Recent Blog Post

Archive for November 2015

  •  BAB I
    PENDAHULUAN

    1.1.   Latar belakang
    Osiloskop merupakan alat ukur elektronik.  Frekuensi dan periode dapat diukur dengan menggunakan alat ukur osiloskop ini, dan dapat melihat bentuk-bentuk gelombang seperti bentuk gelombang sinyal audio, sinyal video, dan bentuk gelombang tegangan listrik arus bolak-balik.
    Osiloskop telah lama digunakan untuk pengukuran luas atau lebar yang bervariasi oleh insinyur, ilmuwan, dan teknisi. Banyak yang menyatakan bahwa osiloskop sangatlah serbaguna dan fungsi utamanya adalah bertujuan untuk mengukur peralatan elektronik.
    Osiloskop merupakan salah satu alat ukur elektronika yang sering kita jumpai disamping alat ukur yang lain seperti halnya sinyal generator penghitung frekuensi, alat pengukur geratan (vibrasi) dan alat pengukur deru suara dan sebagainya. Alat alat ukur tersebut diatas merupakan perangkat alat ukur perbengkelan, laboratorium, dan industri elektronika, penggunaan osiloskop elektromagnetik ini dibatasi sampai frequensi ini dibatasi sampai 10 KHz, dan untuk gejala frequensi tinggi digunakanlah tabung sinar katoda yang biasa disebut CRT (cathoda ray tube) tabung ini berfungsi untuk mendefleksikan sinar cahaya electron.
    1.2.   Rumusan masalah
    1.2.1.                 Bagaimana bentuk dan bagian dari osiloskop?
    1.2.2.                 Apa fungsi dari Osiloskop analog?
    1.2.3.                 Bagaimana setting default osiloskop?
    1.2.4.                 Bagaimana prinsip kerja dari osiloskop analog?
    1.2.5.                 Bagaimana cara mengukur Frekuensi, Tegangan, AC dan DC?
    1.2.6.                 Bagaimana cara kalibrasi osiloskop analog?
    1.2.7.                 Bagaimana sistem pengukuran pada osiloskop analog?
    1.2.8.                 Bagaimana sistem keselamatan kerja pada osiloskop analog?
    1.2.9.                 Apa kelebihan dan kelemahan osiloskop analog?




    BAB II
    PEMBAHASAN

    2.1  Bentuk dan bagian umum osiloskop

    Osiloskop adalah alat ukur besaran listrik yang dapat memetakan sinyal listrik. Pada kebanyakan aplikasi, grafik yang ditampilkan memperlihatkan bagaimana sinyal berubah terhadap waktu. Seperti yang bisa anda lihat pada gambar di bawah ini ditunjukkan bahwa pada sumbu vertikal(Y) merepresentasikan tegangan V, pada sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t.
    Layar osiloskop dibagi atas 8 kotak skala besar dalam arah vertikal dan 10 kotak dalam arah horizontal. Tiap kotak dibuat skala yang lebih kecil.Sejumlah tombol pada osiloskop digunakan untuk mengubah nilai skala-skala tersebut.

                   Osiloskop 'Dual Trace' dapat memperagakan dua buah sinyal sekaligus pada saat yang sama. Cara ini biasanya digunakan untuk melihat bentuk sinyal pada dua tempat yang berbeda dalam suatu rangkaian elektronik. Kadang-kadang sinyal osiloskop juga dinyatakan dengan 3 dimensi.Sumbu vertikal(Y) merepresentasikan tegangan V dan sumbu horisontal(X) menunjukkan besaran waktu t. Tambahan sumbu Z merepresentasikan intensitas tampilan osiloskop.Tetapi bagian ini biasanya diabaikan karena tidak dibutuhkan dalam pengukuran. Wujud/bangun dari osiloskop mirip-mirip sebuah pesawat televisi dengan beberapa tombol pengatur.kecuali terdapat garis-garis(grid) pada layarnya.

