Selamat datang di ForSa! Forum diskusi seputar sains, teknologi dan pendidikan Indonesia.

Selamat datang, Pengunjung. Silahkan masuk atau mendaftar. Apakah anda lupa aktivasi email?

Oktober 17, 2021, 12:51:12 AM

Masuk dengan nama pengguna, kata sandi dan lama sesi

Topik Baru

Artikel Sains

Anggota
Stats
  • Total Tulisan: 139668
  • Total Topik: 10408
  • Online Today: 37
  • Online Ever: 441
  • (Desember 18, 2011, 12:48:51 AM)
Pengguna Online
Users: 0
Guests: 39
Total: 39

Ikuti ForSa

ForSa on FB ForSa on Twitter

Penulis Topik: multimeter  (Dibaca 5044 kali)

0 Anggota dan 1 Pengunjung sedang melihat topik ini.

Offline chebyshev

  • Siswa Baru
  • *
  • Tulisan: 7
  • IQ: 1
multimeter
« pada: November 25, 2011, 09:10:10 AM »
mohon bantuannya para sesepuh disini :D
ane berencana mo bikin multimeter digital pake mikrokontroler ni puh ,,,,
rencananya sih bikin voltmeter ac, dc sama amperemeter ac. dc dulu aja

kira2 sesepuh disini ada yang punya referensi g ya?
rangkaian dan  komponennya apa aja gimana buat ampere sama voltmeternya?
makasih sebelumnya buat sesepuh dimari (bow)

Offline mhyworld

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 1.503
  • IQ: 50
  • Gender: Pria
  • .start with the end in mind.
Re: multimeter
« Jawab #1 pada: November 25, 2011, 12:51:40 PM »
Pastinya anda memerlukan analog to digital converter (ADC). Untuk menampilkan hasilnya diperlukan LCD atau minimal seven segment LED.
Pada dasarnya ADC mengubah nilai analog berupa tegangan listrik menjadi nilai biner. Banyaknya bit yang digunakan menentukan resolusi pembacaan(jumlah digit yang bisa ditampilkan). Biasanya ADC tersedia dalam pilihan 8 bit, 12 bit dan 16 bit.

Untuk mengubah arus menjadi tegangan bisa digunakan resistor dengan nilai kecil, misal 0.5 Ohm, kemudian mengukur tegangan yang muncul di antara kaki-kakinya. Nilai arus yang akan diukur bisa dihitung dengan rumus I=V/R. Pada amperemeter ideal, impedansinya 0 Ohm, sedangkan amperemeter komersial biasanya memiliki impedansi antara 0.1 sampai 1 Ohm. Pemilihan resistor harus memperhatikan dayanya yang akan menentukan besarnya arus maksimum yang bisa diukur. Rumusnya P=I².R.

Untuk bagian inputnya perlu attenuator dan pre-amplifier. Attenuator terutama diperlukan untuk mengukur tegangan yang nilainya melebihi tegangan kerja ADC. Sedangkan pre-amplifier berfungsi untuk menguatkan signal dan menaikkan impedansi inputnya. Impedansi voltmeter ideal adalah tak terhingga. Impedansi voltmeter digital standar adalah beberapa Mega Ohm.
Biasanya pre-amplifier dibangun menggunakan IC operational amplifier. Untuk memperoleh Impedansi input yang besar biasanya dipilih op-amp yang menggunakan MOSFET pada inputnya.

Pada bagian input inilah dipasang input selector (tegangan atau arus, AC atau DC, dan range tegangan/arus tersebut). Yang tidak kalah penting adalah komponen pengaman agar alat kita tidak rusak saat dipakai untuk mengukur tegangan/arus yang melebihi range pengukuran. Pengaman itu biasanya berupa fuse untuk pembatas arus dan dioda Zener untuk pembatas tegangan yang masuk ke op-amp.

BTW, kalau boleh tahu, apa tujuannya bikin multimeter tsb? Tugas akhir, hobby, atau keperluan praktis?
Kalau memang untuk dipakai sehari-hari sebaiknya beli saja multimeter digital yang sudah jadi. Harganya sekarang relatif terjangkau dan memiliki fasilitas/feature yang cukup lengkap, misalnya automatic range, pengukur frekuensi, kapasitansi, Ohmmeter, true rms dll. Kalau bikin sendiri dengan feature yang sama kemungkinan justru akan memerlukan biaya yang lebih besar.
once we have eternity, everything else can wait

