0 Multimeter atau AVO Meter

Uraian materi

         Avometer berasal dari kata ”AVO” dan ”meter”. ‘A’ artinya ampere, untuk mengukur arus listrik. ‘V’ artinya voltase, untuk mengukur voltase atau tegangan. ‘O’ artinya ohm, untuk mengukur ohm atau hambatan. Terakhir, yaitu meter atau satuan dari ukuran. AVO Meter sering disebut dengan Multimeter atau Multitester. Secara umum, pengertian dari AVO meter adalah suatu alat untuk mengukur arus, tegangan, baik tegangan bolak-balik (AC) maupun tegangan searah (DC) dan hambatan listrik.

AVO meter sangat penting fungsinya dalam setiap pekerjaan elektronika karena dapat membantu menyelesaikan pekerjaan dengan mudah dan cepat, Tetapi sebelum mempergunakannya, para pemakai harus mengenal terlebih dahulu jenis-jenis AVO meter dan bagaimana cara menggunakannya agar tidak terjadi kesalahan dalam pemakaiannya dan akan menyebabkan rusaknya AVO meter tersebut.

Berdasarkan prinsip kerjanya, ada dua jenis AVO meter, yaitu AVO meter analog (menggunakan jarum putar / moving coil) dan AVO meter digital (menggunakan display digital). Kedua jenis ini tentu saja berbeda satu dengan lainnya, tetapi ada beberapa kesamaan dalam hal operasionalnya. Misal sumber tenaga yang dibutuhkan berupa baterai DC dan probe / kabel penyidik warna merah dan hitam.

Pada AVO meter digital, hasil pengukuran dapat terbaca langsung berupa angka-angka (digit), sedangkan AVO meter analog tampilannya menggunakan pergerakan jarum untuk menunjukkan skala. Sehingga untuk memperoleh hasil ukur, harus dibaca berdasarkan range atau divisi. AVO meter analog lebih umum digunakan karena harganya lebih murah dari pada jenis AVO meter digital.

Multimeter yang diuraikan dalam modul ini adalah multimeter analog yang menggunakan kumparan putar untuk menggerakkan jarum penunjuk papan skala. Multimeter ini banyak digunakan karena harganya relative terjangkau. Jika pada multimeter digital hasil pengukuran langsung dapat dibaca dalam bentuk angka yang tampil pada layer display, pada multimeter analaog hasil pengukuran dibaca lewat penunjukan jarum pada papan skala. Lihat gambar 1 dan gambar 2.

 

Multimeter AVO Meter Analog

 

 
a. Multimeter AVO Meter Analog

AVO Meter analog menggunakan jarum sebagai penunjuk skala. Untuk memperoleh hasil pengukuran, maka harus dibaca berdasarkan range atau divisi. Keakuratan hasil pengukuran dari AVO Meter analog ini dibatasi oleh lebar dari skala pointer, getaran dari pointer, keakuratan pencetakan gandar, kalibrasi nol, jumlah rentang skala. Dalam pengukuran menggunakan AVO Meter Analog, kesalahan pengukuran dapat terjadi akibat kesalahan dalam pengamatan (paralax).

Keterangan :

1. Meter Korektor, berguna untuk menyetel jarum AVO meter ke arah nol, saat AVO meter akan dipergunakan dengan cara memutar sekrupnya ke kanan atau ke kiri dengan menggunakan obeng pipih kecil.

2. Range Selector Switch adalah saklar yang dapat diputar sesuai dengan kemampuan batas ukur yang dipergunakan yang berfungsi untuk
memilih posisi pengukuran dan batas ukurannya. Saklar putar (range selector switch) ini merupakan kunci utama bila kita menggunakan AVO meter. AVO meter biasanya terdiri dari empat posisi pengukuran, yaitu :

- Posisi (Ohm) berarti AVO Meter berfungsi sebagai ohmmeter, yang terdiri dari tiga batas ukur : x1; x10; dan K.

- Posisi ACV (Volt AC) berarti AVO Meter berfungsi sebagai voltmeter AC yang terdiri dari lima batas ukur : 10V; 50V; 250V; 500V; dan 1000V.

- Posisi DCV (Volt DC) berarti AVO meter berfungsi sebagai voltmeter DC yang terdiri dari lima batas ukur : 10V; 50V; 250V; 500V; dan 1000V.

- Posisi DC mA (miliampere DC) berarti AVO meter berfungsi sebagai miliamperemeter DC yang terdiri dari tiga batas ukur, yaitu: 0,25; 25; dan 500.

