makalah galvanometer

Makalah Alat Ukur (Galvanometer) BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang. Pada alat kumparan putar jenis magnet permanen ,jarum penunjuk meter akan berhenti apabila torsi penyimpang dan torsi kontrol sama besarnya, sehingga torsi penympang sebanding dengan arus yang mengalir.Karena alat ukur kumparan putar jenis magnet permanent bekerja berdasarkan gaya Lorentz maka torsi penyimpang yang terjadi apabila arus yang melewati kumparan menimbulkan gaya dikedua sisinya .hal ini sebanding apabila arus yang malalui kumparan 1 ampere maka magnitude gaya akan ditimbulkan pada tiap sisi kumparan. Apabila kumparan dipasang pegas-pegas pengatur ,maka torsi elektromagnetik akan membangkitkan torsi mekanik pegas yang arahnya berlawanan sehingga kumparan tersebut dapat berputar. Pada saat terjadi kesetimbangan torsi ,kumparan defleksi dengan sudut tertentu .bresarnya sudut defleksi ditunjukan oleh jarum penunjuk sehingga dapat ditera antara arus listrik dan sudut defleksinya. Dan aplikasinya terdapat pada galvanometer arus searah, fluks meter galvanometer balistik dll. Dalam penulisan makalah ini penulis akan memaparkan tentang galvanometer jenis balistik dan suspensi serta menjelaskan beberapa aspek penting yang terdapat pada galvanometer. 1.2 Batasan Masalah. Makalah ini membahas tentang beberapa jenis dari Galvanometer. Dalam makalah ini dijelaskan tentang prinsip kerjanya serta bagian-bagiannya, dan menjelaskan beberapa aspek penting yang terdapat pada galvanometer. 1.3 Tujuan. 1. Mempelajari tentang galvanometer balistik. 2. Mempelajari tentang galvanometer suspensi. 3. Mengetahui tentang Defleksi Galvanometer dalam Keadaan Mantap (Steady State deflection ). 4. Mengetahui tentang sifat dinamik galvanometer. 5. Mengetahui tentang mekanisme redaman. 6. Mengetahui tentang gerak d’ Arsonval ( d’ Arsonval movement ) 7. Mengetahui tentang sensitivitas galvanometer. 1.4 Metode Penulisan. Untuk mendapatkan data dan informasi yang diperlukan, penulis menggunakan metode kepustakaan, yaitu pada metode ini, penulis membaca buku-buku dan literatur serta mencari informasi di internet yang berhubungan dengan penulisan makalah ini yaitu Galvanometer. BAB II PEMBAHASAN 2.1 Galvanometer Balistik. Untuk mengukur fluksi maknit digunakan galvanometer balistik, dimana galvanometer ini bekerja menggunakan prinsip d’ Arsonval dan dirancang khusus untuk pemakaian selama 20 – 30 sekon dengan kepekaan tinggi. Pada pengukuran balistik ini, kumparan menerima suatu impuls arus sesaat, mengakibatkan kumparan berayun ke satu sisi dan kemudian kembali berhenti dalam gerakan berosilasi. Jika impuls arus berlangsung singkat, maka defleksi mula-mula dari posisi berhenti berbanding lurus dengan kuantitas pengosongan muatan listrik melalui kumparan. Nilai relatif impuls arus yang diukur dalam defleksi sudut mula-mula dari kumparan adalah : Q = K θ Dimana: Q = muatan listrik ( coulomb ) K = kepekaan galvanometer ( coulomb / radian defleksi ) θ = defleksi sudut kumparan ( radian ) Harga kepekaan galvanometer ( K ), dipengaruhi oleh redaman dan besarnya diperoleh secara eksperimental, melalui pemeriksaan kalibrasi pada kondisi pemakaian yang nyata. Untuk mengkalibrasi galvanometer, digunakan beberapa metoda, yaitu : 1. metoda kapasitor. 2. metoda solenoida. 3. metoda induktansi bersama. Pada Metoda induktansi bersama, sumber arus di rangkaian primer dikopel melalui ke galvanometer, melalui pengujian induktansi bersama ( M ). Rangkaian yang digunakan dalam metoda ini, ditunjukkan pada gambar 1. Gambar 1. Metoda induksi bersama. Jika arus primer ( I ) arahnya dibalik ( dari + I menjadi - I ), akan terjadi penyimpangan galvanometer ( θ ) sebanding dengan konstanta-konstanta rangkaian dan kepekaan galvanometer ( K ). Akibat perubahan arah arus ini, besar muatan total di dalam rangkaian adalah : Q = Dimana: M = induktansi bersama (Henry atau H) R = tahanan total rangkaian (ohm atau Ω) Pengukuran fluksi menggunakan galvanometer balistik yang sudah dikalibrasi, ditunjukkan pada gambar 2. Gambar 2. Pengukuran fluksi menggunakan galvanometer. Dari gambar, dapat dilihat bahwa galvanometer balistik dihubungkan seri dengan sebuah tahanan variabel dan sebuah kumparan yang melilit maknit permanent yang akan ditentukan fluksinya. Tahanan variabel diatur untuk menghasilkan redaman kritis bagi galvanometer. Adapun prinsip pengukuran galvanometer balistik, antara lain: Jika maknit permanen dilepas dengan cepat dari kumparan, maka akan dihasilkan suatu impuls arus yang menyebabkan galvanometer menyimpang. a. Kuantitas muatan melalui galvanometer balistik berbanding lurus dengan fluksi total ( Ф ) maknit permanen dan jumlah lilitan kumparan ( N ) dan berbanding terbalik dengan tahanan total rangkaian ( R ), dan secara matematis : b. Subtitusikan persamaan di atas sehingga diperoleh defleksi galvanometer ( θ ): c. Dari persamaan di atas untuk suatu harga Q , dapat diperoleh harga Ф yang besarnya : Catatan: Faktor kepekaan K harus dievaluasi terhadap tahanan rangkaian yang digunakan pada setiap pengukuran. 2.2 Galvanometer Suspensi ( Suspension Galvanometer ). Pengukuran-pengukuran arus searah sebelumnya menggunakan galvanometer sistem gantungan, yang merupakan pelopor instrumen kumparan putar, sebagai dasar pada umumnya instrumen penunjuk arus searah yang dipakai secara luas saat ini. Dengan beberapa penyempurnaan, Galvanometer suspensi masih digunakan untuk pengukuran-pengukuran laboratorium sensitivitas tinggi tertentu, jika keinda-han instrumen bukan merupakan masalah dan portabilitas bukan menjadi prioritas. Konstruksi sebuah galvanometer suspensi, ditunjukkan pada gambar 3. Gambar 3. Galvanometer Suspensi. 1. Sebuah kumparan kawat halus digantung di dalam medan maknet yang dihasilkan oleh sebuah maknet permanen, berdasarkan hukum gaya elektromaknet , jika dialiri arus listrik , maka kumparan tersebut akan berputar ( arus listrik mengalir dari dan ke kumparan melalui sebuah gantungan yang terbuat dari serabut halus dan keelastisan serabut tersebut menghasilkan suatu torsi yang akan melawan perputaran kumparan ). 2. Kumparanakan terus berdefleksi sampai gaya elektromaknetnya mengim-bangi torsi mekanis lawan dari gantungan. Dengan demikian defleksi kumparan merupakan ukuran untuk arus yang dibawa kumparan tersebut. 3. Sebuah cermin dipasang pada kumparan yang berfungsi untuk mende-fleksikan seberkas cahaya, sehingga sebuah bintik cahaya yang sudah diperkuat bergerak. diatas skala pada suatu jarak dari instrumen dan efek optiknya adalah sebuah jarum penunjuk yang panjang dengan massa nol. 2.3 Defleksi Galvanometer dalam Keadaan Mantap (Steady State deflection ). Prinsip kerja galvanometer suspensi diterapkan sama terhadap jenis instrumen yang lebih baru, yaitu mekanisme kumparan putar maknet permanen ( PMMC : permanent magnet moving coil ), dan konstruksi PMMC dan bagian-bagiannya ditunjukkan pada gambar 4. Gambar 4. Konstruksi PMMC Prinsip kerjanya yakni Jika arus mengalir di dalam kumparan, akan timbul torsi elektromaknetik yang menyebabkan berputarnya kumparan, dan torsi ini akan diimbangi torsi mekanis dari pegas-pegas pengatur yang diikat pada kumparan. Kesetimbangan torsi-torsi dan posisi sudut kumparan putar, dinyatakan oleh jarum penunjuk terhadap referensi tertentu, yang disebut skala. Menurut hukum dasar eletromaknetik , persamaan untuk torsi adalah : Dimana: T = torsi dalam Newton-meter (N-m) B = kerapatan fluksi didalam celah udara (Wb/m2) A = luas efektif kumparan (m2) I = arus dalam kumparan putar (Ampere, A) N = jumlah lilitan kumparan Karena kerapatan fluksi dan luas kumparan merupakan parameter-parameter konstan untuk sebuah instrumen, maka persamaan diatas torsi berbanding lurus dengan arus I (T~I). Torsi menyebabkan defleksi jarum ke keadaan mantap, dimana torsi diimbangi oleh torsi pegas pengontrol. Perencana hanya dapat mengubah nilai torsi pengatur dan jumlah lilitan kumparan untuk mengukur arus skala penuh. Umumnya luas kumparan praktis 0,5 – 2,5 cm, kerapatan fluksi untuk instrumen modern 1500 – 5000 gauss ( 0,15 – 0,5 Wb/m2). 2.4 Sifat Dinamik Galvanometer. Jika arus bolak balik dialirkan ke sebuah galvanometer pencatat, maka pencatatan yang dihasilkan oleh gerakan kumparan putar meliputi karakteristik respons dari elemen yang berputar itu sendiri, dengan demikian adalah penting untuk mempertimbangkan sifat dinamiknya. Sifat dinamik galvanometer adalah : kecepatan respons, redaman dan over-shoot. Sifat dinamik galvanometer dapat diamati dengan memutuskan arus input secara tiba-tiba, sehingga kumparan berayun kembali dari posisi defleksi menuju posisi nol. Sebagai akibat dari kelembaman ( inersia ) dari sistem yang berputar, jarum berayun melewati titik nol dalam arah berlawanan dan berosilasi kekiri dan kekanan, dan secara perlahan-lahan osilasi ini akan mengecil sebagai akibat dari redaman elemen berputar dan akhirnya jarum berhenti pada posisi nol. Gerakan sebuah kumparan didalam medan maknet, diketahui dari tiga kuantitas, yaitu : 1. Momen inersia kumparan putar terhadap sumbunya ( J ). 2. Torsi lawan yang dihasilkan oleh gantungan kumparan ( S ). 3. Konstanta redaman ( D ). Penyelesaian persamaan diferensial yang menghubungkan ketiga faktor diatas, menghasilkan tiga kemungkinan yang masing-masing menjelaskan sifat dinamik kumparan dan sudut defleksinya ( θ ). Ketiga jenis sifat-sifat tersebut ditunjukkan pada gambar 5. Gambar 5. Sifat dinamik galvanometer. Dari gambar 5 diatas dapat dijelaskan sebagai berikut : Kurva I : Keadaan terlalu redam, dimana kumparan kembali secara perlahan ke posisi diam tanpa lonjakan atau osilasi. Kurva II : Keadaan kurang redam, dimana gerakan kumparan dipengaruhi oleh osilasi sinusoida teredam. Laju dimana osilasi berhenti ditentukan konstanta redaman ( D ), momen inersia ( J ) dan torsi lawan ( S ) yang dihasilkan gantungan kumparan. Kuva III : Keadaan redaman kritis, dimana jarum kembali dengan cepat ke keadaan mantap tanpa osilasi. Idealnya, respons galvanometer adalah sedemikian rupa, sehingga jarum jam bergerak ke posisi akhir tanpa lonjakan, berarti gerakan tersebut harus pada keadaan redaman kritis, akan tetapi dalam praktek, pada umumnya galvano- meter sedikit kurang teredam, sehingga jarum sedikit melonjak sebelum berhenti, dan lebih lambat dari redaman kritis. 2.5 Mekanisme Redaman. Redaman galvanometer terjadi dalam dua mekanisme, yaitu : 1. Redaman mekanis, disebabkan : a. perputaran kumparan di udara sekelilingnya dan tidak bergantung pada arus listrik di kumparan. b. gesekan di bantalan-bantalannya karena gerakan. c. pembengkokan pegas-pegas gantungan. 2. Redaman elektromaknetik, disebabkan : efek induksi di dalam kumparan, yang berputar di dalam medan maknet. Cara-cara peredaman antara lain: a. Alat-alat ukur PMMC dibuat agar menghasilkan redaman viskos yang minimum dan derejat redaman diperbesar. b. Beberapa instrumen menggunakan prinsip elektromaknetik ( hukum Lenz ), dimana kumparan digulung pada sebuah rangka aluminium ringan, perputaran kumparan dalam medan maknet menghasilkan arus sirkulasi pada logam peng-hantar, sehingga torsi penahan dibangkitkan untuk melawan gerakan kumparan. c. Sebuah galvanometer dapat juga diredam dengan sebuah tahanan dihubungkan ke kumparan, jika kumparan berputar dalam medan maknet tegangan dibangkit-kan di kumparan yang akan mensirkulasi arus melalui kumparan dan tahanan luar, sehingga dihasilkan torsi yang meredam gerakan kumparan. 2.6 Gerak d’ Arsonval ( d’ Arsonval movement ) Gerakan dasar kumparan putaran maknet permanen yang ditunjukan pada gambar 4, sering disebut dengan gerak d’Arsonval. Konstruksi ini memungkinkan maknet besar di dalam suatu ruangan tertentu dan digunakan bila diinginkan fluksi terbesar di celah udara. Dia adalah instrumen dengan kebutuhan daya sangat rendah dan arus kecil untuk defleksi skala penuh. Gambar 6, menunjukkan sebuah pandangan maya dari gerakan d’Arsonval. Gambar 6. Gerak d’ Arsonval Pengamatan pada gambar 6, menunjukkan : - Sebuah maknet permanen berbentuk sepatu kuda dengan potongan-potongan besi lunak menempel padanya. - Antara potongan-potongan tersebut, terdapat sebuah silinder besi lunak yang berfungsi untuk menghasilkan medan maknet yang homogen. - Kumparan yang dililitkan pada sebuah kerangka logam ringan dan dipasang sedemikian rupa hingga dapat berputar bebas di celah udara. - Jarum penunjuk dipasang dibagian atas kumparan, bergerak sepanjang skala yang sudah dibagi-bagi dan menunjukkan defleksi sudut kumparan yang berarti juga menunjukkan arus melalui kumparan. - Bentuk “ Y “ adalah pengatur nol ( zero adjust ) dan dihubungkan ke ujung tetap pegas pengatur depan. - Sebuah pasak eksentrik ( pin ) yang menembus kotak instrumen yang memegang bagian “ Y “, sehingga posisi “ nol “ jarum dapat diatur dari luar. - Dua pegas konduktif dari fosfor-perunggu biasanya berkekuatan sama, yang menghasilkan gaya terkalibrasi untuk melawan torsi kumparan putar dan prestasi pegas yang konstan dibutuhkan untuk