unit 4 meter upaya

8/9/2019 Unit 4 Meter Upaya

1/13

METER UPAYA E 3042 / UNIT 4 /

Objektif am :

Mengetahui dan memahami litar asas, prinsip kerja dan

penggunaan meter upaya jenis dail julat tunggal (jenis dua dail).

Objektif Khusus :

Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :

Membina gambarajah binaan bagi meter upaya

jenis dail julat tunggal asas.

Menerangkan prinsip kerja serta cara penentukuran

bagi meter upaya jenis dail julat tunggal.

Menyelesaikan masalah dengan menggunakan

persamaan yang berkaitan untuk keadaan seimbang

dan tidak seimbang.

1

OBJEKTIF


2/13


4.0 Pengenalan

Potentiometer jenis dail julat tunggal atau dikenali juga sebagai jenis dua dailmerupakan variasi dari meterupaya jenis dawai gelangsar. Meter upaya jenis ini

adalah lebih praktikal berbanding dengan jenis dawai gelangsar asas kerana :

a) Ianya dapat mengurangkan saiz alatan fizikal meter

b) Bacaan boleh diambil lebih cepat

c) Bacaan yang diperolehi adalah lebih tepat ( kerana nilai bacaan boleh

diambil terus kedudukan jarum penunjuk pada kedua-dua dail. )

4.1 Meter Upaya jenis dial dua julat

Bentuk fizikal meter upaya jenis ini adalah mirip dengan jenis dawai gelangsar.

Perbezaan yang ketara ialah pada susunan dawai gelangsar dan perintang yang

telah di bentuk seakan-akan beberapa bulatan yang mana dapat disusun semulabagi menjimatkan ruang casing meterupaya tersebut.

Rajah 4.1 menunjukkan gambarajah binaan litar bagi meter upaya jenis dail dua

julat yang asas.

2

INPUT


3/13


Dail utama Dail dawaigelongsor

pemintas

Perintang Es

Perlindungan CALOP

Ex

Rajah 4.1 : Litar binaan meter upaya dail julat tunggal

Sebelum potentiometer ini boleh digunakan untuk mengukur nilai voltan yang tidakdiketahui, ianya hendaklah ditentukurkan terlebih dahulu.

4.1.1 Cara- cara penentukuran :

Setkan jarum penunjuk dail utama dan dail dawai gelongsor pada nilai voltan

piawai.Contoh : Katakan sel piawai yang digunakan ialah 1.019 volt.

Setkan jarum penunjuk dail utama pada peringkat ke 10

( jika tiap peringkat mewakili 0.1 volt )

Setkan jarum penunjuk dail dawai gelongsor pada

bahagian ke 19 ( jika terdapat 100 bahagian yang boleh

disadap pada dawai gelongsor )

Ini mewakili voltan sebanyak( 10 X 0.1 V) + ( 19 X 0.1/100) = 1.019 V

b) Letakkan suis pada punca CAL ( calibrate )

3

G


4/13


c) Tekan kekunci K dan laraskan reostat sehingga bacaan

galvanometer menghampiri 0.d) Bila galvanometer menghampiri 0, pintaskan perintang

perlindungan dan laraskan reostat sehingga bacaan 0 tercapai.

4.1.2 Cara-cara mengukur Ex :

Letakkan suis S pada punca OP ( operate )

Tekan kekunci K dan jarum penunjuk akan bergerak menuju nilai Ex yang

hendak diukur .Catatkan nilai bacaan Ex dengan menjumlahkan bacaan pada dail utama dan

dail dawai gelongsor.

Contoh 1 : Satu potentiometer dua dail terdiri daripada 20 peringkat dail utama yang

mana setiap satu bernilai 10 ohm. Tiap-tiap perintang dail utama mewakili0.1 Volt. Rintangan dawai gelangsar ialah 10 ohm dan mempunyai skala

200 bahagian. Bateri kerja ialah 6 volt.