Tetapi ke empat batas ukur di atas untuk tipe AVO meter yang satu dengan yang lain batas ukurannya belum tentu sama.

3. Terminal + dan – Com, terminal dipergunakan untuk mengukur Ohm, AC Volt, DC Volt dan DC mA (yang berwarna merah untuk + dan warna hitam untuk -).

4. Pointer (Jarum Meter) merupakan sebatang pelat yang bergerak kekanan dan kekiri yang menunjukkan besaran / nilai.

5. Mirror (cermin) sebagai batas antara Ommeter dengan Volt-Ampermeter. Cermin pemantul pada papan skala yang digunakan sebagai panduan untuk ketepatan membaca, yaitu pembacaan skala dilakukan dengan cara tegak lurus dimana bayangan jarum pada cermin harus satu garis dengan jarum penunjuk, maksudnya agar tidak terjadi penyimpangan dalam membaca.

6. Scale (skala) berfungsi sebagai skala pembacaan meter.

7. Zero Adjusment adalah pengatur / penepat jarum pada kedudukan nol ketika menggunakan Ohmmeter. Caranya : saklar pemilih diputar pada posisi (Ohm), test lead + (merah) dihubungkan ke test lead - (hitam), kemudian tombol pengatur kedudukan 0 diputar ke kiri atau ke kanan sehingga menunjuk pada kedudukan skala 0 Ohm.

9. Angka-Angka Batas Ukur, adalah angka yang menunjukkan batas kemampuan alat ukur.

10. Kotak Meter, adalah kotak / tempat meletakkan komponen-komponen AVOmeter.

Di sebelah kanan saklar terdapat tanda ACV (Alternating Current Volt), yaitu Voltmeter untuk mengukur arus bolak-balik atau aliran tukar. Batas ukur ini dibagi atas, misal 0-10 V, 0-50 V, 0-250 V, 0-500 V, 0-1000 V.

Bagian atas saklar penunjuk diberi tanda OHM dan ini merupakan batas ukur Ohm meter yang dapat digunakan untuk mengukur nilai tahanan dan baik buruknya alat-alat dalam “pesawat”. Pada bagian ini terdapat batas ukur, yaitu misal : x1, x10, x100, x1K, x10K.

Di sebelah kiri dari saklar terdapat tanda DCV (Direct Current Volt) yang merupakan bagian dari Voltmeter, yaitu bagian yang digunakan khusus untuk untuk mengukur tegangan listrik DC. Batas ukur DCV dibagi atas, misal 0-10 V, 0-50 V, 0-250 V, 0-500 V, 0-1000 V.

Pengukuran di bawah 10 Volt dipakai batas ukur 0-10 V. Bila di atas 12 Volt dan di bawah 50 Volt dipergunakan batas ukur 0-50 V. Jika di atas 50 Volt dan di bawah 250 Volt digunakan batas ukur 0-250 V. Bila di atas 250V dan dibawah 500V digunakan batas ukur 500 Volt. Bila lebih dari 500 V dan di bawah 1000V digunakan batas ukur 0-1000 V. Jika lebih dari itu, maka tidak boleh menggunakan Volt meter secara langsung.

Di bagian bawah saklar terdapat tanda DC mA yang berguna untuk mengukur besarnya kuat arus listrik. Batas ukur dibagi atas, misal 0-0,25 mA, 0-25 mA, 0-500 mA. Bila menggunakan alat ukur ini, pertama-tama letakkanlah saklar pada batas ukur yang terbesar / tertinggi, kemudian di bawahnya sehingga batas ukur yang digunakan selalu lebih tinggi dari arus yang kita ukur.

Selain itu, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan didalam menggunakan AVO meter :

1. Setiap kali menggunakan AVO meter harus memperhatikan batas ukur alat tersebut. Kemampuan alat ukur (kapasitas alat ukur) harus lebih besar dari yang hendak di ukur. Kesalahan dalam pemakaian alat ukur AVO meter dapat mengakibatkan kerusakan.

2. AC Voltmeter hanya boleh dipergunakan untuk mengukur AC Volt, tidak boleh dipergunakan untuk mengukur DC Volt. Demikian juga sebaliknya. Ohmmeter tidak boleh dipergunakan untuk mengukur tegangan listrik, baik DC maupun AC Volt karena dapat mengakibatkan rusaknya alat ukur tersebut. Jadi, pemakaian alat ukur harus sesuai dengan fungsi alat ukur tersebut.

