ALAT UKUR TEKNIK

ALAT-ALAT UKUR

1  Alat Ukur Mekanik

Macam-macam alat ukur mekanik yang digunakan dalam dunia teknik, antara lain :

1.1  Pengaris

Penggaris adalah sebuah alat pengukur dan alat bantu gambar untuk menggambar garis lurus. Terdapat berbagai macam penggaris, dari mulai yang lurus sampai yang berbentuk segitiga (biasanya segitiga siku-siku sama kaki dan segitiga siku-siku 30°–60°). Penggaris dapat terbuat dari plastik, logam, berbentuk pita dan sebagainya. Juga terdapat penggaris yang dapat dilipat.

Macam-macam penggaris :

Gambar  1  macam penggaris

Gambar 2  Penggaris tukang kayu 2 meter

Gambar 3     Penggaris pita

.2 Jangka Sorong

Ketelitian pengukuran sangat diperlukan dalam mendesain sebuah alat. Kekurangtelitian sering kali membuat alat tersebut tidak berfungsi optimal atau bahkan tidak berfungsi sama sekali. Contoh sekrup yang akan dipakai memiliki diameter tidak sama dengan pasangannya, walaupun selisih 0,01 mm maka keduanya tidak dapat dirangkai dengan baik. Kalau komponen sekrup ini dipasang pada mobil, tentunya mobil tidak akan berfungsi dengan normal, bahkan bisa menimbulkan kecelakaan. Jangka sorong dan mikrometer sekrup adalah alat yang dapat  digunakan untuk mengukur panjang sebuah benda dengan ketelitian yang sangat bagus.

Jangka sorong memiliki batas ketelitian 0,1 mm, artinya ketepatan pengukuran alat ini bisa sampai 0,1 mm terdekat.

Jangka Sorong memiliki dua macam skala :

-       Skala Utama (dalam satuan cm)

-       Skala Nonius (dalam satuan mm)

Gambar..4   Skala Jangka Sorong

Cara membaca Skala Jangka Sorong

Gambar .5    Cara membaca Skala  Jangka Sorong

Mula-mula perhatikan skala nonius yang berhimpitan dengan skala utama. Hitunglah berapa skala hingga ke angka nol. Pada gambar, skala nonius yang berimpit dengan skala utama adalah 4 skala. Artinya angka tersebut 0,4 mm. Selaanjutnya perhatikan pada skala utama. Pada skala utama, setelah nol ke belakang menunjukkan angka 4,7 cm. Sehingga diameter yang diukur  sama dengan 4,7 cm + 0,4 mm = 4,74 cm.

Fungsi jangka sorong antara lain :

-       Mengukur Diameter Luar Benda

-       Mengukur Diameter Dalam Benda

-       Mengukur Kedalaman Benda

a. Mengukur Diameter Luar Benda

Cara mengukur diameter, lebar atau ketebalan benda :

Gambar .6   Mengukur Diameter Luar Benda

Putarlah pengunci ke kiri, buka rahang, masukkan benda ke rahang bawah jangka sorong, geser rahang agar rahang tepat pada benda, putar pengunci ke kanan.

b. Mengukur Diameter Dalam Benda

Cara mengukur diameter bagian dalam sebuah pipa atau tabung.

Gambar 7.7    Mengukur Diameter Dalam

Putarlah pengunci ke kiri, masukkan rahang atas ke dalam benda, geser agar rahang tepat pada benda, putar pengunci ke kanan.

c. Mengukur Kedalaman Benda

Cara mengukur kedalaman benda

Gambar 7.8    Mengukur Kedalaman Benda

Putarlah pengunci ke kiri, buka rahang sorong hingga ujung lancip menyentuh dasar tabung, putar pengunci ke kanan.

.1.3     Jangka

Jangka adalah suatu alat yang terdiri daridua buah plat logam yang dapat bergeser pada salah satu ujungnya dengan suatu engsel. Macam-macam bentuk jangka dan kegunaannya :

.1.3.1   Jangka Bengkok

Digunakan untuk mengukur tebal, lebar, panjang dan garis tengah benda yang bulat secara kasar.

Gambar .9   Jangka bengkok

..3.2   Jangka Kaki

Disebut juga jangka dalam karena digunakan untuk mengukur bagian dalam suatu benda kerja.

