Instrumen Uji Analog
Pengukur tradisional yang digunakan oleh ahli listrik dan teknisi untuk pengujian lapangan dan pemecahan masalah adalah tipe analog. Dalam pengukur analog, besarnya properti yang sedang diukur (seperti tegangan, arus, resistensi, dan iluminasi) diindikasikan dengan gerakan fisik sponding dari penunjuk, jarum, atau indikator lainnya. Tegangan, misalnya, ditunjukkan oleh jarum voltmeter tradisional yang berayun ke arah titik nomor di dial.
Pengukur analog umumnya terbatas pada satu pengukur fungsi. Jenis yang paling umum adalah amperemeter, voltmeter, dan penguji resistansi (sering disebut meggers di lapangan, setelah nama salah satu yang terbaik- Penguji resisten merk terkenal). Dalam beberapa kasus, file kegunaan instrumen uji kelistrikan analog tradisional ments dapat diperpanjang atau dimodifikasi dengan adaptasi khusus torsi atau sensor; beberapa voltmeter, misalnya, juga bisa digunakan untuk mengukur suhu.
Saat ini, berbagai jenis analog fungsi tunggal meter sebagian besar telah digantikan oleh digital (komputasi- erized) meter yang menggabungkan banyak pengukuran fungsi dalam satu unit kompak. Digital ini multimeter (DMM) sekarang digunakan untuk sebagian besar pengujian, pemecahan masalah, dan tujuan pemeliharaan. Namun, masih banyak pengukur analog lama yang digunakan, dan pengetahuan kerja tentang alat diagnostik ini berguna bagi teknisi dan teknisi listrik.
Bab ini menjelaskan secara singkat berbagai jenis meter dan instrumen listrik analog, dan bagaimana mereka digunakan. Dimulai dengan Bab 2, sisa file buku pegangan berkonsentrasi terutama pada penggunaan DMM.
Amperemeter
Gambar 1-1 menunjukkan ammeter clamp yang digunakan untuk mengukur arus pasti di konduktor sedangkan konduktornya berenergi. Sementara prosedur operasi pastinya berbeda-beda dengan pabrikan, sebagian besar beroperasi sebagai berikut saat mengukur arus:
1-1 Typical clamp-on-type ammeter.
Langkah 1. Lepaskan kunci penunjuk.
Langkah 2. Putar kenop pemilih hingga yang tertinggi kisaran saat ini muncul di jendela skala.
Langkah 3. Tekan pelatuk untuk membuka rahang jepit dan letakkan di sekitar satu konduktor.
Langkah 4. Lepaskan tekanan jari pada pelatuk perlahan, perhatikan skala sementara rahang menutup di sekitar konduktor.
Jika pointer langsung melompat ke atas rentang skala sebelum rahang berada tertutup sepenuhnya, arusnya terlalu tinggi untuk skala yang dipilih. Segera hapus rahang dari sekitar konduktor, dan gunakan skala yang lebih tinggi. Jangan pernah melingkari dua atau lebih konduktor; hanya melingkari satu konduktor seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-1. Jika penunjuk bergerak normal, tutup rahang sepenuhnya dan membaca arus dalam ampere yang ditunjukkan pada skala.
Ketepatan
Saat menggunakan amperemeter clamp, ikuti tindakan pencegahan berikut untuk mendapatkan pembacaan yang akurat:
1. Pastikan frekuensi konduktor yang sedang diuji berada dalam kisaran instrumen ment. Kebanyakan amperemeter dikalibrasi pada 70 Hz.
2. Medan magnet dapat mempengaruhi pembacaan saat ini. Untuk meminimalkan masalah ini, cobalah untuk menghindari penggunaan amperemeter penjepit dekat dengan transformator, motor, relai, dan kontaktor.
Aplikasi Ammeter
Ammeters berguna untuk mengatasi masalah berbagai komponen kelistrikan dengan menunjukkan perubahan nilai kelistrikan. Banyak contoh dan bagan pemecahan masalah ditemukan di seluruh buku ini. Namun berikut adalah dua contoh sederhana aplikasi amperemeter.
Motor tiga fase
Perkiraan beban pada motor tiga fase bisa ditentukan saat motor berjalan. Untuk melakukan ini, jepit amperemeter di sekitar masing-masing fase tiga konduktor, satu per satu:
● Jika amperemeter menunjukkan motor menarik arus mendekati pembacaan pelat namanya, ini menunjukkan motor terisi penuh.
● Jika pembacaan ampere pada masing-masing konduktor jauh lebih sedikit, maka motor tidak membawa beban penuh.
● Jika arus yang diukur dengan amperemeter lebih tinggi dari pelat nama, saat motor berjalan dengan kecepatan penuh dan tegangan pengenal, maka motor dapat dianggap kelebihan beban.
Electric baseboard heater
Papan nama akan menunjukkan karakteristik pemanas. Mari asumsikan bahwa pelat nama menunjukkan 1000W, satu fase, elemen pemanas dua kabel yang beroperasi pada 240 A. Jika pembacaan amperemeter, yang diambil saat pemanas beroperasi, menunjukkan arus sekitar 4 A, ini menandakan pemanas bekerja dengan baik, karena:
I=P/Eo
I=1000/240=4.16A
Tetapi pembacaan ampere jauh berbeda dengan 4 A (lebih tinggi atau lebih rendah) menunjukkan beberapa kesalahan pada keduanya pemanas atau sirkuit cabang yang memasoknya. Merekam amperemeter Ammeter penjepit menunjukkan arus sesaat, pada sesaat. Namun seringkali saat troubleshooting peralatan dan sistem listrik, itu lebih berguna memiliki catatan arus selama periode waktu tertentu. Gambar 1-2 menunjukkan ammeter perekam yang digunakan untuk tujuan ini. Ini memiliki elemen penginderaan arus yang mirip dengan penjepit amperemeter, tetapi menghasilkan bagan atau grafik yang menunjukkan perubahan saat ini dari waktu ke waktu
1-2 Recording ammeter.
Voltmeter
Satuan gaya gerak listrik (EMF) adalah volt (V). Satu volt adalah tekanan yang, jika diterapkan ke listrik sirkuit kal yang memiliki resistansi 1 Ω, menghasilkan arus sewa 1 A. Hubungkan voltmeter melintasi terminal di tempat di mana tegangan akan diukur, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-3. Jangan pernah menghubungkan voltmeter melintasi cir- cuit dengan tegangan lebih tinggi dari peringkat instrumen. Melakukannya dapat merusak meteran, atau di kasus ekstrim menyebabkan voltmeter meledak.
DC Circuit
Saat mengukur tegangan dalam rangkaian DC, selalu amati polaritas yang tepat. Kabel negatif dari volt- meteran harus dihubungkan ke terminal negatif sumber DC, dan kabel positif ke terminal positif.
1-3 Connecting a voltmeter to a circuit.
Jika kabel dihubungkan ke terminal yang berlawanan, jarum akan bergerak ke arah sebaliknya.
AC Circuit
Karena tegangan secara konstan membalikkan polaritas dalam rangkaian AC, maka tidak perlu mengamati polaritas saat mengukur tegangan pada rangkaian ac (Gambar 1-4).
Rentang Tegangan
Banyak voltmeter analog memiliki dua atau lebih voltase rentang yang bisa dibaca pada skala umum, seperti 0 hingga 150 V, 0 sampai 300 V, dan 0 sampai 600 V (Gambar 1-5). Kapan menggunakan voltmeter multirange, selalu pilih yang lebih tinggi rentang dari yang dibutuhkan untuk memastikan bahwa pengukur tidak akan rusak. Kemudian, jika pembacaan awal menunjukkan bahwa a skala yang lebih rendah diperlukan untuk mendapatkan pembacaan yang lebih akurat, alihkan voltmeter ke kisaran terendah berikutnya.
1-4 Checking voltage at a 125-VAC duplex receptacle.
1-5 Multirange, one-scale voltmeter.