       Osiloskop sangat penting untuk analisa rangkaian elektronik.Osiloskop penting bagi para montir alat-alat listrik, para teknisi dan peneliti pada bidang elektronika dan sains karena dengan osiloskop kita dapat mengetahui besaran-besaran listrik dari gejala-gejala fisis yang dihasilkan oleh sebuah transducer.Para teknisi otomotif juga memerlukan alat ini untuk mengukur getaran/vibrasi pada sebuah mesin.Jadi dengan osiloskop kita dapat menampilkan sinyal-sinyal listrik yang berkaitan dengan waktu.Dan banyak sekali teknologi yang berhubungan dengan sinyal-sinyal tersebut.

    Secara prinsip kerjanya ada dua tipe osiloskop, yaitu tipe analog dan digital. Osiloskop analog (ART-Analog real time) menggunakan tegangan yang diukur untuk menggerakkan berkas electron dalam tabung sesuai dengan bentuk gambar yang diukur. Osiloskop tipe waktu nyata analog (ART) menggambarkan bentuk – bentuk gelombang listrik dengan melalui pancaran electron (electron beam) dalam sebuah tabung sinar katoda (CRT) dari kiri ke anan.  Osiloskop digital mencuplik bentuk gelombang yang diukur dan dengan menggunakan ADC (Analag to Digital Converter) untuk mengubah besaran tegangan yang dicuplik menjadi besaran digital. Dalam osiloskop digital gelombang akan ditampilkan terlebih dahulu dicuplik an didigitalsasikan. Osiloskop kemudian menyimpan nilai-nilai tegangna ini bersama-sama dengan skala waktu gelombangnya di memori. Pada dasarnya osiloskop digital hanya dan menyimpan demikian banyak nilai dan kemudian berhenti. Beberapa DSO memunhkinkan untuk memilih jumlah cuplikan yang disimpan dalam memori per akuisi (pengambilan) gelombang yang akan diukur.
    Bagian-bagian fisik luar osiloskop dapat dilihat melalui gambar berikut:
                                      https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgz4gJTSGfkyouyPwrs3ChWiFbunOWR2M_NVJXQ6328MtQpBCSih4_SmxSsiEocOoAofkDy7GPkGhtwGeEvKjnnU_rewjlioQOzz_-L2hBlbf4B1ddjH9bTjU3p4sPRS2D4uhGsIzV-HlA/s320/Osiloskop+1.bmp

    Lingkaran 1 menyatakan sumber signal (CH1, CH2, LINE, dan EXT).
    Lingkaran 2 menyatakan input Channel 1.
    Lingkaran 3 menyatakan channel mana yang ditampilkan pada layar (CH1, CH2, DUAL, dan
    ADD).
    Lingkaran 4 menyatakan jenis signal input (AC, GND, dan DC).
    Lingkaran 5 menyatakan Volts/Div.
    Lingkaran 6 menyatakan Vertical Position (posisi secara vertikal).
    Lingkaran 7 menyatakan Horizontal Position (posisi secara horizontal).
    Lingkaran 8 menyatakan Time/Div (waktu per kotak pada layar osiloskop).


    2.2 Fungsi Osiloskop

    Secara umum osiloskop berfungsi untuk menganalisa besaran yang berubah-ubah terhadap waktu yang ditampilkan pada layar, untuk melihat bentuk sinyal yang sedang diamati. Dengan Osiloskop maka kita dapat mengetahui berapa frekuensi, periode dan tegangan dari sinyal. Dengan sedikit penyetelan kita juga bisa mengetahui beda fasa antara sinyal masukan dan sinyal keluaran. Ada beberapa kegunaan osiloskop lainnya, yaitu: 
    1. Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.
    2. Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi.
    3. Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangakaian listrik. 
    4. Membedakan arus AC dengan arus DC
    .
    5. Mengecek noise pada sebuah rangkaian listrik dan hubungannya terhadap waktu.

