Elemen Konversi dalam Pengukuran

 Elemen Konversi dalam Pengukuran

Output dari sensor pengukuran yang berbentuk sinyal tegangan dapat

diukur dengan menggunakan tegangan menunjukkan dan instrumen tes dibahas dalam bab terakhir.

Namun, dalam banyak kasus, output sensor tidak mengambil bentuk listrik

tegangan. Contoh bentuk-bentuk lain dari output sensor termasuk pemindahan translasi

dan perubahan parameter listrik berbagai seperti resistensi, induktansi,

kapasitansi dan arus. Dalam beberapa kasus, output alternatif dapat mengambil bentuk

variasi dalam fase atau frekuensi a.c. suatu sinyal.

Untuk output sensor yang awalnya dalam beberapa konversi non-tegangan, bentuk ke

pengukuran sinyal yang berada dalam bentuk yang lebih nyaman dapat dicapai oleh berbagai

jenis elemen konversi variabel dalam sistem pengukuran. Rangkaian jembatan adalah

sangat penting jenis elemen konversi variabel, dan ini akan dibahas

dalam beberapa detail. Setelah ini, teknik berbagai alternatif untuk transducing yang

output dari sensor pengukuran akan dibahas.

1.1   Rangkaian Jembatan

- jembatan wheatstone

hambatan listrik merupakan karakteristik suatu bahan pengantar listrik/ konduktor,yang dapat di gunakan untukmengatur besarnya arus listrik yang melewati suatu rangkaian.

Hambatan sebuah konduktor di antara dua titik diukur dengan memasang sebuah beda potensial diantara titik-titik tersebut dan membandingkannya dengan arus listrik yang terukur. ( R=V/ I ). Cara pengukuran hambatan listrik dengan voltmeter dan ampermeter dapat menggunakan rangkain sperti gambar (1) dan gambar (2).

 

   Gambar 1. Pengukuran Hambatan cara pertama

1. Buktikan pengukuran gambar 1 menghasilkan harga R dalam persamaan (1)

                                                                                                       

 

 

Gambar 2. Pengukuran hambatan cara kedua

2. Buktikan pengukuran gambar 2 menghasilkan harga R dalam persamaan (2) !

                                                                                                     (2)

Metode jembatan Wheatstone dapat di gunakan untuk mengukur hambatan listrik. Cara ini tidak memerlukan alat ukur voltmeter dan amperemater,cukup satu Galvanometer untuk melihat apakah ada arus listrik yang melalui suatu rangkaian. Prinsip dari rangkaian jembatan Wheatstone di perlihatkan pada gambar (3).

 

 Gambar 3. Rangkaian Jembatan Wheatstone

Keterangan Gambar :

S: Saklar penghubung                                    

            G:Galvanometer                                             

E: Sumber tegangan arus

Rs:Hambatan geser

Ra dan Rb:Hambatan yang sudah di ketahui nilainya.

            Rx: Hambatan yang akan di tentukan nilainya.

Saat saklar S di tutup,maka arus akan melewati rangkaian.Jika jarum Galvanometer menyimpang artinya ada arus yang melewatinya,yaitu antara titik C dan D ada beda potensial.Dengan mengatur besarnya Ra dan Rb juga hambatan geser Rs akan dapat di capai galvanometer G tak teraliri arus,artinya tak ada beda potensial antara titik C dan D. Dengan demikian akan berlaku persamaan :

                                                                                               

            Untuk menyederhanakan rangkaian dan untuk menghubungkan besarnya R bergantung pada panjang penghantar, maka rangkaian jembatan Wheatstone dapat di ubah menggunakan kawat penghantar seperti gambar (4 ) di bawah ini:

 

Gambar 4. Rangkaian Jembatan Wheatstone menggunakan kontak geser di atas kawat penghantar

Pada kawat penghantar AB di berikan suatu kontak geser yang berasl dari ujung Galvanometer. Gunanya untuk mengatur agar tercapai pengukuran panjang  L1dan L2 yang akan menghasilkan arus di Galvanometer sama dengan NOL. Oleh karena itu pada kawat AB perlu di lengkapi skala ukuran panjang.

Dengan menghubungkan persamaan (3) dengan persamaan (4) diperoleh hasil sebagai berikut: