TUGAS INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN (WATT METER)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang Masalah

Pada pengukuran daya listrik nyata dalam satuan watt dengan menggunakan wattmeter. Wattmeter ini sendiri terdiri dari berbagai jenis dan dan cara penggunaan pun yang berbeda-beda.

1.2    Pembatasan Masalah

Adapun pembatasan materi dalam makalah ini tentang wattmeter. Sebagai berikut :

1.      Bentuk rangkaian dalam wattmeter

2.      Prinsip kerja wattmeter

3.      Cara pemakaian wattmeter

4.      Posisi penggunaan wattmeter

1.3    Tujuan

Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk memenuhi kompetensi pada maka kuliah Pengukuran listrik dan instrument semester 1.

1.4    Sumber dan Teknik Pengolahan Data

Untuk memperoleh data dan informasi yang sebanyak-banyaknya guna memudahkan penulis nantinya dalam menjawab setiap permasalahan agar terarah dan tepat untuk mencapai tujuan yang diharapkan dalam penyampaian materi. Metode pengolahan data yang digunakan adalah pencarian di internet, untuk mengetahui lebih dalam mengenai wattmeter.

1.5    Sistematika Penulisan

Untuk mendapatkan gambaran yang jelas tentang hal yang akan dibahas, maka penulis membuat sistematika pembahasan sebagai berikut ini.

Bab kesatu, merupakan bab pendahuluan berisikan latar belakang makalah dan pembatasan masalah untuk mengidentifikasi materi.

Bab kedua, merupakan bab tentang pembahasan wattmeter, konstruksi wattmeter, penggunaan wattmeter, posisi penggunaan wattmeter

Bab ketiga, merupakan bab penutup yang terdiri dari kesimpulan yang sesuai dengan pembahasan materi dan saran-saran yang bermanfaat bagi penulis maupun pembaca.

BAB II

PEMBAHASAN

A.   Pengertian

     Wattmeter adalah instrument atau alat pengukuran daya listrik khususnya daya listrik nyata yang pembacaannya diberikan dalam satuan Watt. Wattmeter berfungsi sebagai alat yang mengukur daya listrik pada beban - beban yang sedang beroperasi dalam suatu sistem kelistrikan dengan beberapa kondisi beban, seperti : beban DC, beban AC satu phase serta beban AC tiga phase. Wattmeter biasanya digunakan pada lab – lab fisika dimana alat ini digunakan sebagai alat peraga untuk mengetahui daya yang dipakai dalam suatu rangkaian beban. Wattmeter sendiri terbagi atas 3 jenis, yaitu Wattmeter analog, wattmeter induksi dan wattmeter digital.

 Gambar 1. Wattmeter analog                         Gambar 1.2 Wattmeter Digital

           

B.   Prinsip Kerja Wattmeter

     Cara menggunakan wattmeter pertama-tama telitilah kedudukan jarum penunjuknya jika kedudukannya sudah tepat pada angka 0 berarti wattmeter sudah siap untuk digunakan. Apabila kedudukan jarum penunjuk belum tepat pada angka 0, maka harus diatur dengan memutar sekrup pengatur kedudukan jarum. Prinsip kerja wattmeter induksi sama dengan prinsip kerja amperemeter danvoltmeter induksi. Pengukuran daya arus searah dapat dilakukan dengan alat ukurwattmeter. Didalam instrumen ini terdapat dua macam kumparan yaitu kumparanarus dan kumparan tegangan. Kopel yang dikalikan oleh kedua macam kumparantersebut berbanding lurus dari hasil perkalian arus dan tegangan.

Daya listrik dalam pengertiannya dapat dikelompokkan dalam dua kelompok sesuai dengan catu tenaga listriknya, yaitu : daya listrik DC dan daya listrik AC.

     Prinsip kerja Wattmeter induksi sama dengan prinsip kerja amperemeter dan voltmeter induksi. Perbedaan dengan wattmeter jenis dinamometer adalah wattmeter induksi hanya dapat dipakai dengan suplai listrik bolak balik sedangkan wattmeter jenis dinamometer dapat dipakai baik dengan suplai listrik bolak balik atau searah .

