+R2)/R2)

Vin = Vout x (R2/(R1+R2)

Vout = Vin x (R2 /(R1+R2))

Nilai tegangan yang digunakan dalam rumus tegangan input juga bisa menggunakan hasil dari perhitungan Vread.

c.       Video

d.      Download file

Download file HTML disini

Download file rangkaian disini

Download video disini 

Download datasheet potensiometer disini

Download datasheet DC voltmeter disini