3. Periksa jarum meter apakah sudah tepat pada angka 0 pada skala DC mA, DCV atau ACV posisi jarum nol di bagian kiri dan skala Ohmmeter posisi jarum nol di bagian kanan.

 

Multimeter AVO Meter Digital

AVO meter digital tidak sama halnya dengan AVO meter analog yang menggunakan jarum. AVO meter digital menggunakan display yang langsung dapat menampilkan hasil pengukuran berupa angka-angka. Karena tidak menggunakan jarum, AVO meter digital ini bentuk fisiknya lebih kecil daripada AVO meter analog dan tidak perlu melakukan kalibrasi lagi sebelum melakukan pengukuran. Selain itu, ketelitian di dalam pengukurannya juga jauh lebih bagus daripada AVO meter analog. AVO meter digital terlihat pada gambar di bawah ini.

Konfigurasi multimeter dan control indikator yang terdapat pada sebuah multimeter diperlihatkan pada gambar 3.

Gambar 3. Konfigurasi Multimeter

1. Papan skala: digunanakan untuk memebaca hasi pengukuran. Pada papan skala terdapat skala-skala; tahanandalam satuan ohm, tegangan ACV dan DCV, dan skala-skala lainnya. Lihat gambar 4.

2. Saklar jangkauan ukur: digunakan utuk menentukan posisi kerja multi meter, dan batas ukur (range). Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam ohm), saklar ditempatkanpada posisi Ω, demikian juga jika digunakan untuk mengatur tegangan (ACV dan DCV) dan kuat arus (mA-μA). Satu hal yang perlu diingat dalam mengukur tegangan listrik, posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur. Misalnya, tegangan yang akan diukur adalah 220 ACV, saklar harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV. Demikian juga untuk mengukur DCV.

3. Sekrup pengatur posisi jarum (preset): digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala)

4. Tombol pengatur jarum pada posisinol (zero adjustment): digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahanan. Dalam praktek, kedua ujungkabel penyidik dipertemukan, kemudian tombol diputar untuk memposisikan jarum pada angka nol (sebelah kanan papan skala)

5. Lubang kabel penyidik: sebagai tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan multimeter. Ditandai dengan tanda + dan - atau common. Pada multimeter yang lebih lengkap dilengkapi juga dengan lubang untuk mengukur h_fe transistor dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor.

 

Batas Ukur (Range)

1. Batas ukur kuat arus: biasanya terdiri dari angka-angka 0,25-25-500 mA. Angka tersebut merupakan nilai maksimal arus yang dapat diukur oleh multimeter.

2. Batas ukur tegangan: biasanya terdiri dari angka-angka 10-50-250-500-1000ACV/DCV. angka tersebut merupakan nilai maksimal tegangan yang dapat diukur oleh multimeter.

3. Batas ukur tahanan: biasanya terdiri dari angka-angka X1, X10, dan kiloohm. Angka tersebut merupakan nilai maksimal tahanan yang dapat diukur oleh multimeter.

Baterai 

Baterai: pada multimeter dipakai baterai kering tipe UM-3, digunakan untuk mencatu arus ke kumparan putar pada saat multimeter digunakan untuk mengukur komponen IC. Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik(+/out) dimana kutub negative baterai dihubungkan dengan terminal positif dari lubang penumparan putar pada saat multimeter digunakan untuk mengukur komponen IC. Baterai dihubungkan secara seri dengan lubang kabel penyidik(+/out) dimana kutub negative baterai dihubungkan dengan terminal positif dari lubang penyidik. Lihat gambar 5

 

Kriteria Multimeter

Kriteria sebuah multimeter tergantung pada:

1.   Kekhususan pemakaian, ditentukan oleh tahanan dibagai dengan tegangan, misalnya 20kΩ/v untuk DCV dan 8kΩ/v untuk ACV. 20kΩ/v maka I = E/R = 1/20.000 = ½ x 10^-4A = 0,05 mA = 50 μA. Multimeter menggunakan arus sebesar 50 μA untuk alat pengukur dan akan menarik arus maksimal 50 μA dari rangkaian yang diukur.

2.   Fungsi tahanannya sebagai penguji transistor untuk menentukan h_fe transistor (kemampuan arus untuk menguatkan arus listrik searah sampai beberapa kali), penguji dioda dan kapasitas kapasitor dalam hubungannya dengan pekerjaan perbaikan alat alat elektronik.

