Seperti kondisi awalnya, semua meter pergerakan jarum adalah perangkat yang sangat peka. Beberapa penampil gerak D'Arsonval mempunyai arus penyimpangan skala penuh (FSD) serendah 50 �A, dengan (internal) resistansi gulungan kawat (internal) tidak lebih dari 1000 Ω. Dari itu hanya dapat dibuat sebuah voltmeter dengan jangkah skala penuh hanya 50 millivolt (50 �A X 1000 Ω)! Untuk memenuhi pembuatan voltmeter secara praktis (Tegangan lebih tinggi) dari skala pergerakan sensitif, kita mendapati cara agar terjadi penurunan kuantitas dari pengukuran tegangan yang dapat ditanganinya.
Mari kita mulai, contoh persoalan sebuah meter pergerakan D'Arsonval mempunyai penyimpangan skala penuh 1 mA dan resistansi coil 500 Ω:
Gunakan hukum Ohm (E=IR), kita dapat menentukan seberapa besar tegangan dibutuhkan untuk pengemudi pergerakan sampai mencapai skala penuh :
E = I R
E = (1 mA)(500 Ω)
E = 0.5 volts
jika kita menginginkan dapat mengukur tidak melampaui 1/2 dari satu volt, pergerakan dasar meter ini telah mencukupi Tetapi untuk mengukur besar tegangan yang lebih besar, sesuatu yang lebih diperlukan . untuk mendapatkan jangkah ukur volt meter lebih dari 1/2 volt, kita akan merancang hanya dengan memperhatikan perbandingan yang teliti dengan tegangan jatuh pada pengukur gerakan. ini akan mengembangkan jangkah pergerakan meter untuk mengukur tegangan yang lebih tinggi dari sebelumnya. Untuk keterkaitannya, kita akan menandai lagi pada muka tampilan meter untuk menampilkan tanda baru jangkah ukur ini sebanding dengan hubungan rangkaianya .
Tetapi bagaimana kita menciptakan pentingnya rangkaian yang sebanding? Baik, jika anda memperhatikan mengikuti gerakan meter untuk mengukur tegangan yg lebih besar sampai saat ini, yang anda butuhkan adalah rangkaian pembagi tegangan untuk menyetarakan keseluruhan pengukuran tegangan pada bentangan melalui titik pergerakan meter pada titik-titik hubung . diketahui bahwa rangkaian pembagi tegangan tersusun dari hubungan resistansi seri (deret) , selanjutnya menghubungkan seri resistor dengan penunjuk meter pergerakan (mengunakan resistansi dalam meter penunjuk pergerakan sebagai resistansi kedua pembagi tegangan):
Sebuah resistor seri disebut sebagai resistor "pengali" sebab dia akan mengalikan jangkah kerja dari meter penunjuk pergerakan dalam pembagian yang sebanding melintasi pengukuran tegangan. Kebutuhan penentuan nilai resistansi pengali adalah pekerjan mudah jika anda biasa dengan analisa rangkaian seri.
Sebagai contoh, mari tentukan kebutuhan nilai pengali untuk membuat 1 mA, 500 Ω pergerakan pembacaan skala penuh dikenakan pada tegangan sebesar 10 volts. mengerjakannya, pertama meletakan pada tabel E/I/R untuk kedua komponen serinya:
Diketahui bahwa simpangan akan mencapai skala penuh dengan arus yang mengenainya 1 mA , dan kita ingin memasang apanya (rangkaian seri keseluruhan) tegangan pada 10 volt, kita dapat masukan pada tabel:
Merupakan sepasang cara untuk menentukan nilai resistor dari pengalinya. pertama cara untuk menentukan resistansi total rangkaian menggunakan hukum Ohm pada kolom "total" (R=E/I), dan menjumlahkan 500 Ω dari pergerakan sampai pada nilai pengalinya:
Cara lain untuk mengambarkan nilai yang sama dari resistansi digunakan untuk menentukan tegangan jatuh melalui penyimpangan skala penuh (E=IR), dan dijumlahkan dengan tegangan jatuh keseluruhan selanjutnya tegangan yang melintasi resistor pengali. Akhirnya, hukum Ohm dapat menentukan resistansi (R=E/I) untuk pengalinya:
Cara lain untuk mendapatkan jawaban yang sama (9.5 kΩ), dan satu metoda digunakan untuk membuktikan yang lainya, untuk mengetahui keakuratan cara kerjanya.
