Memahami Multimeter: Jenis, Fungsi, dan Aplikasi bagi Insinyur

Multimeter: Jenis, Fungsi, Cara Kerja, dan Aplikasi

Mahasiswa, insinyur, dan teknisi teknik elektro serta elektronik menggunakan berbagai alat ukur untuk memeriksa besaran listrik dalam rangkaian seperti tegangan, arus, kontinuitas, daya, dan lain-lain, serta menguji komponen elektronik seperti dioda, transistor, relai, kapasitor, resistor, dan sebagainya. Multimeter yang mampu melakukan berbagai tes dan pengukuran digunakan di laboratorium dan industri untuk perbaikan serta troubleshooting perangkat dan peralatan listrik.

Apa Itu Multimeter?

Multimeter adalah instrumen pengukuran listrik yang digunakan untuk mengukur tegangan, arus, resistansi, dan parameter listrik lainnya. Alat ini dapat mengukur besaran listrik "berbagai macam" yang bergantung pada jenis multimeter.

Multimeter adalah perangkat genggam yang bervariasi dalam ukuran, presisi, dan akurasi. Alat ini sebagian besar digunakan oleh petugas listrik, mahasiswa teknik, dan hobi untuk troubleshooting perangkat dan rangkaian listrik.

Multimeter memiliki layar LCD atau skala, putar, uji sond, dan port. Layar LCD atau skala digunakan untuk menampilkan hasil pengukuran. Putar memiliki berbagai fungsi yang dapat dipilih dengan memutar knob. Uji sond digunakan untuk menghubungkan meter ke rangkaian. Port digunakan untuk memasukkan uji sond ke dalam meter.

• Terkait: Perbedaan Multimeter Analog dan Digital

Cara Kerja Multimeter

Multimeter dapat berupa analog atau digital. Namun, kedua jenis multimeter memiliki prosedur kerja yang sama.

Multimeter memiliki putar yang digunakan untuk memilih pengukuran yang diperlukan. Di atas putar tertulis berbagai simbol pengukuran. Putar diputar untuk memilih pengukuran dan juga dapat memilih rentang yang tepat. Beberapa meter memiliki fitur auto range.

Multimeter memiliki dua sond, yaitu hitam dan merah. Sond hitam selalu dimasukkan ke port hitam "COM" atau umum, sementara sond merah dimasukkan ke salah satu port merah lainnya sesuai pengukuran.

Sond digunakan untuk menghubungkan meter ke rangkaian. Rangkaian internal multimeter mengukur parameter yang dipilih dan menampilkan bacaan pada layar LCD atau skala.

Namun, langkah hati-hati dan konfigurasi yang digunakan untuk menghubungkan multimeter ke rangkaian atau komponen bervariasi tergantung pada jenis pengukuran.

Fungsi

Multimeter memiliki berbagai fungsi yang bergantung pada jenis multimeter. Fungsi-fungsi ini dapat diaktifkan menggunakan putar pilihan serta beberapa tombol. Fungsi utamanya adalah mengukur arus, tegangan, dan resistansi. Berikut beberapa fungsi yang tersedia pada multimeter:

Fungsi	Deskripsi	Simbol
Tegangan AC	Mengukur Tegangan AC	V~
Tegangan DC	Mengukur Tegangan DC	V⎓
Arus AC	Mengukur Arus AC	A~
Arus DC	Mengukur Arus DC	A⎓
Resistansi	Mengukur resistansi rangkaian atau komponen	Ω
Frekuensi	Mengukur frekuensi sinyal	Hz
Siklus Kerja	Mengukur siklus kerja sinyal	%
Uji Dioda	Memeriksa dioda dalam rangkaian
Kapasitansi	Mikrofarad, mengukur kapasitansi dalam mikrofarad	μF
Kontinuitas	Memberi indikasi suara untuk kontinuitas di antara dua titik.
Uji Transistor	Gain arus maju dari transistor	hFE
Mode Relatif	Mengukur nilai offset. Digunakan untuk pengukuran nilai kecil yang akurat	REL
Suhu	Mengukur suhu dalam Fahrenheit atau Celsius	F°, C°

Jenis Multimeter

Ada dua jenis utama multimeter, yaitu multimeter analog dan multimeter digital.

Multimeter Analog

Multimeter analog adalah bentuk tertua multimeter. Memiliki jarum yang berputar sepanjang skala. Harga murah tetapi sulit dibaca. Namun, lebih sensitif daripada multimeter digital. Dapat merasakan perubahan kecil dalam bacaan.