     Osiloskop terdiri dari dua bagian utama yaitu display dan panel kontrol. Display menyerupai tampilan layar televisi hanya saja tidak berwarna warni dan berfungsi sebagai tempat sinyal uji ditampilkan. Pada layar ini terdapat garis-garis melintang secara vertikal dan horizontal yang membentuk kotak-kotak dan disebut div. Arah horizontal mewakili sumbu waktu dan garis vertikal mewakili sumbu tegangan. Panel kontrol berisi tombol-tombol yang bisa digunakan untuk menyesuaikan tampilan di layar.
     Pada umumnya osiloskop terdiri dari dua kanal yang bisa digunakan untuk melihat dua sinyal yang berlainan, sebagai contoh kanal satu untuk melihat sinyal masukan dan kanal dua untuk melihat sinyal keluaran.
      Ada beberapa jenis tegangan gelombang yang akan diperlihatkan pada layar monitor osiloskop, yaitu: 
    1. Gelombang sinusoida
    2. Gelombang blok 
    3. Gelombang segitiga.

    2.3 Setting default Osiloskop
    Tombol Umum:
    Powe (On/Off) : Untuk menghidupkan/mematikan Oscilloscope
    Ilumination : Untuk menyalakan lampu latar.
    Intensity : Untuk mengatur terang/gelapnya garis frekuensi
    Focus : Untuk mengatur ketajaman garis frekuensi
    Rotation : Untuk mengatur posisi kemiringan rotasi garis frekuensi
    CAL : Frekuensi Sample yg dpt diukur utk mengkalibrasi Oscilloscope
    Tombol di Vertikal Block :
    Position : Untuk mengatur naik turunnya garis.
    V. Mode : Untuk mengatur Channel yg dipakai
    Ch1 : Menggunakan Input Channel1
    Ch2 : menggunakan Input Channel 2
    Alt : (Alternate) menggunakan bergantian Channel1 dan Channel 2
    Chop : Menggunakan potongan dari Channel 1 dan Channel2
    Add : Menggunakan penjumlahan dari Ch1 dan Ch2
    Coupling : Dipilih sesuai input Channel yg digunakan,
    Source : Sumber pengukuran bisa dari Channel1 atau Channel2
    Slope : Normal digunakan yang +. Gunakan yang – untuk kebalikan gelombang.
    AC-GND-DC : Pilih AC untuk gelombang bolak-balik (peak to peak)
    Pilih DC untuk gelombang/tegangan searah DC
    Pilih GND untuk menonaktifkan gelombang mis:Utk menentukan posisi awal
    VOLTS/DIV : Untuk menentukan skala vertikal tegangan dlm satu kotak/DIV Vertikal.

    Tombol di Horizontal Block :
    Position : Untuk mengatur posisi horizontal dari garis gelombang.
    TIME/DIV : Untuk megatur skala frekuensi dalam satu kotak/DIV Horizontal.
    X10 MAG : Untuk memperbesar/ Magnificient frekuensi menjadi 10x lipat.
    Variable : Untuk mengatur kerapatan gelombang horizontal.
    Trigger Level : Untuk mengatur agar frekuensi tepat terbaca.
    2.4 Prinsip Kerja Osiloskop Analog
             Prinsip kerja osiloskop analog dapat dijelaskan melalui skema berikut ini:

                               https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgWNfa0yhvgXl1eJyXISa76ZrR00J4K4PUnmZgfPYfyFuxWjp9-zuRR8UNCq-_UwFl8aVWm-unLbqxUqkWgcGmgf3jmsxZ3pjM4b34k-hTKZlFvVgUI6l8-UP7rmLXDBMEJzAaux-4zqbk/s320/Osiloskop+2.bmp
                  Penjelasan untuk skema prinsip kerja osiloskop analog:
    Saat kita menghubungkan probe ke sebuah rangkaian, sinyal tegangan mengalir dari probe menuju ke pengaturan vertikal dari sebuah sistem osiloskop (Vertical System), sebuah Attenuator akan melemahkan sinyal tegangan input sedangkan Amplifier akan menguatkan sinyal tegangan input. Pengaturan ini ditentukan oleh kita saat menggerakkan kenop "Volt/Div" pada user interface Osiloskop.
    Tegangan yang keluar dari sistem vertikal lalu diteruskan menuju pelat defleksi vertikal pada sebuah CRT (Catode Ray Tube), sinyal tegangan yang dimasukkan ke pelat ini nantinya akan digunakan oleh CRT untuk menggerakkan berkas-berkas elektron secara bidang vertikal saja (ke atas atau ke bawah).
    Sampai point ini dapat disimpulkan bahwa Vertical System pada osiloskop analog berfungsi untuk mengatur penampakan Amplitudo dari sinyal yang diamati.
    Selanjutnya sinyal masuk ke dalam pelat defleksi vertikal.Sinyal tegangan yang teraplikasikan disini menyebabkan berkas-berkas elektron bergerak.Tegangan positif mengakibatkan berkas elektron bergerak ke atas, sedangkan tegangan negatif menyebabkan elektron terdorong ke bawah.
    Sinyal yang keluar dari Vertical System tadi juga diarahkan ke Trigger System untuk memicu sweep generator dalam menciptakan apa yang disebut dengan "Horizontal Sweep" yaitu pergerakan elektron secara sweep - menyapu ke kiri dan ke kanan - dalam dimensi horizontal atau dengan kata lain adalah sebuah ungkapan untuk aksi yang menyebabkan elektron untuk bergerak sangat cepat menyeberangi layar dalam suatu interval waktu tertentu. Pergerakan elektron yang sangat cepat (dapat mencapai 500,000 kali per detik) inilah yang menyebabkan elektron tampak seperti garis pada layar (misalnya seperti daun kipas pada kipas angin yang tampak seperti lingkaran saja saat berputar).
    Pengaturan berapa kali elektron bergerak menyebrangi layar inilah yang dapat kita anggap sebagai pengaturan Periode/Frekuensi yang tampak pada layar, bentuk konkretnya adalah saat kita menggerakkan kenop Time/Div pada Osiloskop.
    Pengaturan bidang vertikal dan horizontal secara bersama-sama akhirnya dapat merepresentasikan sinyal tegangan yang diamati ke dalam bentuk grafik yang dapat kita lihat pada layar CRT.

    2.5 Cara Mengukur Frekuensi, Tegangan, Arus Searah dan Arus Bolak-Balik (DC dan AC) dengan Osiloskop Analog
    Pengukuran tegangan dilakukan dengan menghitung jumlah pembagi yang meliputi muka gelombang pada bagian skala vertikal.Sinyal dapat diatur dengan mengubah-ubah kontrol vertikal, untuk pengukuran terbaik pilihlah skala volts/div (volt per kotak) yang paling cocok.


                                            https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgBnjWaOsL2A7tybLVzhIs1B4G9VQtsp7kfPReUR3EetTO3SsP8S0Ocex-LymYOBNPnlINQ_BipXSstgW9JSPNzsXJaei9GZWVzpiPwjpcVVVmhqfn7JvP2gnMlKw6fzhiOTuE2IJgrPg0/s320/Osiloskop+3.bmp
                     Waktu dapat diukur dengan menggunakan skala horizontal pada osiloskop.Pengukuran waktu meliputi periode, lebar pulsa (pulse width), dan waktu dari pulsa. Pengukuran waktu akan lebih akurat bila mengatur porsi sinyal yang akan diukur untuk mengatasi besarnya area pada layar. Pengukuran waktu yang lebih akurat dapat dilakukan dengan mengatur tombol time/div.
                                                                                                     
                                                   https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiiRf_GiUJ4hbfkvWZSlZJAuJ0INvEClntEgSLE2cMk-9ch-fGefMShLewYvh1B8GQVMiB_gbNimcJ6wSHiyzrOmiK5i9pxh4SHgN8YDlJ6SkH-Jll01ec_QuTFttnfEbpza-FpCP8A1vI/s320/Osiloskop+4.bmp

    Langkah-Langkah Mengukur Tegangan Arus Bolak-Balik (AC)
    1.      Sinyal AC diarahkan ke CH input dan stel saklar mode untuk menampilkan bentuk gelombang yang diarahkan ke CH tersebut.
    2.      Distel saklar VOLT/ DIV untuk menampilkan kira- kira 5 DIV bentuk gelombang.
    3.      Distel saklar SEC/ DIV untuk menampilkan beberapa gelombang.
    4.      Atur penampilan gelombang secara vertikal sehingga puncak gelombang negatif, gelombang berhimpit dengan salah satu garis gratikul horizontal.
    5.      Atur tampilan gelombang secara horizontal, sehingga puncak berimpit dengan pusat garis gratikul vertikal.
    6.      Hitunglah tegangan puncak- kepuncak ( Peaks to peaks ) dengan menggunakan persamaan:
    VOLT ( p.p ) = ( difleksi vertikal ) x ( penempatan saklar VOLT/ DIV ).