mempertahankan ketelitian instrumen. - Ketebalan pegas diperiksa secara teliti untuk mencegah kondisi pegas yang permanen ( eksitasinya hilang ). Arus dialirkan dari dan ke kumparan melalui pegas-pegas penghantar. - Keseluruhan sistem yang berputar dibuat setimbang statis oleh tiga buah beban kesetimbangan untuk semua posisi defleksi, seperti ditunjukkan pada gambar 7. Gambar 7. Tiga buah beban kesetimbangan. - Jarum, pegas dan titik putar ( pivot ) dirakit ke peralatan kumparan dengan menggunakan alas titik putar dan ditopang oleh bantalan jewel ( jewel bearing ), seperti ditunjukkan pada gambar 8. Jewel berbentuk “ V “ ditunjukkan pada gambar 8 a digunakan secara umum pada bantalan-bantalan instrumen dan mempunyai gesekan paling kecil diantara semua bantalan. Gambar 8. bantalan jewel ( jewel bearing ) 2.7 Sensitivitas galvanometer. Untuk menyatakan sensitivitas sebuah galvanometer, umumnya digunakan tiga buah defenisi, yaitu : 1. Sensitivitas arus ( current sensitivity ) 2. Sensitivitas tegangan ( voltage sensitivity ) 3. Sensitivitas mega-ohm ( megohm sensitivity ) 4. Sensitivitas balistik 1. Sensitivitas Arus, didefinisikan sebagai : Perbandingan defleksi galvanometer terhadap arus yang menghasilkan defleksi tersebut. Untuk galvanometer yang skalanya tidak dikalibrasi dalam milimeter ( mm ), defleksi dapat dinyatakan dalam bagian skala, maka sensitivitas arus : Dimana: d = defleksi galvanometer dalam bagian skala atau mm. I = arus galvanometer dalam mikroamper ( μA ) 2. Sensitivitas Tegangan, didefinisikan sebagai : Perbandingan defleksi galvanometer terhadap tegangan yang menghasilkan-nya, jadi : Dimana: d = defleksi galvanometer dalam bagian skala atau mm. V = tegangan yang diberikan ke galvanometer dalam milivolt ( mV ). Adalah lazim untuk memandang galvanometer bersama-sama dengan tahanan redaman kritis ( CDRX ) dan kebanyakan pabrik menyatakan sensitivitas tegangan dalam mm / mV. 3. Sensitivitas Mega-ohm, didefinisikan sebagai : Tahanan ( dalam mega-ohm ) yang dihubungkan seri dengan galvanometer , agar menghasilkan defleksi sebesar satu bagian skala bilamana tegangan sebesar 1 V diberikan ke rangkaian tersebut. Karena tahanan ekivalen dari galvanometer yang diparalelkan diabaikan terhadap tahanan ( dalam mega-ohm ) yang seri dengannya, maka arus masuk praktis sama dengan 1 / R ( μA ) dan menghasilkan defleksi satu bagian. Secara numerik, sensitivitas mega-ohm sama dengan sensitivitas arus ; Dimana: d = defleksi galvanometer dalam bagian skala atau mm I = arus galvanometer dalam mikroamper ( μA ). 4. Sensitivitas Balistik Sensitivitas ini ditemukan pada galvanometer balistik dan didefinisikan sebagai : Perbandingan defleksi maksimal galvanometer ( dm ) terhadap jumlah muatan listrik ( Q ), jadi : Dimana: dm = defleksi maksimal galvanometer dalam bagian skala atau mm. Q = muatan listrik dalam mikrocoulomb ( μC ). BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan. Untuk mengukur fluksi maknit digunakan galvanometer balistik, dimana galvanometer ini bekerja menggunakan prinsip d’ Arsonval dan dirancang khusus untuk pemakaian selama 20 – 30 sekon dengan kepekaan tinggi. Galvanometer suspensi masih digunakan untuk pengukuran-pengukuran laboratorium sensitivitas tinggi tertentu, jika keinda-han instrumen bukan merupakan masalah dan portabilitas bukan menjadi prioritas. Prinsip kerja galvanometer suspensi diterapkan sama terhadap jenis instrumen yang lebih baru, yaitu mekanisme kumparan putar maknet permanen ( PMMC : permanent magnet moving coil ), Prinsip kerjanya yakni Jika arus mengalir di dalam kumparan, akan timbul torsi elektromaknetik yang menyebabkan berputarnya kumparan, dan torsi ini akan diimbangi torsi mekanis dari pegas-pegas pengatur yang diikat pada kumparan. Sifat dinamik galvanometer adalah : kecepatan respons, redaman dan over-shoot. Sifat dinamik galvanometer dapat diamati dengan memutuskan arus input secara tiba-tiba, sehingga kumparan berayun kembali dari posisi defleksi menuju posisi nol. Redaman galvanometer terjadi dalam dua mekanisme, yaitu: Redaman mekanis dan Redaman elektromaknetik. Gerakan dasar kumparan putaran maknet permanen sering disebut dengan gerak d’Arsonval. Untuk menyatakan sensitivitas sebuah galvanometer, umumnya digunakan tiga buah defenisi, yaitu : 1. Sensitivitas arus ( current sensitivity ) 2. Sensitivitas tegangan ( voltage sensitivity ) 3. Sensitivitas mega-ohm ( megohm sensitivity ) 4. Sensitivitas balistik 3.2 Saran. Dalam sebuah penulisan, tentu diperlukan dilakukannya penulisan lanjutan guna meningkatkan ilmu pengetahuan. Dalam membuat makalah, disarankan mencari referensi yang lebih luas lagi, sehingga pembahasan akan semakin mendalam dan lebih efektif. Sehingga akan benar-benar memberikan manfaat dimana akan didapat sebuah pengetahuan yang dapat diterapkan di dalam masyarakat hendaknya. DAFTAR PUSTAKA http://indonesian.irib.id/balistic-galvanometer/html http://www.ampl.or.id/galvanometer-suspensi/html http://cills.wordpress.com/2008/04/20/centre-of-indonesia-physics-studies http://groups.yahoo.com/group/alat-ukur-listrik/html http://greenpressnetwork.blogspot.com/2008/03/galvanometer/html Cooper, D, William. 1985. Instrumentasi elektronik dan teknik pengukuran. Jakarta: Erlangga. Rahmad, M. 2008. Alat-alat ukur listrik. Pekanbaru: Cendekia Insani. KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat dan kesehatan kepada kita semua, sehingga kita dapat melaksanakan suatu proses pembelajaran sebagaimana yang terlaksana seperti sekarang ini. Dalam Makalah ini, saya mencoba membuat suatu pembahasan menganai alat ukur Ohmmeter dan Galvanometer yang dapat saya sajikan yaitu beberapa defenisi- defenisi dan berbagai gambar yang diselesaikan langkah demi langkah, dan diberi komentar. Makalah ini sangat sederhana dan masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu, untuk membantu kesempurnaan Makalah ini, maka saya sangat mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak terutamaibu guru. Selain itu atas kekurangan-kekurangan yang ada didalam Makalah ini maka saya juga memohon maaf yang sebesar- besarnya. DAFTAR ISI KATA PENGANTAR i DAFTAR ISI ii PEMBAHASAN 1 1. Deskripsi Alat Ukur 1 2. Gambar Alat Ukur 3 3. Bagian Alat Ukur dan Fungsinya 4 4. Fungsi Alat ukur 8 5. Cara Penggunaan 9 DAFTAR PUSTAKA 18 PEMBAHASAN 1. DESKRIPSI ALAT UKUR A. OHM METER Ohm-meter adalah alat pengukur hambatan listrik, yaitu daya untuk menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya satuan hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm. Desain asli dari ohmmeter menyediakan baterai kecil untuk menahan arus listrik. Ini menggunakan galvanometer untuk mengukur arus listrik melalui hambatan. Skala dari galvanometer ditandai pada ohm, karena voltase tetap dari baterai memastikan bahwa hambatan menurun, arus yang melalui meter akan meningkat. Ohmmeter dari sirkui itu sendiri, oleh karena itu mereka tidak dapat digunakan tanpa sirkuit yang terakit. Tipe yang lebih akurat dari ohmmeter memiliki sirkuit elektronik yang melewati arus constant (I) melalui hambatan, dan sirkuti lainnya yang mengukur voltase (V) melalui hambatan. Menurut persamaan berikut, yang berasal dari hukum Ohm, nilai dari hambatan (R) dapat ditulis dengan: V menyatakan potensial listrik (voltase/tegangan) dan I menyatakan besarnya arus listrik yang mengalir. Untuk pengukuran tingkat tinggi tipe meteran yang ada di atas sangat tidak memadai. Ini karena pembacaan meteran adalah jumlah dari hambatan pengukuran timah, hambatan kontak dan hambatannya diukur. Untuk mengurangi efek ini, ohmmeter yang teliti untuk mengukur voltase melalui resistor. Dengan tipe dari meteran ini, setiap arus voltase turun dikarenakan hambatan dari gulungan pertama dari timah dan hubungan hambatan mereka diabaikan oleh meteran. Teknik pengukuran empat terminal ini dinamakan pengukuran Kelvin, setelah metode William Thomson, yang menemukan Jembatan Kelvin pada tahun 1861 untuk mengukur hambatan yang sangat rendah. Metode empat terminal ini dapat juga digunakan untuk melakukan pengukuran akurat dari hambatan tingkat rendah. B. GALVANOMETER Galvanometer adalah alat pengukur kuat arus yang sangat lemah. Cara kerjanya sama dengan Amperemeter, Voltmeter, dan Ohmmeter. Ketiga alat itu cara kerjanya sama dengan motor listrik, tapi karena dilengkapi pegas, maka kumparannya tidak berputar. Karena muatan dalam magnet dapat berubaha karena arus listrik yang mengalir ke dalamnya. Galvanometer itu merupakan alat ukur listrik yang digunakn untuk mengukur kuat arus dan beda potensial listrik yang relatif kecil. Galvanometer tidak dapat digunakan untuk mengukur kuat arus maupun beda potensial listrik yang relatif besar, karena komponen-komponen internalnya yang tidak mendukung . Galvanometer bisa digunakan untuk mengukur kuat arus maupun beda potensial listrik yang besar, jika pada galvanometer tersebut dipasang hambatan eksternal (pada voltmeter disebut hambatan depan, sedangkan pada ampermeter disebut hambatan shunt) 2. GAMBAR ALAT UKUR 1. OHM METER 2. GALVANOMETER 1. BAGIAN ALAT UKUR DAN FUNGSINYA A. OHMMETER Bagian Ohmmeter dan fungsinya Dari gambar diatas, dapat dijelaskan bagian-bagian dan fungsinya : (1) Sekrup pengatur kedudukan jarum penunjuk (Zero Adjust Screw), berfungsi untuk mengatur kedudukan jarum penunjuk dengan cara memutar sekrupnya ke kanan atau ke kiri dengan menggunakan obeng pipih kecil. (2) Tombol pengatur jarum penunjuk pada kedudukan zero (Zero Ohm Adjust Knob), berfungsi untuk mengatur jarum penunjuk pada posisi nol. Caranya : saklar pemilih diputar pada posisi (Ohm), test lead + (merah dihubungkan ke test lead – (hitam), kemudian tombol pengatur kedudukan 0 diputar ke kiri atau ke kanan sehingga menunjuk pada kedudukan 0 . (3) Saklar pemilih (Range Selector Switch), berfungsi untuk memilih posisi pengukuran dan batas ukurannya. Multimeter biasanya terdiri dari empat posisi pengukuran, yaitu : (4) Posisi (Ohm) berarti multimeter berfungsi sebagai ohmmeter, yang terdiri dari tiga batas ukur : x 1; x 10; dan K  (5) Posisi ACV (Volt AC) berarti multimeter berfungsi sebagai voltmeter AC yang terdiri dari lima batas ukur : 10; 50; 250; 500; dan 1000. (6) Posisi DCV (Volt DC) berarti multimeter berfungsi sebagai voltmeter DC yang terdiri dari lima batas ukur :10; 50; 250; 500; dan 1000. (7) Posisi DCmA (miliampere DC) berarti multimeter berfungsi sebagai mili amperemeter DC yang terdiri dari tiga batas ukur : 0,25; 25; dan 500. (8) Tetapi ke empat batas ukur di atas untuk tipe multimeter yang satu dengan yang lain batas ukurannya belum tentu sama. (9) Lubang kutub + (V A Terminal), berfungsi sebagai tempat masuknya test lead kutub + yang berwarna merah. (10) Lubang kutub – (Common Terminal), berfungsi sebagai tempat masuknya test lead kutub - yang berwarna hitam. (11) Saklar pemilih polaritas (Polarity Selector Switch), berfungsi untuk memilih polaritas DC atau AC. (12) Kotak meter (Meter Cover), berfungsi sebagai tempat komponen-komponen multimeter. (13) Jarum penunjuk meter (Knife –edge Pointer), berfungsi sebagai penunjuk besaran yang diukur. (14) Skala (Scale), berfungsi sebagai skala pembacaan meter. B. GALVANOMETER Tegangan yang diukur sekitar 1 volt Tegangan yang diukur sekitar 24 volt, dan galvanometer RUSAK! Galvanometer bisa digunakan untuk mengukur kuat arus maupun beda potensial listrik yang besar, jika pada galvanometer tersebut dipasang hambatan eksternal (pada voltmeter disebut hambatan depan, sedangkan pada ampermeter disebut hambatan shunt). GALVANOMETER dengan HAMBATAN SHUNT Galvanometer dengan hambatan shunt adalah ampermeter. Dalam pemasangannya, ampermeter ini harus dihubungkan paralel dengan sebuah hambatan shunt Rsh. Pemasangan hambatan shunt ini tidak lain bertujuan untuk meningkatkan batas ukur galvanometer agar dapat mengukur kuat arus listrik yang lebih besar dari nilai standarnya. Galvanometer Galvanometer adalah alat pengukur kuat arus yang sangat lemah. Cara kerjanya sama dengan Amperemeter, Voltmeter, dan Ohmmeter. Ketiga alat itu cara kerjanya sama dengan motor listrik, tapi karena dilengkapi pegas, maka kumparannya tidak berputar. Karena muatan dalam magnet dapat berubaha karena arus listrik yang mengalir ke dalamnya. Galvanometer adalah alat ukur listrik yang digunakn untuk mengukur kuat arus dan beda potensial listrik yang relatif kecil. Galvanometer tidak dapat digunakan untuk mengukur kuat arus maupun beda potensial listrik yang relatif besar, karena komponen-komponen internalnya yang tidak mendukung . Galvanometer bisa digunakan untuk mengukur kuat arus maupun beda potensial listrik yang besar, jika pada galvanometer tersebut dipasang hambatan eksternal (pada voltmeter disebut hambatan depan, sedangkan pada ampermeter disebut hambatan shunt) Galvanometer adalah alat ukur yang memiliki kepekaan tinggi. Oleh karena itu, galvanometer dipakai pada pengukursn dengan tegangan yang sangat kecil. Bila akan terdapat suatu tegangan antara dua titik pada satu jaringan listrik, maka arus akan mengalir dalam alat pengukur (galvanometer) yang dihubungkan antara kedua titik tersebut, dan akan menyebabkan dibangkitkanya suatu moment penggerak. Cara inilah yang dipergunakan dalam jembatan wheatstone. Dalam dunia kelistrikan, Galvanometer sejenis dengan ammeter / amperemeter dan merupakan suatu alat yang digunakan untuk mendeteksi dan mengukur arus yang melalui suatu cabang. Kebanyakan galvanometer menggunakan prinsip momen yang berlaku pada kumparan di dalam medan magnet. Galvanometer akan menghasilkan perputaran jarum penunjuk sebagai hasil dari arus listrik yang mengalir melalui lilitannya. Pada mulanya bentuk galvanometer seperti alat yang dipakai Oersted yaitu jarum kompas yang diletakkan dibawah kawat yang dialiri arus yang akan diukur. Kawat dan jarum diantara keduanya mengarah utara-selatan apabila tidak ada arus di dalam kawat. Akibat adanya arus listrik yang mengalir melalui kawat akan tercipta medan magnet sehingga arah jarum magnet di dekat kawat akan bergeser arah jarum magnetnya. Kepekaan galvanometer semacam ini bertambah apabila kawat itu dililitkan menjadi kumparan dalam bidang vertical dengan jarum kompas ditengahnya. Dan instrument semacam ini dibuat oleh Lord Kelvin pada tahun 1890, yang tingkat kepekaanya jarang sekali dilampaui oleh alat-alat yang ada pada saat ini. Teori Galvanometer Galvanometer selalu berorientasi sehingga letak kumparan selalu paralel dengan garis magnetik meridian lokal, yang tak lain adalah komponen horisontal BH dari medan magnetik bumi. Saat arus mengalir melalui kumparan galvanometer, medan magnet lain (B) tercipta dan posisinya tegak lurus dengan kumparan. Kekuatan medan magnetnya dirumuskan sebagai: Dimana I adalah arus dalam satuan ampere, n adalah jumlah lilitan kumparan r adalah jari-jari kumparan. Kedua medan magnet yang saling tegak lurus akan menghasilkan resultan secara vektor dan jarum penunjuk akan menunjuk arah resultan kedua vektor tersebut dengan sudut: Dari hukum tanget, , dengan kata lain. atau atau , dimana K disebut sebagai faktor reduksi dari tangen galvanometer. Salah satu masalah dengan tangen galvanometer adalah resolusi degradasinya berada pada arus tinggi dan arus rendah (coba lihat grafik tangen). Resolusi maksimum didapatkan saat θ bernilai 45°. Saat nilai θ dekat dengan 0° atau 90°, perubahan prosentase signikikan di aliran arus akan mengakibatkan jarum bergerak beberapa derajat. Galvanometer, sebuah instrumen yang digunakan untuk menunjukkan keberadaan, arah, atau kekuatan arus listrik kecil. Galvanometer khas adalah instrumen laboratorium yang peka digunakan terutama untuk mendeteksi dan membandingkan arus. Galvanometer memanfaatkan fakta bahwa arus listrik yang mengalir melalui kawat mendirikan sebuah medan magnet di sekitar kawat. Dalam galvanometer, kawat adalah luka ke kumparan. Ketika arus mengalir melalui kumparan, salah satu ujung kumparan menjadi kutub magnet utara, tiang lainnya magnet selatan. Ketika sebuah magnet permanen ditempatkan di dekat kumparan, dua bidang-satu dari kumparan dan salah satu dari magnet berinteraksi. Kutub seperti akan memukul mundur satu sama lain dan tidak seperti kutub akan menarik. Jumlah meningkat tarikan dan tolakan sebagai kekuatan meningkat saat ini. Dalam galvanometer bergerak-magnet, magnet permanen adalah jarum (seperti jarum kompas) dipasang pada poros dan dikelilingi oleh kumparan. Dalam kumparan bergerak-galvanometer-jenis-yang paling umum kumparan dipasang pada pivot atau ditangguhkan oleh strip logam tipis. Kumparan ini terletak di antara kutub-kutub magnet permanen sedemikian rupa sehingga berputar ketika arus yang mengalir melalui itu. Arah rotasi tergantung pada arah arus melalui kumparan, dan jumlah rotasi tergantung pada kekuatan arus. Sebuah galvanometer sering digunakan untuk menunjukkan ketika arus dalam sebuah rangkaian telah dikurangi menjadi nol, seperti dalam pengoperasian jembatan Wheatstone, sebuah perangkat untuk mengukur resistensi listrik tepat. Sebuah mekanisme bergerak-kumparan yang serupa dengan yang digunakan pada galvanometer yang digunakan dalam beberapa amperemeter. Seperti galvanometer, instrumen ini mengukur kekuatan arus tetapi mereka dapat menangani arus kuat, tidak seperti galvanometer, mereka tidak dapat menunjukkan arah saat ini. Sebuah mekanisme bergerak-koil juga digunakan dalam beberapa voltmeter (yang mengukur tegangan di sirkuit) dan ohmmeters (yang mengukur perlawanan di sirkuit). Dalam beberapa instrumen, saklar pemilih menghubungkan mekanisme bergerak-kumparan ke sirkuit internal yang berbeda sehingga mekanisme tunggal dapat digunakan dalam membuat semua tiga jenis pengukuran. Prinsip dasar pengoperasian galvanometer didasarkan ditemukan pada 1820 oleh Hans Christian Oersted ketika ia mengamati bahwa jarum magnet dapat dibelokkan oleh arus listrik. Galvanometer pertama dibuat oleh Johann Schweigger pada tahun 1820. Pada tahun 1882, Jacques Arsene d'Arsonval memperkenalkan galvanometer bergerak-kumparan. Edward Weston membuat perbaikan penting untuk perangkat beberapa tahun kemudian. Homemade galvanometer Galvanometers digunakan untuk mendeteksi arus listrik. Anda dapat membuat sendiri menggunakan kawat dan kompas . Gunakan 3-4 kaki tipis kawat terisolasi . Bungkus kawat beberapa kali rapat di sekeliling kompas, meninggalkan sekitar delapan inci dari kawat pada setiap akhir. Sekarang jalur sekitar satu inci dari isolasi plastik dari masing-masing ujung kawat, kawat tembaga telanjang meninggalkan terkena. Selanjutnya, tekan ujung telanjang kawat ke C atau D-sel baterai. Hanya meninggalkan rangkaian terhubung selama 2-3 detik, cukup lama untuk melihat jarum mulai berputar. Aliran arus akan panas baterai dan kabel jika Anda meninggalkan mereka terhubung selama lebih dari beberapa detik. Apa yang terjadi? Arus yang mengalir melalui sirkuit menghasilkan medan elektromagnetik, yang membuat jarum kompas magnet mencoba untuk menyelaraskan dengan itu bergerak arus melalui rangkaian. Jika Anda mengubah arah arus (dengan memutar baterai sekitar sehingga terminal negatif akan terhubung ke ujung lain kawat), maka Anda juga harus mampu melihat perubahan dalam arah yang bergerak jarum kompas. Cobalah kawat melingkar ketat Anda, atau membuat gulungan lebih sekitar kompas. Apakah itu membuat perbedaan dalam seberapa banyak atau seberapa cepat bergerak jarum kompas? Ini galvanometer buatan bukan merupakan ukuran kuantitatif saat ini - itu menunjukkan Anda apakah arus listrik mengalir, dan arah itu mengalir, tapi