 

Multimeter analog terdiri dari gelang yang ditempatkan di antara dua magnet permanen. Sebuah jarum ditempatkan di atas gelang. Ketika arus melalui gelang, menghasilkan medan magnet yang berinteraksi dengan medan magnet permanen. Akibatnya, gelang berputar memindahkan jarum sepanjang skala. Sudut rotasi bergantung pada jumlah arus yang mengalir melalui gelang. Konfigurasi ini juga dikenal sebagai galvanometer. Memiliki resistansi yang sangat kecil, sehingga lebih sensitif.

Karena alasan yang sama, Full Scale Deflection (FSD) harus dihindari. Karena arus melebihi rentang defleksi gelang dan mulai membakar gelang yang akan menghancurkan meter itu sendiri. Oleh karena itu, multimeter memiliki beberapa rentang di mana resistansi shunt digunakan secara paralel untuk membagi arus dan mengukur nilai yang lebih besar.

Multimeter analog sulit dibaca bagi pemula karena memiliki beberapa skala pada satu putar. Anda harus menentukan skala yang dipilih dan kadang-kadang perlu mengalikan bacaan dengan 10 atau 100 untuk mendapatkan pengukuran akhir untuk rentang yang lebih besar. Jarum juga dapat menyebabkan kesalahan paralaks di mana Anda harus melihat tepat 90 derajat pada skala untuk mendapatkan bacaan yang tepat.

Keuntungan

• Tidak memerlukan baterai untuk mengukur tegangan dan arus.
• Sangat sensitif.
• Dapat mendeteksi perubahan kecil dalam bacaan secara real-time.
• Memiliki waktu respons yang lebih cepat untuk memeriksa kontinuitas atau kebocoran.
• Lebih murah daripada multimeter digital.
• Dapat menunjukkan fluktuasi arus dan tegangan.

Kerugian

• Full scale deflection atau "overloading" dapat merusak multimeter analog
• Sulit dibaca dari skala analog.
• Ada berbagai ketidakpastian dalam bacaan.
• Dapat menyebabkan kesalahan paralaks.
• Secara fisik tidak sangat kuat.
• Tidak memiliki fitur tambahan seperti pada multimeter digital.
• Tidak dapat menunjukkan nilai negatif.
• Memiliki input impedance rendah yang mempengaruhi rangkaian karena efek loading.
• Memerlukan "zero adjustment" untuk menyesuaikan jarum.

Multimeter Digital

Multimeter digital atau DMM mengukur besaran listrik dan menampilkannya pada layar LCD. Alat ini menghitung bacaan secara digital dan menampilkannya pada layar digital yang mudah dibaca. Di sisi lain, multimeter analog menampilkan bacaan tanpa komputasi sehingga memiliki waktu respons yang cepat.

Multimeter digital memiliki layar LCD, putar, dan beberapa port. Putar menyertakan rangkaian internal yang terhubung melalui jejak cincin konsentrik. Knob digunakan untuk mengaktifkan rangkaian untuk pengukuran tertentu.

Multimeter digital menyertakan mikroprosesor untuk menghitung bacaan. Namun, tegangan atau arus masukan dalam bentuk analog. Oleh karena itu, ADC (konverter analog ke digital) disertakan untuk mengonversi bacaan dan menampilkannya pada layar LCD. Layar LCD membuat pengukuran mudah dibaca dibandingkan skala pada multimeter analog.

Putar juga digunakan untuk memilih dari beberapa rentang dengan berbagai resistansi shunt. Ketika pengukuran melebihi rentang, multimeter overload. Oleh karena itu, memiliki perlindungan overload. Beberapa DMM memiliki fitur auto range yang secara otomatis memilih resistansi shunt yang tepat untuk pengukuran untuk menghindari overload.

Keuntungan

• Bacaan mudah dibaca dari layar LCD
• Bacaan lebih akurat.
• Ada lebih sedikit ketidakpastian dan tidak ada kesalahan paralaks.
• Memiliki input impedance tinggi yang tidak mempengaruhi rangkaian.
• Secara fisik kokoh.
• Dapat menunjukkan bacaan positif dan negatif.
• Memiliki fitur tambahan seperti pengukuran kapasitansi, frekuensi, suhu.
• Tidak memerlukan zero adjustment.
• Dapat mencatat dan menampilkan nilai minimum dan maksimum bacaan.
• Fitur auto range memungkinkan memilih rangkaian yang sesuai untuk pengukuran dan menghindari kerusakan potensial pada meter.