Offline chebyshev

  • Siswa Baru
  • *
  • Tulisan: 7
  • IQ: 1
Re: multimeter
« Jawab #2 pada: November 26, 2011, 12:17:46 PM »
makasihsesepuh udah di jabarkan,,,
tapi masih rada bingung ne,,hehe

iya, buat tugas akhir puh,,, :mewek

atenuator bikinnya pake apa puh??
skema urut2an dari input sampe input ke adc gimana puh?
kayaknya ane lebih dong kalo pake urut2an rangkaian dari input(yang di colok ke rangkaian) sampai ke input adc..(blok sistemnya)
makasih puh sebelum nya :D

Offline mhyworld

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 1.503
  • IQ: 50
  • Gender: Pria
  • .start with the end in mind.
Re: multimeter
« Jawab #3 pada: November 26, 2011, 01:01:16 PM »
Atenuator itu sebenarnya rangkaian pembagi tegangan yang menggunakan 2 resistor.

Rumusnya
Nilai Z1 dan Z2 dipilih sebesar mungkin untuk mendekati impedansi voltmeter ideal, namun tidak jauh lebih besar daripada impedansi op-amp yang digunakan.

Offline chebyshev

  • Siswa Baru
  • *
  • Tulisan: 7
  • IQ: 1
Re: multimeter
« Jawab #4 pada: November 26, 2011, 01:29:43 PM »
Atenuator itu sebenarnya rangkaian pembagi tegangan yang menggunakan 2 resistor.

Nilai Z1 dan Z2 dipilih sebesar mungkin untuk mendekati impedansi voltmeter ideal, namun tidak jauh lebih besar daripada impedansi op-amp yang digunakan.
oo itu toh,,,,ngerti puh kalo gitu,,,thanks,..

kalo yang ane tangkep seperti ini ya om,,,
mohon di benerin kalo salah,, :malus
untuk voltmeter
atenuator>selektor>penguat opamp>zener>adc

untuk amperemeter
fuse>resistor(sekecil mungkin)>selektor>penguat opamp>adc

gitu ya puh?

oiya, enaknya rangkaian untuk ac?dc dipisah ato g puh?
maksud ane
>kalo dipisah, amperemeter ada 2 rangkaian untuk ac dan dc, begitu juga untuk voltmeternya
>kalo di gabung, amperemeter cukup satu rangkaian aja buat ngukur ac dan dc

untuk tegangan AC apa perlu di searahin dulu sebelum masuk adc puh?

Offline mhyworld

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 1.503
  • IQ: 50
  • Gender: Pria
  • .start with the end in mind.
Re: multimeter
« Jawab #5 pada: November 26, 2011, 08:25:30 PM »
Wah, keseringan dipanggil puh jadi ngerasa tua nih. biasa aja lah.

Zenernya berfungsi untuk melindungi op-amp, jadi masangnya sebelum op-amp.

Untuk mengukur tegangan dan arus AC memang ada dua pilihan, yaitu mengubahnya menjadi DC secara analog (hardware, menggunakan penyearah instrumentasi plus low pass filter) atau secara software (membaca nilai sesaatnya secara berulang-ulang dengan sampling rate yang cukup tinggi, kemudian melakukan perhitungan). Masing-masing cara memiliki kekurangan dan kelebihan sendiri-sendiri.

Kalau pakai hardware secara analog, keuntungannya softwarenya menjadi sederhana, tinggal baca nilai ADC seolah-olah membaca nilai tegangan DC biasa. Namun masih memerlukan perkalian dengan faktor koreksi tertentu. Kerugiannya antara lain kurang fleksibel. Dengan cara ini, yang sebenarnya dibaca adalah rata-rata dari nilai absolute tegangan input. Untuk mendapatkan tegangan efektif/rms diperlukan faktor koreksi sesuai bentuk gelombangnya. Masalah ini pernah saya bahas di topik lain. Silakan dicari  :P

Kalau pakai software, keuntungannya hardwarenya menjadi sederhana. Untuk mengukur tegangan DC maupun AC digunakan rangkaian yang sama. Keuntungan lain, informasi yang akan ditampilkan bisa lebih lengkap, misalnya bisa menambahkan nilai frekuensi, tegangan maksimum/minimum, nilai rata-rata , nilai rata-rata mutlak, maupun nilai true rms. Kerugiannya, softwarenya menjadi lebih rumit. Dengan metode ini, sampling ratenya harus lebih tinggi daripada frekuensi tegangan/arus yang diukur, minimal 10 kalinya agar diperoleh nilai efektif yang cukup akurat, sesuai bentuk gelombang aslinya.