    Langkah-Langkah Mengukur Tegangan Arus Searah (DC)
    1.      Pilih mode SOURCE pada LINE.
    2.      Pilih mode COUPLING pada DC.
    3.      Pilih DC pada tombol AC-DC.
    4.      Siapkan baterai yang akan diukur.
    5.      Dengan kabel penghubung, hubungkan battery dengan salah satu channel.
    6.      Hal yang perlu diperhatikan sebelum mengukur adalah, letakkan nilai 0 di layar sebaik mungkin.
    7.      Variasikan VOLTS/DIV pada beberapa angka (misalnya 1, 1.5, dan 2).
    8.      Catat semua hasil pengukuran yang didapatkan.
    Langkah-Langkah Mengukur Periode dan Frekuensi
    1.      Distel saklar SEC/DIV untuk menampilkan siklus gelombang kompleks.
    2.      Diukur jarak horizontal antara titik-titik pengukuran waktu (satu panjang gelombang ).
    3.      Ditentukan period e gelombang dengan mengalikan jumlah pembagi dengan faktor pengali.
    4.      Ditentukan frekuensi gelombang (1/ periode).

    2.6 Tahapan Penyetaraan (Kalibrasi) Osiloskop Analog
    1. Sesuaikan tegangan masukan sumber daya AC 220 yang ada di belakang osiloskop sebelum kabel daya AC dimasukkan stop kontak PLN.
    2. Nyalakan osiloskop dengan menekan tombol power.
    3. Set saluran pada tombol CH1.
    4. Set mode pada Auto.
    5. Atur intensitas, jangan terlalu terang pada tombol INTEN.
    6. Atur posisi berkas cahaya horizontal dan vertikal dengan mengatur tombol yang bernama horizontal dan vertikal.
    7. Set level mode pada tengah-tengah (-) dan (+).
    8. Set tombol tegangan (volt/div) bertanda V pada 2 V, sesuaikan dengan memperkirakan terhadap tegangan masukan.
    9. Pasang probepada salah satu saluran, (misal CH1) dengan tombol pengalih AC/DC pada kedudukan AC.
    10. Atur saklar/switch pada pegangan probedengan posisi pengali 1x.
    11. Tempelkan ujung probe pada titik kalibrasi.      
    12. Atur Time/Div pada posisi 1ms agar tampak kotak-kotak garis yang cukup jelas.
    13. Setelah tahapan 11, osiloskop siap digunakan untuk mengukur tegangan.

    2.7  Sistem Pengukuran Umum
    Osiloskop analog menggunakan metode  dasar pengukuran berupa perbandingan tidak langsung. Sistem pengukuran umumnya adalah sebagai berikut:
    ·         Tingkat I    :  Detektor/transduser berupa probe
    ·         Tingkat II  :  vertical system, trigger  system, horizontal system, dan pelat defleksi.
    ·         Tingkat III :  Layar CRT.
    2.8 Kesalahan-kesalahan pada osiloskop
    1.      Dapat tarjadi kebakaran pada lapisan fosfor layar jika membiarkan ada titik terang pada layar walaupun sesaat
    2.      Lupa memastikan alat yang diukur dan oscilloscope ditanahkan (digroundkan). Disamping untuk keamanan hal ini juga untuk mengurangi noise dari frekuensiradio atau jala-jala.
    3.      Lupa memastikan probe dalam keadaan baik
    4.      Dapat merusak  oscilloscope jika pada saat menyalakan, power saklar masih dalam keadaan on
    5.      Dapat terjadi sengatan listrik jika pada saat memperbaiki atau membersihkan Oscilloscope masih terhubung dengan jaringan listrik 220V