Kerugian

• Memerlukan baterai untuk jenis pengukuran apa pun.
• Lebih mahal daripada multimeter analog.
• Tidak dapat mendeteksi fluktuasi dalam bacaan.
• Memiliki waktu respons yang lebih lambat karena komputasi.
• Memiliki batas tegangan karena rangkaian elektronik yang sensitif.

Istilah Multimeter

Ada beberapa istilah yang digunakan untuk multimeter yang menentukan seberapa baik dan andal multimeter tersebut.

Sensitivitas

Sensitivitas multimeter didefinisikan sebagai resistansi yang ditawarkan per volt defleksi skala penuh oleh multimeter. Satuan ohm/volt (Ω/V).

Sensitivitas menunjukkan resistansi internal meter. Jika meter memiliki sensitivitas tinggi, memiliki resistansi internal tinggi. Meter seperti ini tidak mempengaruhi rangkaian untuk pengukuran tegangan. Tidak menarik arus dari rangkaian.

Resolusi

Resolusi multimeter didefinisikan sebagai perubahan terkecil dalam parameter listrik (arus, tegangan, resistansi, dll.) yang dapat dideteksi dan ditampilkan.

Misalnya, resolusi 1mA pada rentang 400mA berarti multimeter dapat mendeteksi perubahan 1mA dalam bacaan.

Multimeter yang memiliki resolusi yang lebih kecil dan memiliki bacaan yang lebih akurat.

Rentang

Rentang multimeter adalah nilai maksimum yang dapat diukur oleh rangkaian meter. Berkaitan dengan resolusi multimeter. Jika rentang lebih rendah, memiliki resolusi yang lebih kecil. Resolusi meningkat dengan rentang.

Jika pengukuran melebihi rentang, akan overload multimeter. Oleh karena itu, bacaan terbaik dan paling akurat diperoleh pada rentang terendah tanpa overload meter.

Akurasi

Akurasi multimeter didefinisikan sebagai kesalahan maksimum yang diizinkan dalam pengukuran. Menunjukkan seberapa dekat bacaan dengan pengukuran sebenarnya. Dinyatakan dalam %.

Misalnya, multimeter dengan akurasi ±1% memiliki bacaan 100 ohm. Maka bacaan sebenarnya dapat 99 ohm atau 101 ohm.

Jika multimeter memiliki % akurasi yang rendah, memiliki bacaan yang lebih akurat.

Presisi

Presisi multimeter merujuk pada seberapa dekat pengukuran saat diulang dalam kondisi yang sama. Memberitahu apakah multimeter andal dan pengukurannya tidak berubah.

Presisi juga mengidentifikasi pola kesalahan pada multimeter yang dapat dikompensasi.

Sond

Sond multimeter digunakan untuk menghubungkan meter ke rangkaian atau komponen. Salah satu ujung dimasukkan ke port meter yang disebut banana jack. Sementara ujung lainnya terhubung ke rangkaian yang disebut ujung sond dan dapat berupa berbagai jenis.

Jenis Ujung Sond Multimeter

Ada beberapa jenis sond multimeter yang diklasifikasikan berdasarkan bentuk dan fungsinya. Namun, fungsi utamanya adalah untuk menghubungkan meter ke rangkaian.

Sond Hitam dan Merah

Sond dapat diklasifikasikan terutama menjadi sond hitam dan merah. Sond hitam dimasukkan ke port "COM" atau umum meter. Terhubung ke titik tegangan lebih rendah.

Sond merah dimasukkan ke salah satu port lainnya tergantung pada pengukuran yang dipilih seperti tegangan, arus, dan resistansi. Terhubung ke titik tegangan lebih tinggi rangkaian.

Sond Tajam

Ini adalah jenis sond yang paling umum dan yang termurah. Digunakan untuk jenis pembacaan apa pun. Cocok untuk penggunaan cepat dan sering.

Klips Aligator

Klips aligator atau klips buaya adalah klips logam beralas pegas yang memiliki gigi bergigi yang menyerupai rahang seperti aligator, sehingga dinamanya. Membuat koneksi yang kuat dan memegang kabel. Cocok untuk uji jangka panjang.

Kekurangan klips aligator adalah memiliki ujung yang lebih lebar dan menjadi lebih lebar saat dibuka. Dapat menyentuh atau membuat sirkuit pendek dengan kabel bersebelahan. Oleh karena itu, tidak cocok untuk digunakan di ruang sempit seperti papan sirkuit dan IC.

