Perawatan & Perbaikan Multimeter Analog (Ampere Meter)

PERAWATAN DAN PERBAIKAN MULTIMETER ANALOG (AMPERE METER DC)

          Ampere meter, volt meter, dan ohm meter atau multimeter yang tersusun dari ketiga alat ukur tersebut, semuanya menggunakan gerak d’Arsonval yaitu gerakan dasar kumparan putar magnet permanen (permanent magnet moving coil). Perbedaan antara masing-masing alat ukur tersebut adalah rangkaian di dalam yang mana gerak dasar tersebut digunakan. Berarti jelas bahwa sebuah alat ukur tunggal dapat direncanakan untuk melakukan ketiga fungsi pengukuran terhadap keriga besaran arus, tegangan dan tahanan tersebut, seperti halnya multimeter analog (lihat gambar 1 dan 2). Alat ukur ini dilengkapi dengan sebuah sakelar posisi untuk menghubungkan rangkaian-rangkaian yang sesuai dengan gerak d’Arsonval. Dalam pembahasan kali ini hanya akan dibahas mengenai alat ukur ampere meter, sedangkan alat ukur yang lainnya akan dibahas pada pertemuan berikutnya.

Gambar 1. Bagian-Bagian Multimeter Analog

Nama Bagian-Bagian Multimeter Analog :

1.      Terminal negatif untuk DC

2.      Terminal untuk pengukuran tahanan

3.      Terminal positif untuk DC

4.      Terminal untuk pengukuran DC volt, AC volt dan arus

5.      Cermin untuk pembacaan skala yang benar

6.      Skala untuk pengukuran arus dan tegangan

7.      Skala untuk tahanan

8.      Data tahanan dalam meter

9.      Batas ukur AC

10.  Simbol arus yang diijinkan maksimum 5 A

11.   Batas ukur arus DC

12.  Pengatur skala nol pengukuran tahanan

13.  Sakelar pemilih

14.  Batas ukur tegangan DC

15.  Batas ukur tegangan AC

16.  Tanda tes tegangan 3000 volt

17.  Simbol! Bacalah buku petunjuk!

18.  Simbol prinsip kerja meter

19.  Simbol alat ukur

20.  Skala untuk tegangan AC dan arus
21. Skala untuk tegangan DC dan arus

Gambar 2. Bentuk Fisik Multimeter Analog

A. Ampere meter arus searah (DC Ammeters)

1.    Tahanan Shunt (Shunt resistor).

            Gerakan dasar dari sebuah ampermeter arus searah adalah galvanometer PMMC. Karena gulungan kumparan dari sebuah gerakan dasar adalah kecil dan ringan dia hanya dapat mengalirrkan arus yang kecil. Bila yang akan diukur adalah arus besar, sebagian besar dari arus tersebut perlu dialirkan ke sebuah tahanan yang disebut shunt.

          Shunt universal atau shunt ayrton dalam Gambar 5 mencegah kemungkinan pemakaian alat ukur tanpa tahanan shunt. Keuntungan yang diperoleh adalah nilai tahanan total yang sedikit lebih besar. Shunt Ayrton ini memberikan kemungkinan yang sangat baik untuk menerapkan teori dasar rangkaian listrik dalam sebuah rangkaian praktis.

Gambar 3. Rangkaian Dasar Arus Searah

            Tahanan shunt dapat ditentukan dengan menerapkan analisa rangkaian konvensional terhadap Gambar.3 diatas, dimana : Rm      = tahanan dalam alat ukur

                             Rs        = tahanan shunt

                             Im        = arus defleksi skala penuh dari alat ukur

                             Is         = arus shunt

                             I           = arus skala penuh ampermeter termasuk arus shunt.

Karena tahanan shunt paralel terhadap alat ukur (ampermeter), penurunan tegangan pada tahanan shunt dan alat ukur harus sama dan dituliskan

Vshunt = Valat ukur

 IsRs    = ImRm
Tahanan shunt yang digunakan dalam sebuah alat ukur dasar bisa terbuat dari sebuah kawat tahanan bertemperatur konstan yang ditempatkan di dalam instrumen atau sebuah shunt luar yang memiliki tahanan yang sangat rendah.