    2.9 Keselamatan Kerja Osiloskop
    1.      Sebelum di pasangkan ke sumber arus oscilloscope lalukan pengaturan baseline trace
    2.      Groundkan oscilloscope ke tanah agar tidak terjadi kecelakaan tersengat listrik yang tidak diinginkan pada saat melakukan kerja
    3.      Tempatkan oscilloscope di tempat yang datar agar tidak jatuh
    4.      Matikan arus listrik pada saat membersihkan oscilloscope agar tidak tersengat arus listrik

    2.10 Jenis-Jenis Osiloskop Analog
    Osiloskop analog terdiri dari dua jenis utama, yaitu osiloskop analog standard dan osiloskop dual trace.Osiloskop standard hanya mampu memperagakan sebuah sinyal untuk diamati. Sedangkan osiloskop dual trace dapat memperagakan dua buah sinyal sekaligus pada saat yang sama. Osiloskop jenis ini biasanya digunakan untuk melihat bentuk sinyal pada dua tempat yang berbeda dalam suatu rangkaian elektronik.




    2.11 Kelebihan dan Kekurangan Osiloskop Analog
    Kelebihan osiloskop analog antara lain:
    Osiloskop analog pada prinsipnya memiliki keunggulan seperti; harganya relatif lebih murah daripada osiloskop digital, sifatnya yang realtime dan pengaturannya yang mudah dilakukan karena tidak ada tundaan antara gelombang yang sedang dilihat dengan peragaan di layar, serta mampu meragakan bentuk yang lebih baik seperti yang diharapkan untuk melihat gelombang-gelombang yang kompleks,misalnya sinyal video di TV dan sinyal RF yang dimodulasi amplitudo. Keterbatasanya adalah tidak dapat menangkap bagian gelombang sebelum terjadinya event picu serta adanya kedipan (flicker) pada layar untuk gelombang yang frekuensinya rendah(sekitar 10-20 Hz).

    Selain kelebihan, osiloskop analog juga memiliki kekurangan, yaitu:
    Keseluruhan bidang skala dapat ditutup semua menjadi daerah yang dapat dilihat oleh mata, misalnya dengan DSO dari Hewlett-Packard HP 54600 (Pada osiloskop digital).  


















    BAB III
    PENUTUP

    3.1 Kesimpulan
    Osiloskop analog pada prinsipnya memiliki keunggulan seperti; harganya relatif lebih murah daripada osiloskop digital, sifatnya yang realtime dan pengaturannya yang mudah dilakukan karena tidak ada tundaan antara gelombang yang sedang dilihat dengan peragaan di layar, serta mampu meragakan bentuk yang lebih baik seperti yang diharapkan untuk melihat gelombang-gelombang yang kompleks,misalnya sinyal video di TV dan sinyal RF yang dimodulasi amplitudo. Keterbatasanya adalah tidak dapat menangkap bagian gelombang sebelum terjadinya event picu serta adanya kedipan (flicker) pada layar untuk gelombang yang frekuensinya rendah(sekitar 10-20 Hz).





















    DAFTAR PUSTAKA


    Drs. Wahyudi, Agus M,pd.Dra. Susanna,M.p.alat ukur dan pengukuran.
    Jeweet, dkk.  2000. Fisika sains. Jakarta: Erlangga.  
    Wahyuni, Agus. 2012. Alat Ukur dan Pengukuran. Banda Aceh.
    Tooley, Michael. 2002 . Prinsip dan Aplikasi Rangkaian Elektronika edisi kedua.Jakarta ;                           Penerbit  Erlangga.

    http://elektronika-elektronika.blogspot.com/2007/02/cara-kerja-osciloscope-analog.html (Diakses 9 Juni 2012)

    http://lpwi.blogspot.com/2011/03/cara-menggunakan-oscilloscope.html (Diakses 9 Juni 2012)

    http://vebiyantims.wordpress.com/, (Diakses 10 Juni 2012)


    http://www.quantum-mobile.com/artikel/penggunaan-alat-ukur/65-kegunaan-osciloscope-.html (Diakses 10 Juni 2012)

    MAKALAH OSILOSKOP

  • - Copyright © Education and Engineering - Powered by Blogger - Designed by Johanes Djogan -