Daya listrik DC dirumuskan sebagai :

     P = V . I

dimana   : P = daya (Watt)

               V = tegangan (Volt)

                I = arus (Amper)

Daya listrik AC ada 2 macam yaitu: daya untuk satu phase dan daya untuk tiga phase, dimana masing – masing dapat dirumuskan sebagai berikut :

ü  Pada sistem satu phase:

                 P = V.I. cos f

                dimana :

                V = tegangan kerja (Volt)

                 I = Arus yang mengalir ke beban (Amper)

                cos f = faktor daya

ü Pada sistem tiga phase :

     P = 3 V.I. cos f

                dimana :

                V = tegangan phase netral (volt)

                 I = arus yang mengalir ke beban (Amper)

                cos f = faktor daya

              Dengan kata lain Daya dengan beban tiga phase sama dengan tiga (3) kali beban yang diberikan satu phase.

              Dalam prakteknya daya yang dihasilkan dari rumus tidaklah mutlak atau pasti, maka dari itu diberikan alat yang digunakan untuk mengukur daya yang bekerja pada suatu sistem yang berbeban, dengan tujuan untuk mendapatkan nilai daya yang lebih teliti.

C.      Komponen Wattmeter

 

                                                                                                             

                                                                                                                

Gambar 1.3 komponen luar wattmeter

Keterangan :

I*    = arus masuk.

I      = arus keluar.

L1   = phase R (beban resistor)

L2   = phase S (power supply)

L3   = phase T

3~   = penggunaan wattmeter untuk sistem 3 phase.

1~   = penggunaan wattmeter untuk sistem 1 phase

A    = skala arus.

V    = skala tegangan.

Wattmeter analog yang paling sederhana adalah wattmeter jenis elektrodinamis, dimana terdiri dari sepasang kumparan tetap yang disebut kumparan arus dan kumparan bergerak yang disebut kumparan potensial.  Kumparan arus dihubungkan secara seri dengan rangkaian, sedangkan kumparan potensial dihubungkan secara paralel. Selain itu pada wattmeter ini, kumparan potensial membawa jarum yang bergerak di atas skala untuk menunjukkan pengukuran. Sebuah arus yang mengalir melalui arus kumparan menghasilkan medan elektromagnetik di sekitar kumparan. Kekuatan bidang ini adalah sebanding dengan baris saat ini dan di fase dengan itu. sebuah resistor bernilai tinggi dihubungkan secara seri dengan alat ini untuk mengurangi arus yang mengalir melewatinya. Kumparan potensial pada wattmeter umumnya memiliki resistansi yang tinggi.

Gambar komponen bagian dalam wattmeter

              Rangkaian dari alat pengukur watt bisa rusak oleh arus berlebih. Berbeda dengan  voltmeter. Jika voltmeter kelebihan beban, pointer akan menunjukkan melampaui batas atas skala. Tetapi pada wattmeter  tidak bisa seperti voltmeter. Hal ini karena posisi pointer tergantung pada faktor daya, tegangan dan arus. Dengan demikian, rangkaian dengan faktor daya yang rendah akan memberikan pembacaan alat pengukur watt rendah, bahkan ketika kedua sirkuit yang dimuat ke batas keamanan maksimum. Oleh karena itu, sebuah alat pengukur watt dinilai tidak hanya dalam watt, tetapi juga dalam volt dan ampere.

D.     Posisi penggunaan

Dalam pengukuran daya,ada 2 metode yaitu:

1. Metode Pengukuran Daya Secara Tidak Langsung

Ada dua jenis pengukuran daya menggunakan metode pengukuran tak langsung,  ditinjau dari letak kedua alat ukur, yaitu ampermeter dan voltmeter :

Voltmeter dipasang sebelum ampermeter

Voltmeter dipasang setelah Ampermeter

2. Metode Pengukuran Daya Secara Langsung

Pengukuran daya listrik secara langsung adalah dengan menggunakan wattmeter

Namun disini,akan dibahas mengenai penggunaan Wattmeter

Wattmeter adalah instrumen pengukur daya listrik yang pembacaannya dalam satuan watt dimana merupakan kombinasi voltmeter dan amperemeter

Dalam pengoperasiannya harus memperhatikan petunjuk yang ada pada manual book  atau tabel yang tertera pada wattmeter. Demikian juga dalam hal pembacaannya harus mengacu pada manual book yang ada

E.   Cara Pemakaian

Pembacaan dari Wattmeter analog dari nilai didasarkan pada rumusan sebagai berikut :

P = U x I x C

Dimana :

  U   =  Pembacaan pada jarum penunjuk wattmeter.