Gambar  .10 Gambar Jangka kaki

.2  Alat Ukur Pneumatik

      

Alat ukur pneumatik adalah alat ukur yang mengunakan media angin sebagai sumber tenaga penggerak. Contoh-contoh alat ukur pneumatik :

2.1 Manometer

Adalah alat untuk mengukur tekanan udara tertutup. Satuan yang dipakai bisa Bar, Psi atau Kg/cm². Contoh perabot yang menggunakan manometer antara lain :

2.1.1 Compression Tester

Digunakan untuk mengetahui tingkat kompresi di ruang bakar.

Gambar  11  Compression Tester

2.1.2 Filter Regulator

Filter Regulator digunakan untuk mengatur tekanan udara yang akan digunakan dan untuk menyaring.

Gambar  12   Filter Regulator

3 Alat Ukur Elektrik dan Elektronik

Alat ukur elektrik adalah alat ukur yang menggunakan listrik sebagai sumber. Beberapa contoh alat ukur elektrik antara lain :

3.1 AVO Meter

Seorang teknisi elektronik biasanya memiliki alat pengukur wajib yang mereka gunakan untuk berbagai keperluan teknis yaitu avometer yang merupakan gabungan dari fungsi alat ukur ampermeter untuk mengukur ampere (kuat arus listrik), voltmeter untuk mengukur volt (besar tegangan listrik) dan ohmmeter untuk mengukur ohm (hambatan listrik).

3.1.1 Bagian-bagian AVO Meter

Gambar 13   Bagian-bagian AVO Meter

Dari  gambar  AVO  meter  dapat  dijelaskan  bagian-bagian  dan fungsinya :

1.   Sekrup  pengatur  kedudukan  jarum  penunjuk  (Zero  Adjust Screw), berfungsi untuk mengatur kedudukan jarum penunjuk dengan cara memutar sekrupnya ke kanan atau ke kiri dengan menggunakan obeng pipih kecil.

2.   Tombol pengatur jarum penunjuk pada kedudukan zero (Zero Ohm Adjust Knob), berfungsi untuk mengatur jarum penunjuk pada posisi nol. Caranya : saklar pemilih diputar pada posisi Ω (Ohm),  test  lead  +  (merah  dihubungkan  ke  test  lead  – (hitam), kemudian tombol pengatur kedudukan 0 Ω diputar ke kiri atau ke kanan sehingga menunjuk pada kedudukan 0 Ω.

3.   Saklar   pemilih   (Range   Selector   Switch),   berfungsi   untuk memilih  posisi  pengukuran  dan  batas  ukurannya.  AVO  meter biasanya terdiri dari empat posisi pengukuran, yaitu :

a.   Posisi   Ω   (Ohm)   berarti   AVO   Meter   berfungsi   sebagai ohmmeter,  yang  terdiri  dari  tiga  batas  ukur  :  x  1; x  10; dan K Ω.

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

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

d.   Posisi DCmA  (miliampere DC) berarti AVO meter berfungsi sebagai  mili  amperemeter  DC  yang  terdiri  dari  tiga batas ukur : 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.

4.   Lubang kutub + (V A Ω  Terminal), berfungsi sebagai tempat masuknya test lead kutub + yang berwarna merah.

5. Lubang kutub  –  (Common  Terminal), berfungsi  sebagai tempat masuknya test lead kutub - yang berwarna hitam.

6.   Saklar  pemilih  polaritas  (Polarity  Selector  Switch),  berfungsi untuk memilih polaritas DC atau AC.

7. Kotak meter (Meter Cover), berfungsi sebagai tempat komponen-komponen AVO meter.

8.   Jarum   penunjuk   meter   (Knife   –edge   Pointer),   berfungsi sebagai penunjuk besaran  yang diukur.

9.   Skala (Scale), berfungsi sebagai skala pembacaan meter.

3.1.2 AVO Meter Pengukur Arus DC

Pengukuran arus DC dari suatu sumber arus DC, saklar pemilih pada AVO meter diputar ke posisi DCmA   dengan batas ukurm 500 mA. Kedua test lead AVO meter dihubungkan secara seri pada rangkaian sumber DC .Ketelitian  paling  tinggi  didapatkan  bila  jarum penunjuk AVOmeter pada kedudukan       maksimum.Untuk mendapatkan kedudukan  maksimum, saklar  pilih  diputar  setahap  demi setahap untuk  mengubah  batas  ukurnya  dari  500  mA;  250 mA; dan 0, 25 mA. Yang perlu diperhatikan  adalah bila jarum sudah  didapatkan  kedudukan  maksimal  jangan  sampai  batas ukurnya diperkecil lagi, karena dapat merusakkan AVO meter.

