Subyek:
- Umum
- meteran analog
- Multimeter digital
- keteguhan hati
- Tetapkan rentang pengukuran
- Hitung kesalahan absolut
- Hitung kesalahan relatif
- Ukur dengan multimeter
- Ukur dengan osiloskop
Umum:
Banyak hal diukur dalam teknologi. Halaman ini membahas tentang pengukuran yang berkaitan dengan teknologi otomotif. Dalam teknologi otomotif, pengukuran dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu selama pengembangan, pengujian, proses pemantauan, dan pemecahan masalah. Setelah seseorang mengetahui cara mengukur, yang diperlukan hanyalah literatur (diagram alir) untuk menentukan di mana melakukan pengukuran.
Alat ukur (listrik) yang paling umum digunakan dalam teknologi otomotif adalah:
- Multimeter / meter analog : Digunakan untuk mengukur tegangan (U), arus (I) dan hambatan (R). Multimeter digital akan menampilkan nilai di layar LCD, dan meteran analog akan menggunakan jarum untuk menunjukkan nilai yang diukur pada skala yang mendasarinya.
- Osiloskop: Osiloskop mengukur tegangan yang dapat direkam dalam garis waktu. Garis waktu ini dapat diatur (jumlah Volt pada sumbu Y dan arah waktu pada sumbu X).
meteran analog:
Meteran analog (meteran kumparan bergerak) terdiri dari magnet permanen dan kumparan bergerak. Arus yang mengalir melalui kumparan yang bergerak menimbulkan medan magnet. Gaya yang diberikan medan magnet satu sama lain memastikan bahwa kumparan yang bergerak (dengan penunjuk terpasang di atasnya) berputar. Semakin besar arus (dan semakin besar pula medan magnetnya), semakin jauh penunjuk akan bergerak.
Keunggulan dibandingkan multimeter digital:
- Murah;
- Lebih akurat di bawah 10 Hz (bukan di atas).
Cons:
- Lebih sulit dibaca;
- Relatif lambat karena penunjuknya bergerak.
Multimeter digital:
Multimeter digital merupakan pengganti meteran analog. Meteran terus dikembangkan lebih lanjut (dalam akurasi, kecepatan dan fungsi). Multimeter berisi konverter A/D. Sinyal analog yang diukur diproses terlebih dahulu sebelum ditampilkan. Pengoperasian ini bergantung pada fungsi yang dipilih (volt, ampere, ohm, dll.) Sinyal digital kemudian dikirim ke layar. Kecepatan terjadinya hal ini disebut “waktu respons”, yang dapat ditemukan dalam spesifikasi meteran. Waktu respons (konverter A/D) adalah waktu yang diperlukan untuk mencatat perubahan sinyal masukan. Semakin mahal harga meteran, semakin rendah waktu responsnya.
Ada multimeter digital dengan pengaturan jangkauan manual dan otomatis. Ini menetapkan rentang pengukuran. Multimeter pada gambar di bawah melakukan ini secara otomatis. Bab “Rentang pengukuran” dijelaskan lebih lanjut di halaman ini.
Keputusan:
Jumlah digit yang ditampilkan oleh multimeter menentukan resolusi dan keakuratan pembacaan meter. Oleh karena itu, resolusi hanya berkaitan dengan layar dan bukan dengan rentang pengukuran. Ada multimeter 3½, 3¾ dan 4½ digit. Semakin banyak digit yang dapat ditampilkan multimeter, semakin banyak pula angka yang dapat dihasilkan (sehingga pengukuran menjadi lebih akurat).
3½ digit:
Ini adalah multimeter standar, yang dapat mengukur maksimum 200 V secara akurat dalam rentang 0,1 V. Jika pengukuran dilakukan di mana tegangan sebenarnya adalah 22,66 V, meteran akan menunjukkan 22,6 V.
3¾ angka:
Dengan multimeter ini resolusinya meningkat 10 kali lipat dan dengan pengukuran yang sama (22,66 V dengan multimeter 3½ digit) sebenarnya akan menunjukkan 22,66 V. Itu seperseratus volt lebih banyak (dan karenanya lebih akurat).
4½ digit:
Multimeter ini memiliki digit tambahan di semua rentang. Resolusinya meningkat lagi sebanyak 10 kali lipat.
Tetapkan rentang pengukuran:
Rentang pengukuran multimeter di bawah ini dapat diatur secara manual. Hal ini diperlukan untuk mendapatkan hasil seakurat mungkin pada setiap pengukuran. Saat mengukur tegangan baterai, yang terbaik adalah memilih opsi 20 DCV. Tegangan baterai akan ditunjukkan, misalnya, sebagai 12.41. Yang terbaik adalah memilih rentang pengukuran yang berada di bawah hasil pengukuran maksimum. Tegangan baterai tidak akan pernah lebih tinggi dari 99 volt. Jika resolusi yang lebih besar dipilih (200 DCV), tegangan baterai akan diindikasikan sebagai 12.4 (kurang akurat). Ini ada hubungannya dengan resolusi:
| Jangkauan: | Keputusan: |
| 200 mV | 0,1 mV |
| 2 V | 0,001V |
| 20 V | 0,01 V |
| 200 V | 0,1 V |
| 2000 V | 1 V |
Contoh tabel ini:
- Saat mengukur tegangan 100 Volt pada kisaran 200 V, meteran akan membaca 100,1 V. Ketika tegangan yang sama diukur pada kisaran 2000 V, meteran akan membaca 100 V (kurang akurat).