Secara pasti pemasangan 10 volt diantara ujung pengukuran meter ( dari beberapa batteray atau catu daya presisi), arus yang melalui meter pergerakan secara pasti sebesar 1 mA, sebagai kekuatiran oleh sebuah resistor "pengali" dan resistansi dalam meter pergerakan. Secara pasti 1/2 volt akan jatuh melintasi resistansi dari gulungan kawat meter pergerakan, dan jarum penunjuk berapa pada skala penuh. mempunyai penandan kembali skala pembacaan dari 0 ke 10 V (malahan dari 0 ke 1 mA), setiap orang melihat akan mengejawantahkan penunjukan seakan sepuluh volt. Mohon dicatat bahwa setiap penguna meter tidak harus menyadari gerakan ini semua secara nyata hanya sebuah pengembangan bahwa sepuluh volt dari sumber luar yang nyata. segala sesuatunya bagi pengguna telah berfungsi secara akurat keseluruhan penampilannya, pengenaan tegangan.
Ini adalah bagaimana merancang dan menggunakan meter listrik praktis : sensitivitas adalah pergerakan meter yang dibangun pengoperasian dengan arus dan tegangan terkecil yang mungkin untuk mencapai sensitivitas maksimum, ini adalah "pelipatan" oleh beberapa penyederhanaan rangkaian pembagi dibangun oleh resistor presisi sehingga menunjukan skala penuh arus atau tegangan sangat besar telah terkesan pada rangkaian yang nyata. Disini Kita telah menyelesaikan perancang dari sebuah volt meter sederhana . Ampere meter juga mengikuti aturan umum , kecuali dihubungkan secara paralel "shunt" resistor digunakan untuk pembagi arus sebagai rangkaian kebalikan dengan hubungan seri pembagi tegangan resistor "pengali" yang digunakan pada perancangan voltmeter .
Umumnya, sangat berguna mempunyai berbagai jangkah tetap untuk sebuah meter elektromekanik seperti ini, untuk dapat membaca jahkah yang luas dari tegangan dengan mekanis pergerakan tunggal. Ini adalah pengunaan yang seharusnya sebuah sakelar banyak kutub dan beberapa resistor pengali, setiap satu ukuran untuk jangkah tersendiri:
Sakelar lima posisi hanya membuat sambungan dengan sebuah resistor pada setiap saat . Pada posisi bawah (penuh kekanan) , ini membuat sambungan tanpa resistor seluruhnya, memenuhi sebuah keadaan mati "off" . setiap ukuran resistornya merupakan jangkah ukur penuh mandiri untuk sebuah voltmeter, semua berdasar pergerakan meter mandiri (1 mA, 500 Ω). Sebuah hasil akhir adalah volt meter dengan empat jangkah skala penuh pengukuran yang berbeda . tentu, untuk pantasnya, skala meter pergerakan harus dilengkapi penandaan untuk setiap jangkah ukurnya yang bersambungan.
Perancangan secara pasti meter, setiap nilai resistor ditentukan dengan cara yang sama, dengan diketahuinya tegangan keseluruhannya, kemampuan pergerakan skala penuh, dan resistansi pergerakan. Untuk sebuah volt meter dengan jangkah ukur 1 volt, 10 volt, 100 volt, dan 1000 volt, resistor pengali mengikutinya:
catatan resistor pengali yang digunakan pada jangkah ini, dan seberapa ganjilnya ini. sangat tinggi seperti sebuah 999.5 kΩ resistor presisi tidak didapat untuk komponen ini, perancangan dibawah akan banyak mengunakan nilai resistor yang lebih umum:
dengan beberapa pendekatan berturut jangkah tegangan lebih tinggi, banyak resistor pengali ditekankan oleh sakelar pemilih, untuk keperluan keseluruhan nilainya. sebagai contoh, saat jangkah ukur sakelar pada posisi 1000 volt, kita menginginkan nilai keseluruhan resistor pengali adalah 999.5 kΩ. dengan rancangan meter ini, secara pasti dapat kita dapatkan:
RTotal = R4 + R3 + R2 + R1
RTotal = 900 kΩ + 90 kΩ + 9 kΩ + 500 Ω
RTotal = 999.5 kΩ
Pengembangan, oh tentu, banyak masing-masing resistor pengali biasanya adalah (900k, 90k, 9k) dan beberapa nilai ganjil pada perancangan pertama (999.5k, 99.5k, 9.5k). dari pandangan penggunaan meter, dimana, tidak akan membedakan dalam kegunaannya .
|
All About
Electronic Circuits. Copyright 2003, AllAboutCircuits.com, All
Rights Reserved. Disclaimer. Contact. |
Free DHTML scripts provided by
Dynamic Drive