Klips Kait Tarik

Klips kait tarik juga dikenal sebagai J-hook atau IC test leads memiliki kait untuk ujung. Memiliki ujung sempit yang dapat ditarik. Digunakan untuk membuat koneksi yang aman di tempat sempit. Kait memudahkan memegang kabel kecil dan pin yang dipadatkan erat.

Sond Kancing

Seperti namanya, sond seperti ini dirancang dalam bentuk kancing. Digunakan untuk pengujian di antara titik-titik yang berjarak dekat seperti pada SMDs (surface mount devices)

Sond Klip

Sond klip mengapit konduktor dan mengukur arus yang mengalir melalui tanpa menyentuh konduktor secara fisik. Sond klip adalah periferal yang digunakan untuk mengukur arus dengan aman dalam rangkaian. Mengonversi arus menjadi tegangan di mana rasio konversi digunakan untuk menghitung pengukuran.

Meter klip memiliki klip sond bawaan yang digunakan untuk mengukur arus secara langsung dan menampilkan nilai arus pada layar LCD.

Cara Menggunakan Multimeter?

Multimeter (digital atau analog) dapat digunakan untuk mengukur banyak besaran listrik, menganalisis, dan troubleshooting berbagai komponen dan perangkat listrik. Kami telah membagikan panduan langkah demi langkah dan tutorial gambar yang menunjukkan cara menggunakan multimeter untuk menguji dan mengukur besaran serta perangkat tertentu.

• Cara Mengukur Kapasitansi menggunakan Multimeter?
• Cara Menguji Kapasitor menggunakan Multimeter Digital dan Analog?
• Cara Mengukur Frekuensi menggunakan Multimeter?
• Cara Mengukur Daya menggunakan Multimeter Digital dan Analog?
• Cara Mengukur Resistansi menggunakan Digital & Analog Multimeter?
• Cara Mengukur Tegangan menggunakan Multimeter Digital dan Analog?
• Cara Mengukur Arus menggunakan Multimeter Digital dan Analog?
• Cara Menguji Dioda menggunakan Digital & Analog Multimeters?
• Cara Menguji Relai? Memeriksa SSR & Coil Relays?
• Cara Memeriksa Transistor dengan Multimeter (DMM+AVO)?
• Cara Melakukan Tes Kontinuitas untuk Komponen Listrik menggunakan Multimeter?
• Pengujian Komponen dan Perangkat Listrik dan Elektronik menggunakan Multimeter

Langkah Keamanan

Saat menggunakan multimeter, langkah hati-hati berikut harus diikuti untuk menghindari kecelakaan apa pun.

• Jangan menyentuh ujung uji tes saat mengambil pengukuran.
• Jangan menggunakan uji tes yang rusak.
• Jangan menghubungkan meter secara paralel ke rangkaian untuk pengukuran arus.
• Jangan menghubungkan meter ke sumber tegangan saat sond terhubung ke soket Ampere.
• Jangan menghubungkan meter ke rangkaian yang menyala untuk pengukuran resistansi.
• Jangan menghubungkan kapasitor yang terisi ke meter.
• Jangan menggunakan multimeter untuk tegangan lebih tinggi dari yang disebutkan dalam panduan.
• Ganti baterai saat layar menunjukkan indikasi baterai rendah.
• Selalu lepaskan uji tes setelah menggunakan atau letakkan di port pengukuran tegangan.

Aplikasi Multimeter

Ada berbagai macam multimeter mulai dari beberapa dolar hingga ribuan dolar. Semakin mahal multimeter, semakin banyak fitur dan fungsi yang dimiliki. Beberapa aplikasi dasar multimeter adalah:

• Untuk mengukur tegangan.
• Untuk mengukur arus.
• Untuk mengukur resistansi.
• Untuk menguji kontinuitas dalam rangkaian.
• Untuk mengukur suhu.
• Untuk mengukur frekuensi sinyal.
• Untuk mengukur kapasitansi kapasitor.
• Menguji dioda, memeriksa transistor, troubleshooting relai, dan menguji komponen elektronik lainnya.

Fungsi dasar multimeter ini digunakan untuk troubleshooting jenis rangkaian listrik apa pun seperti

• Pengukuran tegangan digunakan untuk mengetahui kesehatan baterai.
• Ini juga memberitahu apakah kontak atau saklar berfungsi dengan baik.
• Pengukuran arus memberitahu kondisi beban, apakah menarik arus normal atau terlalu banyak.
• Tes kontinuitas atau tes resistansi mendeteksi koneksi atau kabel yang putus.