Kirakan :

a) Arus kerja

b) Julat pengukuranc) Nilai pelarasan reostat

Penyelesaian :

a) Nilai rintangan tiap-tiap dail = 10 dail

Voltan diantara tiap-tiap rintangan = 0.1 V

Arus kerja , I = V/ R

= 0.1 / 10

= 0.01 A = 10 mA

b) Julat pengukuran

4

Contoh pengiraan


5/13


Jumlah rintangan ,RT = Rdail utama + Rdawai gelongsor

= (10 X 20 ) + 10

= 210

Oleh itu, julat pengukuran , Vmax = I kerja X RT

= 10 mA X 210 = 2.1 V

c) Nilai pelarasan reostat

V reo = Bateri kerja V max

= 6 V 2.1 V

= 3.9 V

Oleh itu , nilai pelarasan reostat Rreo= V reo / I kerja

= 3.9 V/ 10 mA

= 390

4.2 Kotak Volt

Sebuah meter upaya biasanya hanya boleh mengukur voltan yang bernilai 0

hingga 2.0 V sahaja. Untuk mengukur voltan yang lebih tinggi nilainya, suatu

alatan yang dipanggil kotak volt digunakan. Kotak volt ini berfungsi sebagaipembahagi voltan bagi tujuan menambahkan julat pengukuran meter upaya yang

di gunakan. Rajah 4.2 merupakan litar skimetik bagi kotak volt.

- + ( V masukan )

suis pemilih rotary

julat voltan

( V keluaran )dari meter

upaya

Rajah 4.2 : Litar skematik kotak volt

4.2.1 Prinsip Kerja kotak volt

Voltan yang hendak di ukur disambungkan pada punca talian dan julat

yang sesuai dipilih dengan melaraskan suis pemutar rotary. Nilai

5

R1 R2 R3 R4

R5


6/13


rintangan yang diletakkan pada julat-julat tersebut adalah supaya keluaran

daripada kotak volt tidak melebihi julat pengukuran meter upaya.

4.2.2 Mereka bentuk kotak volt

Apabila mereka bentuk kotak volt, setiap komponen dalam kotak volt

tersebut hendaklah dikenalpasti, seperti contoh pengiraan di bawah.

Contoh: Rekakan satu kotak volt yang mempunyai rintangan 30

ohm/volt dengan julat-julat 5 V , 10 V , 50 V , 100 V.Kotak volt ini adalah untuk digunakan dengan meter upaya

yang berjulat 1.8 V.

Penyelesaian :

R1 R2 R3 R4 R5

5 V 10 V 50 V 100V

1.8 V

( meter upaya)

R1 = 1.8 V X 30 /V = 54

VR2 = 5 V 1.8 V = 3.2 V

R2 = 3.2 V X 30 /V = 96

VR3 = 10 V 5 V = 5 V

R3 = 5 V X 30 /V = 150

VR4 = 50 V 10 V = 40 V

R4 = 40 V X 30 /V = 1200

VR5 = 100V 50 V = 50 VR5 = 50 V X 30 /V = 1500

4.3 Kotak Pirau

Arus yang melalui meter upaya biasanya adalah terhad kepada nilai voltanmaksima meter upaya tersebut. Oleh kerana nilai voltan maksima ini adalah

6


7/13


kecil ( contoh nya : 2 V ) maka nilai arus yang boleh melalui meter upaya juga

adalah kecil.

Kotak pirau ialah satu alatan yang digunakan untuk bertindak sebagai penyusut

voltan bagi tujuan mengecilkan arus yang akan melalui meter upaya . Kotak

pirau ini biasanya akan digunakan bersama-sama meter upaya dalam prosespenetukuran meter ampiar. Rajah 4.3 merupakan litar skimetik bagi kotak

pirau.