tidak berapa banyak amp sedang diproduksi. Galvanometer Galvanometer adalah alat yang dapat mendeteksi dan mengukur sejumlah kecil arus dalam sebuah sirkuit listrik. Galvanometer pertama dibangun hanya beberapa bulan setelah Hans Christian Ørsted ditunjukkan dalam 1820 bahwa arus listrik dapat membelokkan jarum magnetik. Perangkat ini dirakit oleh matematikawan dan fisikawan Jerman Johann Schweigger, yang menyebutnya pengganda. Pada dasarnya, terdiri dari galvanometer seperti jarum menempel pada koil yang dipasang sehingga kumparan diperbolehkan untuk poros bebas dalam medan magnet yang diciptakan oleh kutub dari satu atau lebih magnet permanen. Ketika listrik diperbolehkan untuk melewati kumparan, medan magnet yang dihasilkan oleh kawat pembawa arus berinteraksi dengan bidang magnet permanen (bepergian dari utara ke kutub selatan), menghasilkan kekuatan torsi memutar dikenal sebagai kumparan yang berputar, sebuah respon dijelaskan oleh aturan tangan kiri . Defleksi dari jarum galvanometer adalah sebanding dengan arus yang mengalir melalui kumparan. Sebuah galvanometer, sederhana needleless disajikan dalam tutorial ini. Untuk mengamati pengaruh arus listrik pada kumparan, klik Turn biru tombol On untuk membuang Switch Pisau. Tindakan ini memungkinkan arus dari baterai mengalir melalui rangkaian (dari positif ke negatif), melalui kumparan diposisikan antara kutub yang berlawanan dari dua Magnet Bar. Medan magnet yang dihasilkan oleh arus dalam kumparan adalah di sudut kanan terhadap bidang kumparan; bidang ini digambarkan dengan anak panah ungu, ujung yang menunjukkan ujung utara lapangan. Medan magnet ini menyebabkan kumparan induksi untuk ayunan, sebagai kutub selatan medan magnet kumparan adalah tertarik ke kutub utara magnet batang bidang. Setelah kumparan sejajar dengan cara ini tidak bergerak lagi kecuali arah arus melalui kumparan dibalik dengan mengklik tombol Baterai Flip. Tindakan ini membalikkan kutub medan magnet yang dihasilkan sekitar kumparan sebagai melewati arus melalui itu, sehingga ayunan kumparan dalam arah yang berlawanan. Untuk menghentikan aliran listrik melalui koil, klik Turn Off merah. Galvanometer Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas D'Arsonval / Weston galvanometer gerakan - dengan kumparan bergerak ditampilkan dalam oranye. Galvanometer adalah jenis ammeter : alat untuk mendeteksi dan mengukur arus listrik . Ini adalah analog elektromekanis transduser yang menghasilkan defleksi putar dari beberapa jenis pointer dalam menanggapi arus listrik yang mengalir melalui kumparan dalam medan magnet . . Galvanometers adalah instrumen pertama kali digunakan untuk mendeteksi dan mengukur arus listrik. Galvanometers sensitif digunakan untuk mendeteksi sinyal dari kabel laut yang panjang, dan digunakan untuk menemukan aktivitas listrik jantung dan otak. Beberapa galvanometers menggunakan pointer yang solid pada suatu skala pengukuran menunjukkan, jenis yang sangat sensitif lainnya menggunakan cermin kecil dan balok cahaya untuk memberikan amplifikasi sinyal mekanis kecil. Awalnya alat laboratorium di lapangan sendiri mengandalkan magnet bumi untuk memberikan kekuatan untuk mengembalikan pointer, galvanometers dikembangkan ke kompak, kasar, instrumen portabel sensitif yang sangat penting untuk pengembangan electrotechnology. Suatu jenis galvanometer yang direkam secara permanen pengukuran adalah perekam grafik . Istilah ini telah diperluas untuk mencakup penggunaan mekanisme yang sama dalam rekaman, positioning, dan servo peralatan Sejarah Defleksi dari kompas magnetik jarum oleh arus dalam kawat pertama kali dijelaskan oleh Hans Oersted pada tahun 1820. Fenomena ini dipelajari baik untuk kepentingan sendiri dan sebagai alat untuk mengukur arus listrik. Galvanometer paling awal dilaporkan oleh Johann Schweigger di Universitas Halle pada tanggal 16 September 1820. André-Marie amper juga memberikan kontribusi untuk pengembangannya. Desain awal meningkatkan efek dari medan magnet karena arus dengan menggunakan beberapa ternyata kawat; instrumen yang pada awalnya disebut "pengali" karena fitur desain umum. Istilah "galvanometer", umum dipakai oleh 1836, berasal dari nama keluarga listrik peneliti Italia Luigi Galvani , yang menemukan pada 1771 bahwa arus listrik bisa membuat brengsek kaki katak. Awalnya instrumen bergantung pada medan magnet Bumi untuk memberikan gaya pemulih untuk jarum kompas, ini disebut "singgung" galvanometers dan harus berorientasi sebelum digunakan. Kemudian instrumen dari jenis "astatic" digunakan magnet yang berlawanan untuk menjadi independen dari lapangan bumi dan akan beroperasi dalam orientasi apapun. Bentuk yang paling sensitif, galvanometer Thompson atau cermin, diciptakan oleh William Thomson (Lord Kelvin) dan dipatenkan oleh dia pada tahun 1858. Daripada jarum kompas, itu digunakan magnet kecil yang melekat pada sebuah cermin ringan kecil, ditangguhkan oleh benang, defleksi dari balok cahaya sangat diperbesar defleksi akibat arus kecil. Atau defleksi dari magnet ditangguhkan dapat diamati secara langsung melalui mikroskop. Kemampuan untuk mengukur secara kuantitatif tegangan dan arus diperbolehkan Georg Ohm untuk merumuskan Hukum Ohm , yang menyatakan bahwa tegangan melintasi konduktor berbanding lurus dengan arus melalui itu. Bentuk bergerak-magnet galvanometer awal memiliki kelemahan bahwa itu dipengaruhi oleh massa zat besi magnet atau dekat, dan lendutan yang tidak linear proporsional terhadap arus. Pada tahun 1882 Jacques Arsene d'Arsonval- dan Marcel Deprez mengembangkan bentuk dengan magnet permanen dan kumparan stasioner bergerak kawat, ditangguhkan oleh kawat halus yang baik yang disediakan sambungan listrik ke koil dan torsi memulihkan kembali ke posisi nol. Tabung besi di dalam kumparan medan magnet terkonsentrasi. Sebuah cermin terpasang pada kumparan dibelokkan sinar cahaya untuk menunjukkan posisi kumparan. Medan magnet terkonsentrasi dan suspensi halus membuat instrumen sensitif;. D'instrumen Arsonval's awal bisa mendeteksi sepuluh microamperes [1] Edward Weston ditingkatkan secara ekstensif desain. Dia menggantikan suspensi kawat halus dengan pivot, dan menyediakan torsi dan memulihkan sambungan listrik melalui pegas spiral agak seperti di jam tangan roda keseimbangan . Ia mengembangkan metode untuk menstabilkan medan magnet dari magnet permanen, sehingga instrumen akan memiliki akurasi yang konsisten dari waktu ke waktu. Dia menggantikan sinar dan cermin dengan pointer pisau-tepi, yang