IMO, karena memang direncanakan untuk memakai mikrokontroller, sebaiknya menggunakan metode software agar bisa mengoptimalkan pemakaian mikrokontroller tersebut. Ini akan membawa tantangan tersendiri di sisi pemrogramannya.
Kalau pakai metode hardware, mikrokontrollernya cuma dimanfaaatkan untuk mengkonversi nilai biner yang dikeluarkan oleh ADC menjadi kode BCD untuk display (LCD atau 7 segment LED), sehingga terasa agak mubazir.


Offline chebyshev

  • Siswa Baru
  • *
  • Tulisan: 7
  • IQ: 1
Re: multimeter
« Jawab #6 pada: November 27, 2011, 04:15:47 AM »
Wah, keseringan dipanggil puh jadi ngerasa tua nih. biasa aja lah.

Zenernya berfungsi untuk melindungi op-amp, jadi masangnya sebelum op-amp.

Untuk mengukur tegangan dan arus AC memang ada dua pilihan, yaitu mengubahnya menjadi DC secara analog (hardware, menggunakan penyearah instrumentasi plus low pass filter) atau secara software (membaca nilai sesaatnya secara berulang-ulang dengan sampling rate yang cukup tinggi, kemudian melakukan perhitungan). Masing-masing cara memiliki kekurangan dan kelebihan sendiri-sendiri.

Kalau pakai hardware secara analog, keuntungannya softwarenya menjadi sederhana, tinggal baca nilai ADC seolah-olah membaca nilai tegangan DC biasa. Namun masih memerlukan perkalian dengan faktor koreksi tertentu. Kerugiannya antara lain kurang fleksibel. Dengan cara ini, yang sebenarnya dibaca adalah rata-rata dari nilai absolute tegangan input. Untuk mendapatkan tegangan efektif/rms diperlukan faktor koreksi sesuai bentuk gelombangnya. Masalah ini pernah saya bahas di topik lain. Silakan dicari  :P

Kalau pakai software, keuntungannya hardwarenya menjadi sederhana. Untuk mengukur tegangan DC maupun AC digunakan rangkaian yang sama. Keuntungan lain, informasi yang akan ditampilkan bisa lebih lengkap, misalnya bisa menambahkan nilai frekuensi, tegangan maksimum/minimum, nilai rata-rata , nilai rata-rata mutlak, maupun nilai true rms. Kerugiannya, softwarenya menjadi lebih rumit. Dengan metode ini, sampling ratenya harus lebih tinggi daripada frekuensi tegangan/arus yang diukur, minimal 10 kalinya agar diperoleh nilai efektif yang cukup akurat, sesuai bentuk gelombang aslinya.

IMO, karena memang direncanakan untuk memakai mikrokontroller, sebaiknya menggunakan metode software agar bisa mengoptimalkan pemakaian mikrokontroller tersebut. Ini akan membawa tantangan tersendiri di sisi pemrogramannya.
Kalau pakai metode hardware, mikrokontrollernya cuma dimanfaaatkan untuk mengkonversi nilai biner yang dikeluarkan oleh ADC menjadi kode BCD untuk display (LCD atau 7 segment LED), sehingga terasa agak mubazir.


panggil om aja dah kalo gitu :D

ok deh, nanti coba saya simulasikan dulu om rangkaiannya...

oiya om,,,
1.perlu dikasih buffer g om?biar g terjadi drop tegangan (sebelum penguat)

2.sbenernya endingnya selain di tampilin di LCD jg di tampilin di PC om(ditampilin n disimpan datanya),,,
blok nya multimeter>usb>PC

ane udah cari2 kalo usb tu pakainya ftdi 232bm,,,,
kalo menurut om gimana ne??

ato mungkin ada yang lain yang lebih efektif g?

sekali lagi makasih banget om bantuannya :bow

Offline mhyworld

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 1.503
  • IQ: 50
  • Gender: Pria
  • .start with the end in mind.
Re: multimeter
« Jawab #7 pada: November 27, 2011, 06:59:58 AM »
beberapa model rangkaian penguat instrumentasi sudah memiliki fungsi sebagai buffer karena impedansinya yang tinggi. Biasanya tegangan yang akan diukur diumpankan ke pin input positif dari op-amp, sehingga tidak menanggung beban arus dari feedback negatif yang menentukan faktor penguatannya.