Talian+ -

arus yang diukur

suis pemilih

rotary

15A 7.5A 3.0A 1.5A 0.75A julat100 50 20 10 5 pengkali

- +

meter upaya

Rajah 4.3 : Litar skimatik kotak pirau

4.3.1 Prinsip Kerja kotak pirau

Arus yang hendak di ukur dialirkan melalui punca talian . Rintangan

yang diletakkan pada julat yang terpilih akan menyebabkan susutan voltanberlaku dan mengurangkan ( mengecilkan) arus yang melalui meter upaya.

4.4 Penentukuran meter ampiar

Rajah 4.4 merupakan litar binaan bagi penentukuran meter upaya.

meter yang

7


8/13


A ditentukur

Pelaras kasar

Meter

Pelaras halus Kotak Upaya

Bekalan PirauKuasa

Rajah 4.4 : Litar binaan penentukuran meter ampiar

4.4.1 Atur cara penentukuran meter ampiar

a. Meter upaya digunakan beserta dengan kotak pirau.b. Kotak pirau disambung bersiri dengan meter upaya dan arus

yang melalui kotak pirau di kira.c. Bezaan nilai bacaan meter ampiar dan nilai bacaan meter upaya

dicatatkan .

d. Pembetulan dibuat pada meter ampiar berdasarkan bacaan yang

betul pada meter upaya.

8


9/13


Uji kefahaman anda sebelum meneruskan input selanjutnya. Sila semak jawapan

anda pada maklumbalas di halaman berikutnya.

4.1 Dengan bantuan gambarajah , terangkan penggunaan meter upaya untukpenentukuran meter volt.

4.2 Terangkan kenapa kotak volt digunakan beserta dengan meter upaya

semasa proses penentukuran meter volt.

9

AKTIVITI 4b


10/13


Uji kefahaman anda sebelum meneruskan input selanjutnya. Sila semak jawapan

anda pada maklumbalas di halaman berikutnya.

4.1 Rekakan satu kotak pirau dengan julat 5V , 10V , 25V dan 50V yang

hendak digunakan dengan meter upaya yang berjulat 1.7 V. Rintangan per

volt bagi alatan ini ialah 40 /V.

4.2 Senaraikan cara/kaedah bagi menentukur meter ampiar denganmenggunakan meter upaya.

10

MAKLUM BALAS


11/13


4.1 Rujuk input 4.2 hingga 4.2.2.

4.2. Rujuk input 4.2

4.1 R1 = 68

R2 = 132

R3 = 200

R4 = 600

4.2 Rujuk input 4.4.1.

11

PENILAIAN KENDIRI

SEMOGABERJAYA

MAKLUM BALAS


12/13


4.1 Lakarkan litar binaan meter upaya jenis dail julat tunggal dan terangkan

cara ia ditentukurkan .

4.2 Semasa penentukuran dibuat pada meter upaya dail julat tunggal, nilai sel

piawai yang digunakan ialah 1.016 V. Terangkan kedudukan jarum

penunjuk pada kedua-dua dail meter upaya tersebut sekiranya meter upayatersebut mengandungi 15 peringkat perintang dail utama 10 ohm yang

setiap satu mewakili 0.2V dan dail dawai gelongsor terbahagi kepada 100

bahagian..

4.3 Suatu meter upaya jenis dail julat tunggal mempunyai 30 peringkatperintang dail utama 5 ohm. Setiap peringkat perintang mewakili 0.2 V. Nilai bateri kerja ialah 7 V dan dail dawai gelongsor boleh di sadap

sebanyak 100 bahagian. Kirakan

a. Arus kerja

b. Julat Pengukuran meter upaya

c. Nilai pelarasan reostat

12

SELAMAT MENCUBA


13/13


4.1 Rujuk input 4.1 & 4.1.1

4.2 Jarum penunjuk dail utama pada bahagian ke 5

Jarum penunjuk dail dawai gelongsor pada bahagian ke 8.

4.3 a. Arus kerja = 40 mA

b. Julat pengukuran meter upaya = 6.2 Vc. Nilai pelarasan reostat = 20 ohm

13

unit 4 meter upaya

Documents