dapat langsung membaca, sebuah cermin di bawah pointer dan dalam bidang yang sama seperti skala dieliminasi paralaks kesalahan dalam observasi. Untuk mempertahankan kekuatan medan, desain Weston digunakan slot yang sangat sempit di mana kumparan dipasang, dengan potongan besi yang minimal udara kesenjangan dan lembut tiang, ini membuat instrumen defleksi lebih linear sehubungan dengan arus kumparan. Akhirnya, kumparan adalah luka pada mantan cahaya terbuat dari logam konduktif, yang bertindak sebagai peredam. Dengan 1888 Edward Weston telah dipatenkan dan membawa formulir komersial dari instrumen ini, yang menjadi komponen standar dalam peralatan listrik. Itu dikenal sebagai instrumen "portabel" karena sedikit dipengaruhi oleh posisi pemasangan atau dengan transportasi dari satu tempat ke tempat. Desain ini hampir universal digunakan dalam kumparan bergerak-meter saat ini. Operasi D'Arsonval / Weston galvanometer gerakan. Bagian dari kiri magnet potongan tiang rusak keluar untuk menunjukkan kumparan Penggunaan yang paling akrab adalah sebagai instrumen pengukuran analog, sering disebut meter. Hal ini digunakan untuk mengukur arus searah (aliran muatan listrik) melalui sebuah sirkuit listrik. D'Arsonval / Weston bentuk yang digunakan saat ini adalah dibangun dengan kumparan berputar kecil kawat di bidang magnet permanen. Kumparan terpasang ke pointer tipis yang melintasi skala dikalibrasi. Sebuah pegas torsi kecil menarik kumparan dan pointer ke posisi nol. Ketika arus searah (DC) mengalir melalui koil, koil menghasilkan medan magnet. Bidang ini bertindak terhadap magnet permanen. Liku koil, mendorong terhadap musim semi, dan bergerak pointer. Poin tangan pada skala menunjukkan arus listrik. Desain yang cermat dari potongan tiang memastikan bahwa medan magnet seragam, sehingga defleksi sudut dari pointer sebanding dengan arus. Argometer yang berguna umumnya berisi ketentuan untuk redaman resonansi mekanis dari kumparan bergerak dan pointer, sehingga pointer ke posisi mengendap dengan cepat tanpa osilasi. Sensitivitas dasar meter mungkin, misalnya, 100 microamperes skala penuh (dengan drop tegangan, katakanlah, 50 milivolt pada arus penuh). Meter tersebut sering dikalibrasi untuk membaca beberapa kuantitas lainnya yang dapat dikonversi menjadi arus besarnya itu. Penggunaan pembagi saat ini, sering disebut shunt , memungkinkan meter yang akan dikalibrasi untuk mengukur arus yang lebih besar. Sebuah meter yang dapat dikalibrasi sebagai voltmeter DC jika resistansi kumparan dikenal dengan menghitung tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan arus skala penuh. Sebuah meter yang dapat dikonfigurasi untuk membaca tegangan lainnya dengan menempatkan dalam rangkaian pembagi tegangan. Hal ini umumnya dilakukan dengan menempatkan resistor secara seri dengan kumparan meter. Meter yang dapat digunakan untuk membaca resistensi ini dengan penempatannya dalam seri dengan tegangan dikenal (baterai) dan resistor disesuaikan. Dalam langkah persiapan, sirkuit selesai dan resistor disesuaikan untuk menghasilkan defleksi skala penuh. Ketika sebuah resistor yang tidak diketahui ditempatkan secara seri dalam rangkaian arus akan kurang dari skala penuh dan skala tepat dikalibrasi dapat menampilkan nilai dari resistor sebelumnya-tidak diketahui. Karena pointer meter biasanya jarak kecil di atas skala meter, paralaks kesalahan dapat terjadi ketika operator mencoba untuk membaca garis skala yang "garis" dengan pointer. Untuk mengatasi ini, beberapa meter termasuk cermin sepanjang tanda dari skala utama. Keakuratan pembacaan dari skala cermin ditingkatkan oleh kepala posisi seseorang saat membaca skala sehingga pointer dan refleksi dari pointer sejajar; pada titik ini, mata operator harus secara langsung di atas pointer dan setiap paralaks kesalahan telah telah diminimalkan. Jenis Thompson mencerminkan galvanometer. Saat ini jenis utama dari mekanisme galvanometer masih digunakan adalah kumparan bergerak D'Arsonval / Weston mekanisme, yang digunakan dalam meter analog tradisional. galvanometer Tangent Galvanometer Tangent dibuat oleh JHBunnell Co sekitar tahun 1890. Sebuah galvanometer tangen adalah awal alat ukur yang digunakan untuk pengukuran arus listrik . Ia bekerja dengan menggunakan kompas jarum untuk membandingkan medan magnet yang dihasilkan oleh arus tidak diketahui oleh medan magnet Bumi. Ia mendapat namanya dari prinsip operasi, hukum tangen magnetisme, yang menyatakan bahwa tangen dari sudut jarum kompas membuat sebanding dengan rasio kekuatan dari dua bidang tegak lurus magnet. Ini pertama kali dijelaskan oleh Claude Pouillet pada tahun 1837. Sebuah galvanometer tangen terdiri dari gulungan kawat tembaga terisolasi luka pada bingkai melingkar non-magnetik. Frame dipasang secara vertikal pada dasar horisontal disediakan dengan sekrup meratakan. Kumparan dapat diputar pada sumbu vertikal yang melewati pusatnya. Sebuah kotak kompas dipasang horizontal di tengah skala melingkar. Ini terdiri dari jarum, kecil magnet yang kuat berputar di pusat kumparan. Jarum magnetik bebas berputar pada bidang horisontal. Skala melingkar dibagi menjadi empat kuadran. Setiap kuadran lulus dari 0 ° sampai 90 °. Sebuah pointer yang panjang aluminium tipis melekat pada jarum di pusat dan di sudut yang tepat untuk itu. Untuk menghindari kesalahan karena paralaks cermin dipasang di bawah pesawat adalah jarum kompas. Dalam operasi, instrumen yang diputar pertama sampai medan magnet bumi, ditunjukkan oleh jarum kompas, yang sejajar dengan pesawat dari koil. Maka arus tidak diketahui diterapkan pada kumparan. Hal ini menciptakan medan magnet kedua pada sumbu kumparan, medan magnet tegak lurus terhadap Bumi. Jarum kompas menanggapi penjumlahan vektor dari dua bidang, dan mengalihkan ke sudut sama dengan tangen dari rasio dari dua bidang. Dari sudut dibaca dari skala kompas itu, saat ini dapat ditemukan dari sebuah tabel. [2] Kabel pasokan saat ini harus luka dalam heliks kecil, seperti ekor babi, jika lapangan karena kawat akan mempengaruhi jarum kompas dan pembacaan yang salah akan diperoleh. [ sunting ] Teori Galvanometer berorientasi sehingga bidang kumparan sejajar dengan meridian magnetik lokal, yang merupakan komponen horisontal B H medan magnet bumi. Ketika melewati arus melalui kumparan galvanometer, kedua medan magnet tegak lurus B ke kumparan dibuat, kekuatan: dimana I adalah arus dalam ampere , n adalah jumlah putaran kumparan dan r adalah jari-jari kumparan. Bidang-bidang