- Saat mengukur tegangan 9,188 Volt pada rentang 2 V, meteran akan membaca 9,188 V. Ketika tegangan yang sama diukur dalam kisaran 200 V, meteran akan membaca 9,2 V (dibulatkan, sehingga kurang akurat).
Oleh karena itu, pengukuran yang paling akurat bergantung pada rentang pengukuran yang diatur dan resolusi layar. Pada layar dengan resolusi rendah, voltase paling akurat tidak dapat ditampilkan dengan rentang pengukuran yang akurat.
Dengan multimeter ditampilkan, rentang pengukuran hanya dapat diatur secara manual. Multimeter yang lebih luas memiliki tombol “Autorange” di mana meteran itu sendiri menetapkan rentang pengukuran terbaik (berdasarkan resolusinya sendiri). Hanya dengan multimeter sederhana hanya dimungkinkan untuk memilih mode Volt, Ampere (dll.) dan rentang pengukuran seringkali 20 V sebagai standar (jadi dengan resolusi 0,01 V).
Masalah lainnya adalah selalu terjadi penyimpangan pada meteran. Penyimpangan paling besar bila resolusi diatur terlalu rendah. Lebih lanjut mengenai hal ini dapat dilihat pada bab berikut “Kesalahan Absolut dan Relatif” di bagian bawah halaman.
Hitung kesalahan absolut:
Setiap multimeter mempunyai keakuratan tertentu. Keakuratan ini dapat ditemukan pada spesifikasinya (di manual). Dengan data ini penyimpangan pengukuran dapat dihitung. Dua konsep dapat dihitung; “kesalahan absolut” dan “kesalahan relatif”. Kesalahan absolut adalah tegangan dalam Volt dan kesalahan relatif dihitung dalam persen.
Contoh:
Tegangan (U) = 12,55 V
±(0,3% rdg + 1d)
rdg = membaca = nilai yang terbaca di layar (nilai terukur)
1d = 1 digit = resolusi (pada rentang 20 V, 1 digit sama dengan 0,01 V dan pada rentang 2 V sama dengan 0,001 V).
Tegangan sebenarnya adalah 12,55 Volt. Ini diukur pada rentang 20 V.
0,3% rdg adalah 0,3% dari 12,55 V = 0,038 V.
Pada rentang 20 V, 1d = 0,01 V.
Maka kesalahan mutlak totalnya adalah: pembacaan + 1 digit = Kesalahan mutlak. Dalam angka: 0,038 + 0,01 = 0,048 V
Jawaban akhir dengan kesalahan mutlak adalah:
kamu = 12,55 ± 0,05 V.
Artinya pengukurannya berkisar antara 12,50 dan 12,60 volt.
Multimeter yang murah seringkali memiliki deviasi yang lebih besar dibandingkan multimeter yang lebih mahal, sehingga kesalahan absolut totalnya juga lebih besar. Hal ini kini membuktikan bahwa “multimeter murah” tidak dapat melakukan pengukuran yang akurat.
Hitung kesalahan relatif:
Ketika kesalahan absolut dihitung sebagai persentase dari nilai baca, ini disebut kesalahan relatif. Kesalahan relatif ini biasanya digunakan ketika membandingkan meter.
Kesalahan relatif multimeter sebelumnya adalah: kesalahan absolut total / (dibagi) tegangan sebenarnya x (kalikan) 100% = kesalahan relatif.
Dalam bilangan : U = 0,038 / 12,55 x 100 = 0,30%.
Jawaban akhir dengan kesalahan relatif adalah:
kamu = 12,55 ± 0,3%.
12,55 V dikurangi 0,3% memberikan jawaban 12,50. Ditambah 0,3% maka 12,60. Ini sama dengan yang dihitung dengan kesalahan absolut, namun dinyatakan dalam persentase.
Mengukur dengan multimeter:
Tegangan, arus, dan hambatan semuanya diukur secara berbeda. Cara mengukur dengan benar dengan multimeter dijelaskan dengan contoh di halaman ukur dengan multimeter.
Mengukur dengan Osiloskop:
Osiloskop (singkatnya ruang lingkup) adalah voltmeter grafis. Tegangan ditampilkan secara grafis sebagai fungsi waktu. Cakupannya juga sangat akurat. Waktunya dapat diatur sedemikian kecil sehingga sinyal dari sensor seperti sensor lambda atau aktuator seperti injektor dapat ditampilkan dengan sempurna.
Bagaimana pengukuran dilakukan dengan ruang lingkup dijelaskan di halaman ukur dengan osiloskop.