Simbol-Simbol

Secara teoritis,untuk mempermudah pembelajaran, pengukuran tegangan, kuat arus dan tahanan ditampilkan dengan symbol sebagai berikut:

 

 

 

Persiapan Awal

Persiapan awal yang perlu anda lakukan sebelum menggunakan multimeter adalah: 

1. Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatannya.

2. Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan, tahanan dan kuat arus.

3. Sebelum dan sesudah digunakan posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur tertinggi

4. Kabel penyidik (probes) multimeter selalu berwarna merah dan hitam. Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik bertanda + atau out dan dan kabel berwarna hitam ke lubang bertanda – atau common.

5. Pada saat akan melakukan pengukuran perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi nol. Jika belum lakukanlah peneraan dengan caa memutar sekrup pengatur posisi nol dengan obeng negative.

6. Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur.

7. Pada pengukuran DCV kabel penyidik + dan – diletakkan sesuai dengan kutub tegangan yang akan diukur

8. Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik kecuali kita sudah dapat memprediksikan besarnya kuat arus yang mengalir.

9. Untuk mengukur tahanan terlebih dahulu jarum penunjuk ditera pada posisi nol sebelah kanan papan skala dengan menggunakan zero adjustment.

10. Berhati-hatilah jika hendak mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV.

Amperemeter

Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus. Bagian terpenting dari Ampermeter adalah galvanometer. Galvanometer bekerja dengan prinsip gaya antara medan magnet dan kumparan berarus. Galvanometer dapat digunakan langsung untuk mengukur kuat arus searah yang kecil. Semakin besar arus yang melewati kumparan semakin besar simpangan pada galvanometer. Ampermeter terdiri dari galvanometer yang dihubungkan paralel dengan resistor yang mempunyai hambatan rendah. Tujuannya adalah untuk menaikan batas ukur ampermeter. Hasil pengukuran akan dapat terbaca pada skala yang ada pada ampermeter. Alat ini sering digunakan oleh teknisi elektronik yang biasanya menjadi satu dalam multitester atau Avometer. Avometer adalah singkatan dari Amperemeter, Voltmeter dan Ohmmeter.

 

 

Amperemeter yang sering digunakan di laboratorium sekolah, kemampuan pengukurannya terbatas sesuai dengan nilai maksimum yang tertera dalam alat urkur itu. Ada yang maksimumnya 5 A, 10 A dan 20 A.

Amperemeter bisa jadi tersusun atas mikroamperemeter dan shunt. Mikroamperemeter berguna untuk mendeteksi ada tidaknya arus melalui rangkaian karena nilai kuat arus yang kecilpun dapat terdeteksi. Untuk mengukur kuat arus yang lebih besar dibantu dengan hambatan Shunt sehingga kemampuan mengukurnya disesuaikan dengan perkiraan arus yang ada. Jika kita memperkirakan dalam rentang miliampere, dapat kita gunakan shunt yang tertera 100 mA atau 500 mA.

Prinsip Kerja Amperemeter

Amperemeter bekerja berdasarkan prinsip gaya magnetik (Gaya Lorentz). Ketika arus mengalir melalui kumparan yang dilingkupi oleh medan magnet timbul gaya lorentz yang menggerakan jarum penunjuk menyimpang. Apabila arus yang melewati kumparan besar, maka gaya yang timbul juga akan membesar sedemikian sehingga penyimpangan jarum penunjuk juga akan lebih besar. Demikian sebaliknya, ketika kuat arus tidak ada maka jarum penunjuk akan dikembalikan ke posisi semula oleh pegas. Besar gaya yang dimaksud sesuai dengan Prinsip Gaya Lorentz F = B.I. L.

Kemampuan amperemeter dapat ditingkatkan dengan memasang hambatan shunt secara parallel terhadap amperemeter. Besar hambatan shunt tergantung pada berapa kali kemampuannya akan ditingkatkan. Misalnya mula-mula arus maksimumnya adalah I, akan ditingkatkan menjadi I’ = n.I, maka besar hambatan shunt.

 

 

 

RG = Hambatan galvanometer mula-mula

 

Contoh Soal:

Sebuah amperemeter dengan hambatan R_G = 100 ohm dapat mengukur kuat arus maksimum 100 mA. Berapa besar hambatan shunt yang diperlukan agar dapat mengukur kuat arus sebesar 10 A.