tegak lurus dua magnet menambah vectorially , dan titik-titik kompas jarum sepanjang arah resultan mereka, pada sudut: Dari hukum tangen, , Yaitu atau atau , Di mana K disebut Faktor Pengurangan galvanometer singgung. Satu masalah dengan galvanometer singgung adalah bahwa resolusi degradasi pada kedua arus tinggi dan arus rendah. Resolusi maksimum diperoleh ketika nilai θ adalah 45 °. Ketika nilai θ adalah mendekati 0 ° atau 90 °, perubahan persentase besar di saat ini hanya akan memindahkan jarum beberapa derajat. pengukuran geomagnetik bidang Sebuah galvanometer singgung juga dapat digunakan untuk mengukur besarnya komponen horisontal dari medan geomagnetik . Ketika digunakan dengan cara ini, tegangan rendah-sumber tenaga, seperti baterai, terhubung secara seri dengan rheostat , galvanometer, dan ammeter . Galvanometer adalah pertama selaras sehingga kumparan sejajar dengan medan geomagnetik, yang ditunjukkan oleh arah kompas ketika tidak ada arus melalui kumparan. Baterai ini kemudian terhubung dan rheostat disesuaikan sampai jarum kompas mengalihkan 45 derajat dari medan geomagnetik, menunjukkan bahwa besarnya medan magnet di pusat kumparan adalah sama seperti yang dari komponen horisontal dari medan geomagnetik. Ini kekuatan medan dapat dihitung dari arus yang diukur dengan ammeter, jumlah putaran kumparan, dan jari-jari kumparan. galvanometer Astatic Astatic galvanometer Galvanometer astatic dikembangkan oleh Leopoldo Nobili pada tahun 1825. [3] Tidak seperti galvanometer kompas-jarum, galvanometer astatic memiliki dua jarum magnetik sejajar satu sama lain, tetapi dengan kutub magnet terbalik. Perakitan jarum ditangguhkan oleh benang sutra, dan tidak memiliki momen dipol magnetik bersih. Hal ini tidak dipengaruhi oleh medan magnet bumi. Jarum yang lebih rendah di dalam kumparan penginderaan saat ini dan dibelokkan oleh medan magnet yang diciptakan oleh arus yang lewat. galvanometer Cermin Peralatan pengukuran sangat sensitif sekali digunakan galvanometers cermin yang menggantikan cermin untuk pointer. Sebuah sinar cahaya yang dipantulkan dari cermin bertindak sebagai pointer, lama tak bermassa. Instrumen seperti yang digunakan sebagai penerima untuk awal trans-Atlantik sistem telegraf, misalnya. Sinar bergerak cahaya juga bisa digunakan untuk membuat catatan pada film fotografi bergerak, memproduksi grafik arus terhadap waktu, dalam perangkat disebut osilograf . Para galvanometer senar adalah jenis galvanometer cermin sangat sensitif bahwa itu digunakan untuk membuat yang pertama elektrokardiogram dari aktivitas listrik jantung manusia. galvanometer balistik Sebuah galvanometer balistik adalah instrumen dengan inersia yang tinggi, diatur sedemikian rupa sehingga lendutan adalah sebanding dengan muatan total yang dikirim melalui kumparan meter. Menggunakan Sebuah unit otomatis paparan dari 8 mm kamera film , berdasarkan mekanisme galvanometer (tengah) dan CdS photoresistor dalam pembukaan di sebelah kiri. Modern loop tertutup berbasis laser yang galvanometer cermin memindai dari Scanlab. menggunakan Telah Sebuah penggunaan awal utama untuk galvanometers adalah untuk menemukan kesalahan di kabel telekomunikasi. Mereka digantikan dalam aplikasi ini pada akhir abad ke-20 dengan waktu-domain reflectometers . Mungkin penggunaan terbesar adalah galvanometers D'Arsonval / Weston jenis gerakan yang digunakan dalam meter analog di peralatan elektronik. Sejak 1980-an, galvanometer-jenis gerakan meter analog telah digantikan oleh konverter analog ke digital (ADC) untuk beberapa penggunaan. Sebuah panel meter digital (DPM) berisi konverter analog ke digital dan menampilkan numerik. Keuntungan dari alat digital presisi tinggi dan akurasi, tetapi faktor-faktor seperti konsumsi daya atau biaya masih dapat mendukung penerapan gerakan meter analog. Mekanisme galvanometer juga digunakan untuk posisi pena di strip analog perekam grafik seperti yang digunakan dalam elektrokardiograft , electroencephalographs dan poligraf . Perekam grafik strip dengan pena digerakkan galvanometer mungkin memiliki respon frekuensi skala penuh dari 100 Hz dan defleksi beberapa sentimeter. Mekanisme mungkin menulis tip dipanaskan pada tulisan jarum pada panas-sensitif kertas, atau pena tinta-makan berongga. Dalam beberapa jenis pena terus menekan kertas, sehingga galvanometer harus cukup kuat untuk menggerakkan pena terhadap gesekan kertas. Pada jenis lain, seperti perekam Rustrak, jarum hanya sesekali menekan media menulis, pada saat itu, kesan dibuat dan kemudian tekanan dihapus, memungkinkan jarum untuk pindah ke posisi baru dan siklus berulang. Dalam hal ini, galvanometer tidak perlu sangat kuat. Mekanisme galvanometer juga digunakan dalam mekanisme eksposur dalam kamera film. menggunakan modern Paling modern untuk menggunakan mekanisme galvanometer dalam sistem penentuan posisi dan kontrol. Mekanisme galvanometer bergerak dibagi menjadi magnet dan kumparan bergerak galvanometers, di samping itu, mereka dibagi menjadi loop tertutup dan loop terbuka - jenis - atau resonan. Cermin sistem galvanometer digunakan sebagai posisi balok atau elemen balok kemudi di sistem pemindaian laser . Sebagai contoh, untuk pengolahan bahan dengan laser daya tinggi, galvanometer cermin biasanya mekanisme galvanometer tinggi daya yang digunakan dengan loop tertutup servo sistem kontrol. Para galvanometers terbaru dirancang untuk aplikasi kemudi balok dapat memiliki respon frekuensi lebih dari 10 kHz dengan teknologi servo yang tepat. Contoh produsen sistem tersebut Cambridge Technology Inc (www.camtech.com) - sekarang bagian dari General Scanning (www.gsig.com) - dan Scanlab (www.scanlab.de). Loop tertutup galvanometers cermin juga digunakan dalam stereolithography , di laser sintering , dalam ukiran laser , di las sinar laser , di Laser TV , dalam menampilkan laser , dan dalam aplikasi pencitraan seperti Optical Coherence Tomography scanning (Oktober) retina. Hampir semua galvanometers jenis magnet bergerak. Loop terbuka, atau galvanometers cermin resonan, terutama digunakan dalam berbasis laser barcode scanner, di beberapa mesin cetak, dalam beberapa aplikasi pencitraan, dalam aplikasi militer, dan dalam sistem ruang. Bantalan mereka non-dilumasi sangat menarik dalam aplikasi yang memerlukan tinggi vakum . Mekanisme galvanometer digunakan untuk servos Posisi kepala hard disk drive dan CD dan DVD player. Ini adalah semua jenis kumparan bergerak, untuk menjaga massa, dan dengan demikian akses kali, serendah mungkin.