Berarti softwarenya ada dua macam, yang satu di mikrocontroller, satunya lagi di PC. Saran saya, pilih rangkaian yang sederhana, kemudian selesaikan dahulu systemnya sampai bisa baca nilai tegangan DC dan ditampilkan di LCD. Baru kemudian ditambahkan fasilitas untuk komunikasi ke PC, dan software untuk menampilkan hasilnya di PC. Kalau masih ada waktu, bisa dikembangkan software untuk mengolah signal AC dan feature/accessories tambahannya. Tujuannya agar anda bisa segera memiliki alat yang siap pakai dengan fungsi utamanya, meskipun belum lengkap fasilitasnya. Just in case kalau waktunya sudah terlalu mendesak dan tidak sempat menyelesaikan seluruh fungsi yang diinginkan.

Saya cari referensi FT232BM di google, hasilnya:
Kutip
This product has now been discontinued, please see FT232BL for a drop-in replacement.
FT232R version recommended for new designs
silakan dicek di http://www.ftdichip.com/Products/ICs/FT232R.htm

Jadi karena Anda akan mendesign rangkaian baru, sebaiknya pakai FT232R.

Offline chebyshev

  • Siswa Baru
  • *
  • Tulisan: 7
  • IQ: 1
Re: multimeter
« Jawab #8 pada: November 27, 2011, 01:09:39 PM »
beberapa model rangkaian penguat instrumentasi sudah memiliki fungsi sebagai buffer karena impedansinya yang tinggi. Biasanya tegangan yang akan diukur diumpankan ke pin input positif dari op-amp, sehingga tidak menanggung beban arus dari feedback negatif yang menentukan faktor penguatannya.

Berarti softwarenya ada dua macam, yang satu di mikrocontroller, satunya lagi di PC. Saran saya, pilih rangkaian yang sederhana, kemudian selesaikan dahulu systemnya sampai bisa baca nilai tegangan DC dan ditampilkan di LCD. Baru kemudian ditambahkan fasilitas untuk komunikasi ke PC, dan software untuk menampilkan hasilnya di PC. Kalau masih ada waktu, bisa dikembangkan software untuk mengolah signal AC dan feature/accessories tambahannya. Tujuannya agar anda bisa segera memiliki alat yang siap pakai dengan fungsi utamanya, meskipun belum lengkap fasilitasnya. Just in case kalau waktunya sudah terlalu mendesak dan tidak sempat menyelesaikan seluruh fungsi yang diinginkan.

Saya cari referensi FT232BM di google, hasilnya: silakan dicek di

Jadi karena Anda akan mendesign rangkaian baru, sebaiknya pakai FT232R.
ok om,,
makasih banget sarannya :bow
yang itu coba ane kerjain dolo,,
nanti misal ada kesulitan, numpang ngrepotin lagi ya om :D

Offline mhyworld

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 1.503
  • IQ: 50
  • Gender: Pria
  • .start with the end in mind.
Re:multimeter
« Jawab #9 pada: November 28, 2011, 05:49:44 AM »
Mikrocontroller generasi baru ada yang sudah menyediakan fungsi ADC secara built in, sehingga tidak diperlukan rangkaian tambahan.
Mungkin rangkaiannya bisa lebih disederhanakan lagi jika menggunakan microcontroller yang menyediakan komunikasi USB secara built in juga. Biasanya ini dipakai untuk memprogram on-chip flash EPROM. Saya belum tahu apakah bisa juga digunakan untuk run-time communication.

Offline chebyshev

  • Siswa Baru
  • *
  • Tulisan: 7
  • IQ: 1
Re:multimeter
« Jawab #10 pada: November 28, 2011, 01:05:10 PM »
Mikrocontroller generasi baru ada yang sudah menyediakan fungsi ADC secara built in, sehingga tidak diperlukan rangkaian tambahan.
Mungkin rangkaiannya bisa lebih disederhanakan lagi jika menggunakan microcontroller yang menyediakan komunikasi USB secara built in juga. Biasanya ini dipakai untuk memprogram on-chip flash EPROM. Saya belum tahu apakah bisa juga digunakan untuk run-time communication.
contohnya mikro tipe apa om yang udah built in dengan usb,,,?
biar nanti saya baca2 datasheetnya...

kemarin tanya2 harga ft232 rada mahal juga harganya,, :hammer

Offline mhyworld

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 1.503
  • IQ: 50
  • Gender: Pria
  • .start with the end in mind.
Re:multimeter
« Jawab #11 pada: November 29, 2011, 11:21:49 AM »
coba saja cari di google. saya sudah lama gak ngikutin perkembangan mikrocontroller. Model yang terakhir saya pakai masih 8031 buatan Intel.
Sorry but you are not allowed to view spoiler contents.