Gambar 14   AVOMeter Pengukur Arus DC

3.1.3 AVO Meter Pengukur Tegangan DC

Pengukuran  tegangan  DC  (misal  dari  baterai  atau  power supply  DC),  diawali  AVO  meter  diatur  pada  kedudukan  DCV dengan batas ukur yang lebih besar dari tegangan yang akan diukur. Test lead merah pada            kutub   (+) AVO meter dihubungkan ke kutub positip sumber tegangan DC yang akan diukur,   dan   test  lead   hitam   pada   kutub  (-)  AVO   meter dihubungkan ke kutub negatip (-) dari sumber tegangan yang akan   diukur.   Hubungan semacam ini   disebut   hubungan paralel.         Untuk mendapatkan  ketelitian  yang  paling  tinggi, usahakan  jarum  penunjuk  meter  berada  pada  kedudukan paling maksimum, caranya dengan memperkecil batas ukurnya secara bertahap dari 1000 V ke 500 V; 250 V dan seterusnya. Dalam hal ini yang perlu diperhatikan adalah bila jarum sudah didapatkan kedudukan maksimal jangan sampai batas ukurnya diperkecil lagi, karena dapat merusakkan AVO meter.

Gambar 15  AVOMeter Pengukur Tegangan DC

3.1.4 AVO Meter Pengukur Tegangan AC

Pengukuran tegangan AC dari suatu sumber listrik AC, saklar pemilih AVO meter diputar pada kedudukan ACV dengan batas ukur  yang  paling  besar  misal  1000  V.  Kedua  test  lead  AVO meter  dihubungkan  ke  kedua  kutub  sumber  listrik  AC  tanpa memandang  kutub  positif  atau  negatif.  Selanjutnya  caranya sama dengan cara mengukur tegangan DC di atas.

3.1.5 AVO Meter Pengukur Resistansi

Pengukuran resistansi, diawali  dengan pemilihan posisi  saklar pemilih AVO meter pada  kedudukan Ω dengan batas ukur x 1. Test  lead  merah  dan  test  lead  hitam  saling  dihubungkan dengan tangan kiri, kemudian tangan kanan mengatur tombol pengatur kedudukan jarum pada posisi nol pada skala Ω. Jika jarum  penunjuk  meter  tidak  dapat  diatur  pada  posisi  nol, berarti  baterainya  sudah  lemah  dan  harus  diganti  dengan baterai yang baru. Langkah selanjutnya kedua ujung test lead dihubungkan  pada  ujung-ujung  resistor  yang akan  diukur resistansinya. Cara membaca penunjukan          jarum meter sedemikian rupa sehingga mata kita tegak lurus dengan jarum meter dan tidak terlihat garis bayangan jarum meter. Supaya ketelitian tinggi kedudukan jarum penunjuk meter berada pada bagian  tengah  daerah  tahanan.  Jika  jarum  penunjuk  meter berada pada  bagian kiri (mendekati maksimum), maka batas ukurnya di ubah dengan memutar saklar pemilih pada posisi x10. Selanjutnya dilakukan lagi  pengaturan  jarum  penunjuk meter pada kedudukan nol, kemudian dilakukan           lagi pengukuran terhadap resistor tersebut dan hasil pengukurannya adalah penunjukan jarum meter  dikalikan  10Ω.  Apabila  dengan  batas  ukur  x  10  jarum  penunjuk  meter masih  berada  di  bagian  kiri  daerah  tahanan,  maka  batas ukurnya diubah lagi menjadi  KΩ  dan  dilakukan  proses  yang sama  seperti  waktu  mengganti  batas  ukur  x  10.  Pembacaan hasilnya pada skala KΩ, yaitu angka penunjukan jarum meter dikalikan dengan 1 K Ω.