  I    =  Pemilihan arus ( dari switch jarum menunjuk pada skala tertentu).

  C   =  Faktor koreksi dapat dilihat pada tabel di Wattmeter

Tabel Wattmeter

I	U	U*I*C = P
Imax=1.2*I	Umax=1.2*U	C1ph		C3ph
		0…100	0…250	0…100	0…250
1A	100V	1	-	2	-
	200V	2	-	4	-
	500V	5	-	10	-
2A	100V	5	-	10	-
	200V	10	-	20	-
	500V	-	10	-	20
3A	100V	-	10	-	20
	200V	-	20	100	-
	500V	-	50	-	100

              Berikut adalah salah satu contoh langkah kerja Pengukuran Daya, yaitu pengukuran daya arus bolak-balik tiga phase dengan menggunakan Wattmeter.

1.Siapkan Bahan dan Alat yang dibutuhkan antara lain:

v  1 buah watt meter.

v  1 buah saklar 3 phase.

v  1 buah beban 3 phase.

v  1 buah power supply 3 phase.

v  Kabel penghubung secukupnya.

2. Rangkai peralatan seperti gambar di bawah ini.

 

3. Hubungkan rangkaian tersebut dengan sumber tenaga

4. Telitilah kedudukan jarum penunjuknya. Jika kedudukannya sudah tepat pada angka 0 berarti wattmeter sudah siap untuk digunakan. Apabila kedudukan enunm penunjuk belum tepat pada angka 0, maka harus diatur dengan memutar sekrup pengatur kedudukan enuum.

5. Lakukan pengukuran dengan membaca Skala yang muncul kemudian setelah itu lihat pada tabel wattmeter setelah mengetahui nilai-nilainya tinggal dimasukan kedalam rumus P= Ux I x C agar kita dapat mengetahui nilai watt nya.

6. Putuskan hubungan rangkaian dari sumber tegangan dan kemudian rapikan alat serta bahan bahannya.

Cara Pemakaian Wattmeter Digital:

1. Masukan Kabel Power Sumber ( In Put ) Pada Terminal WATT & 10 A, Sesuai Petunjuk Pada    Watt Meter Digital Yang Bertuliskan “ POWER SOURCE “.

2. Masukan Kabel Beban ( Out Put ) Pada Terminal COM & V, Sesuai Petunjuk Pada Watt Meter Digital Yang Bertuliskan “ LOAD “.

3. Setelah Kabel In Put ( Power Source ) & Out Put ( Load ) Terpasang, Hidupkan Watt Meter Digital Dengan Menggeser Tombol Pada Posisi ON.

4. Tekan Tombol Pilihan Watt 1 ( 2000 W ) atau Watt 2 ( 6000 W – X10 W) Tergantung Dari Beban  Yang Akan Di Ukur.

5. Apabila Pada Layar Tidak Tertulis Nol Maka Perlu Di Setting Watt Zero Adjust Agar Tampilan  Pada Layar Bernilai Nol.

6. Masukan Kabel In Put ( Power Source ) Pada Stop Kontak Agar Beban / Load Dapat Bekerja.

7. Lihat Hasil Tampilan Pada Layar, Apabila Menggunakan Batas Ukur Yang Watt 1 ( 2000 W ) Maka Tampilan Pada Layar Merupakan Hasil Pengukuran Daya Pada Beban / Load.

8. Apabila Menggunakan Batas Ukur Yang Watt 2 ( 6000 W ), Maka Hasil Pada Layar Di Kalikan 10  Baru Ketahuan Hasilnya.

9. Apabila Sudah Selesai Dalam Pengukuran Daya, Matikan Watt Meter Digital Dengan Menggeser Tombol Pada Posisi OFF.

BAB III

KESIMPULAN

1.Wattmeter adalah instrumen pengukur daya listrik yang pembacaannya dalam satuan watt dimana merupakan kombinasi voltmeter dan amperemeter.

2. Wattmeter ada beberapa jenis antara lain wattmeter analog, wattmeter induksi, dan wattmeter digital.

3.Kesalahan pengukuran (error ) pada wattmeter disebabkan oleh adanya asumsi bahwa cos  sama dengan 1. Selain itu kesalahan pembacaan yang terdapat pada CT dan PT

Description: TUGAS INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN (WATT METER) Rating: 4.5 Reviewer: Unknown - ItemReviewed: TUGAS INSTRUMENTASI DAN PENGUKURAN (WATT METER)