Disain Ohmmeter

 

Gambar 1 Skematik sederhana ohmmeter membuat sebuah ohmmeter.

Pada pembahasan sebelumnya, kita lihat bahwa sebuah voltmeter sebenarnya dibuat dari meteran yang bisa bergerak disusun seri dengan suatu resistansi. Simpangan pembacaannya proporsional dengan nilai arus yang melewatinya. Dengan menggunakan prinsip yang sama, hal ini mungkin untuk menggunakan meteran seperti ini digunakan untuk mengukur resistansi (ohmmeter).

Tidak seperti voltmeter, yang menggunakan tegangan eksternal (luar) untuk menghasilkan arus yang digunakan untuk membuat simpangan pada jarum PMMC, sebuah ohmmeter harus mempunyai sumber tegangan internal (biasanya sebuah baterai) untuk menghasilkan arus yang dibutuhkan untuk pengukuran. Skematik dari ohmmter sederhana ditunjukkan pada gambar 1.

Pada rangkaian gambar 1, kita dapat melihat bahwa tidak akan ada arus yang mengalir kecuali jika resistansi yang akan diukur, R_x, dihubungkan pada terminal ohmmeter yang terbuka. Ohmmeter didisain sehingga arus yang maksimum akan mengalir melewati  meteran ketika resistansi yang terhubung dengan terminal ohmmeter adalah sama dengan nol (misalkan hubung singkat, R_x = 0). Penyekalaan dari tampilan ohmmeter dihitung berdasarkan pergerakan simpangan dari berbagai nilai resistansi yang diukur.

Karena kita ingin simpangan maksimum ketika terminal terhubung singkat, nilai R_s dihitung dengan cara yang sama seperti saat mendisain voltmeter, dihitung

R_s = (E / I_fsd) – R_m                                              (5-15)

 

 

Gambar 2 Penyekalaan sebuah ohmmeter

Jadi, saat resistansi yang diukur adalah minimum (R = 0), maka arusnya akan maksimum. Begitu juga sebaliknya, ketika resistansi yang dikur maksimum (R = ∞), arusnya akan minimum atau sama dengan nol. Skala dari sebuah ohmmeter ditunjukkan pada gambar 2.

Karena arus adalah berbanding terbalik dengan resistansi suatu rangkaian, jadi skalanya tidak linier. Contoh berikut menunjukkan prinsip ini.

Contoh 5-15

Disain sebuah ohmmeter menggunakan sebuah baterai 9 V dan sebuah meteran PMMC yang memiliki I_fsd = 1 mA dan R_m = 2 kΩ. hitung nilai R_x ketika pergerakan simpangannya 25%, 50%, dan 75%.

Solusi : Nilai dari resistansi serinya adalah

R_s = (9V / 1 mA) – 2 kΩ = 7 kΩ

Rangkaian jadinya ditunjukkan pada gambar 3(a).

Gambar 3 Disain penyekalaan ohmmeter

Dengan menganalisa rangkaian seri, kita lihat bahwa saat R_x = 0 Ω, arusnya adalah I_fsd = 1 mA.

Pada simpangan 25%, arusnya adalah

I = (0.25) (1 mA) = 0.25 mA

Dengan hukum Ohm, resistansi total dari rangkaian haruslah

R_T = 9 V / 0.25 mA = 36 kΩ

Untuk rangkaian tersebut, hanya resistansi bebannya ,Rx, saja yang bisa berubah. Nilainya dihitung

R_x = R_T – R_s – R_m = 36 kΩ – 7 kΩ – 2 kΩ = 27 kΩ

Dengan carayang sama, pada saat simpangannya 50%, arus pada rangkaian I = 0.5 mA dan resistansi totalnya adalah R_T = 18 kΩ. Jadi, resistansi yang diukur harusnya adalah R_x = 9 kΩ.

Akhirnya, pada saat simpangan 75%, arus pada rangkaian akan menjadi I = 0.75 mA, resistansi totalnya menjadi 12 kΩ. Sehingga, untuk simpangan 75%, resistansi yang terukur R_x = 3 kΩ.

Skala dari ohmmeter ditunjukkan pada gambar 3(b).