Gambar 16  AVOMeter Pengukur Tahanan

3.2 Osiloskop

Oscilloscope adalah alat ukur yang mana dapat menunjukkan kepada kita 'bentuk' dari sinyal listrik dengan menunjukkan grafik dari tegangan terhadap waktu pada layarnya. Itu seperti layaknya voltmeter dengan fungsi kemampuan lebih, penampilan tegangan berubah terhadap waktu. Sebuah graticule setiap 1cm grid membuat anda dapat melakukan pengukuran dari tegangan dan waktu pada layar (sreen).

Sebuah grafik, biasa disebut trace /jejak, tergambar oleh pancaran electron menumbuk lapisan phosphor dari layar menimbulkan pancaran cahaya, biasanya berwarna hijau atau biru. Ini sama dengan pengambaran pada layar televisi.

Gambar 17  Simbol Osiloskop dalam rangkaian

Gambar 18  Osiloskop

3.2.1 Kabel Osiloskop

Sebuah pemandu masukan Y oscilloscope selalu terdiri dari pemandu co-axial dan susunannya ditunjukkan oleh diagram. Bagian tengah kabel mengalirkan sinyal dan bagian selubung (pelindung) terhubung ketanah (0V) untuk melindungi sinyal dari gangguan listrik (biasa disebut dengan noise /derau).

Gambar 19   Susunan kabel Coaksial

Sebagian besar oscilloscopes mempunyai socket BNC untuk masukan y dan pemandu bagian ujung dengan susunan tekan putar, untuk melepas adalah putar dan tarik. Oscilloscopes yang digunakan disekolahan menggunakan sockets 4mm merah dan hitam 4mm nyatanya, tidak tercadar, ujung tancapan 4mm dapat digunakan jika diperlukan.

Dalam pemakaian profesional sebuah ujung rancangan khusus kit jarum penduga hasil terbaik saat sinyal frekuensi tinggi dan saat menguji rangkaian dengan resistansi tinggi, tetapi tidak diperlukan untuk pekerjaan pengukuran sederhana semisal untuk audio (sampai 20kHz).

Sebuah oscilloscope dihubungkan layaknya sebuah voltmeter tetapi perlu disadari bahwa screen/cadar (hitam) cadar ujung masukan terhubung pada pentanahan utama pada oscilloscope! Ini berarti harus terhubung pada 0V rangkaian yang diukur

Gambar 20  Kabel Kit Osiloskop

3.2.2 Mengukur Tegangan dan Periode

Jejak pada layar osciloskope adalah grafik tegangan terhadap waktu. Bentuk grafik mengejawantahkan gambaran sinyal asli masukan. Penandaan batasan grafik, adalah frekuensi atau jumlah getar perdetik.

Diagram menampilkan sebuah gelombang sinus tetapi batasan dikenakan pada bentuk sinyal yang tetap.

Gambar 21  Diagram Sinus

Amplitude adalah tegangan maksimum yang dapat dicapai sinyal.

diukur dalam volts, V.

Teganagn Puncak merupakan nama lain untuk amplitudo .

Tegangan puncak ke puncak adalah dua kali tegangan puncak (amplitudo). Biasanya pembacaan pada osciloskope saat pengukuran adalah tegangan puncak ke puncak.

Perioda adalah waktu yang diperlukan untuk membentuk satu sinyal penuh.

diukur dalam detik (s), tetapi perioda dapat sependek millidetik (ms) dan microdetik (µs) biasa digunakan juga. 1ms = 0.001s dan 1µs = 0.000001s.

Frekuensi adalah banyaknya putaran/getar per detik. diukur dalam hertz (Hz), tapi frekuensi dapat setinggi kilohertz (kHz) dan megahertz (MHz) maka digunakan. 1kHz = 1000Hz dan 1MHz = 1000000Hz.

3.2.3 Pengaturan Osiloskop

- Volts/Div : Untuk mengatur perbandingan antara besar tegangan dalam satu kotak pada sumbu vertikal. Misal kita atur Volts/Div = 2 V, artinya : dalam 1 kotak sumbu vertikal = 2 volt.

- Time/Div  : Untuk mengatur perbandingan antara besar waktu dalam satu kotak pada sumbu horizontal. Misal kita atur Times/Div = 3 ms, artinya : dalam 1 kotak sumbu vertikal = 3 mili detik.

-   Trigger    : Berfungsi untuk menghentikan sinyal pada level tegangan pada pengaturan trigernya

Contoh sinyal listrik dari sensor induktif

Gambar..22  Gambar Bentuk Sinyal Induktif

Read More