2.      Shunt Ayrton (Universal)

Batas ukur sebuah ampermeter arus searah (dc) masih dapt diperbesar dengan menggunakan sejumlah tahanan shunt yang dipilih melalui sakelar rangkuman. Alat ukur seperti ini disebut ampermeter rangkuman ganda. Alat ini ditunjukkan pada Gambar 4. Rangkaian ini memiliki empat shunt Ra, Rb, Rc, dan Rd yang dihubungkan paralel terhadap alat ukur agar menghasilkan empat batas ukur yang berbeda. Saklar S adalah sebuah sakelar posisi ganda dari jenis menyambung sebelum memutuskan (make-before break), sehingga alat pencatat tidak akan rusak, oleh karena tidak terlindungnya rangkaian tanpa sebuah shunt sewaktu pengubahan batas ukur.

Gambar 4. Skema Ampere meter Rangkuman Ganda Sederhana

Gambar 5. Rangkaian Shunt Ayrton atau Universal

Tindakan pencegahan yang harus diperhatikan bila menggunakan sebuah ampermeter adalah:

a.  Jangan sekali-kali menghubungkan ampermeter ke sumber tegangan. Karena tahanannya yang rendah dia akan mengalirkan arus yang tinggi sehingga merusak alat tersebut. Sebuah ampermeter harus selalu dihubungkan seri terhadap beban yang mampu membatasi arus.

b. Periksa polaritas yang tepat. Polaritas yang terbalik menyebabkan defleksi yang berlawanan yang dapat merusak jarum penunjuk.

          Bila menggunakan alat ukur rangkuman ganda, mula-mula gunakan rangkuman yang tertinggi; kemudian turunkan sampai diperoleh defleksi yang sesungguhnya. Untuk memperbesar ketelitian pengukuran, gunakan rangkuman yang menghasilkan pembacaan terdekat ke skala penuh.

3. Perbaikan ampere meter

          Sebelum memperbaiki ampere meter terlebih dahulu lihat gejalanya apakah sebagai berikut :

a. Jarum meter tidak menunjuk

- Cek probenya (test lead) apakah masih normal ?, gunakan ohmmeter, jika ada yang putus maka harus disambung atau ganti dengan yang baru.

- Cek apakah meter menggunakan fuse ?, jika menggunakan fuse cek apakah fuse masih normal ?.

- Cek moving koilnya, apakah masih normal ?, jika tidak maka periksa rangkaiannya.

- Cek resistansi shunt apakah masih normal ?, jika sudah tidak normal maka ganti dengan harga resistansi yang sama.

- Cek hubungan/sambungan pada saklar putar (rotary switch) apakah dalam kondisi normal ?, Jika renggang maka kencangkan kembali.

b. Penunjukkan jarum meter tidak normal

- Cek posisi jarum pada koreksi indicator nol (indicator zero corrector), jika normal maka cek rangkaian.

- Cek probenya (test lead) apakah masih normal ?, gunakan ohmmeter, jika ada yang putus maka harus disambung atau ganti dengan yang baru.

- Cek resistansi shunt apakah masih normal ?, jika tidak normal maka ganti resistansi shunt dengan resistansi yan sama dengan yang aslinya. Jika normal maka bandingkan dengan ampermeter normal, jika terjadi kesalahan maka nilai resistansi dalam meter (kumparan) harus diganti.

- Cek moving koil apakah masih normal ?, jika tidak normal maka harus diganti. Jika masih normal, maka cek pegas jarum penunjuknya.

- Cek pegas jarum penunjuk putar kiri dan putar kanan apakah masih normal ?, jika tidak maka harus diganti.

c. Jarum meter tidak mau kembali ke posisi nol setelah menunjuk 

          Jika terjadi kondisi seperti ini maka kerusakan pada bagian pegas pembalik putar kiri yang tidak normal. Maka harus diganti.

          Untuk lebih jelasnya langkah-langkah tentang perbaikan ampere meter dapat dilihat flowchart berikut ini.

*) klik gambar untuk memperbesar gambar

Gambar 6. Flowchart perbaikan ampere meter