Salah satu alasan voltmeter analog memiliki banyak rentang adalah bahwa pembacaan lebih akurat di atas setengah dari skala. Jadi, jika mereka hanya memiliki satu 0 hingga Rentang 600V, voltase yang lebih rendah akan lebih sulit dibaca akurat. Aplikasi Voltmeter Voltmeter digunakan untuk mengatasi masalah sirkuit, pelacakan sirkuit, dan mengukur resistansi rendah. Untuk Misalnya, penyebab umum dari masalah kelistrikan adalah tegangan rendah di terminal suplai peralatan; ini biasanya terjadi untuk satu atau lebih hal berikut alasan:
● Konduktor berukuran kecil
● Sirkuit kelebihan beban
● Keran transformator disetel terlalu rendah
Uji Tegangan Rendah
Saat melakukan pengujian tegangan rendah, pertama-tama lakukan pembacaan di pintu masuk layanan. Misalnya, jika layanan utama diberi peringkat 120/240, fase tunggal, tiga kabel, pembacaan tegangan antar fasa (konduktor yang tidak dibumikan) harus 230 sampai 240 V. Jika pembacaannya banyak lebih rendah dari 230 V, perusahaan utilitas listrik harus dihubungi untuk memperbaiki masalah. Namun, jika file membaca di layanan utama adalah antara 230 dan 240 V, prosedur selanjutnya adalah memeriksa pembacaan tegangan pada berbagai outlet di seluruh sistem.
Ketika masalah tegangan rendah diukur di sirkuit, biarkan terminal voltmeter terhubung garis dan mulai melepaskan semua beban yang terhubung ke sirkuit itu, satu per satu. Jika masalahnya menghilang setelah beberapa beban diputuskan, sirkuit mungkin kelebihan beban (sehingga menyebabkan- terjadi penurunan tegangan yang berlebihan). Langkah-langkah harus diambil kurangi beban pada sirkuit itu atau tambah ukuran kabel konduktor untuk menampung beban.
1-6 Diagram of a small industrial electric service.
Ground Fault
Ground Fault adalah masalah umum lainnya. Menganggap bahwa pabrik industri kecil memiliki tiga fase, tiga- kabel, 240-V, layanan terhubung-delta. Layanan peralatan dipasang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-6. Dibawah kondisi operasi yang tepat, voltmeter harus membaca 240 V antara fase (A-B, B-C, dan A-C), dan sekitar 150 V antara setiap fase ke ground. Namun, jika diperiksa dengan voltmeter menunjukkan hal itu dua fasa memiliki tegangan 230 V ke ground dan fasa ketiga hanya 50 V ke ground, kemudian fasa tersebut dengan pembacaan terendah (50 V) memiliki sebagian ground atau Ground Fault. Ikuti langkah-langkah ini untuk memperbaiki ground kesalahan:
Langkah 1. Hubungkan satu ujung voltmeter ke penutup ground dari panel distribusi utama dan yang lainnya ke terminal fase yang menunjukkan masalah ground.
Langkah 2. Putuskan sakelar A dan periksa pembacaan voltmeter. Jika tidak ada perubahan yang ditunjukkan, putuskan sakelar B, sakelar C, dan seterusnya, sampai voltmeter menunjukkan perubahan (yaitu, pembacaan sekitar 150 V dari fase ke ground).
Langkah 3. Dengan asumsi voltmeter menunjukkan pembacaan ini ketika sakelar D dilempar ke posisi OFF, kita kemudian tahu bahwa gangguan ground terletak di suatu tempat sirkuit ini.
Langkah 4. Saklar D memutuskan sirkuit 400-A memberi makan delapan motor 15-hp dan terhubung seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-7. Satu kabel voltmeter terhubung ke ground perumahan sakelar D dan kabel lainnya ke salah satu terminal fase. Tombol kemudian dinyalakan. Periksa setiap terminal fase sampai terminal dengan ground kesalahan terletak.
Langkah 5. Kemudian, satu per satu, lepaskan motor dari sirkuit sampai yang menyebabkan masalah ditemukan. Dengan kata lain, saat file motor atau sirkuit motor dengan ground kesalahan terputus, voltmeter akan menunjukkan tegangan normal kira-kira 150 V dari fase ke ground.
1-7 Wiring diagram for eight 15-hp pump motors fed from a 400-A safety switch.
Langkah 6. Perbaiki motor atau sirkuit motor yang rusak sesuai dengan prosedur perawatan standar. Saat menguji sirkuit listrik dengan voltmeter, biasanya paling baik untuk memulai peralatan servis utama. Pertama, uji tegangan pada sisi saluran untuk melihat apakah layanan masuk "panas"; jika ya, maka uji sekering utama atau pemutus arus. Periksa sebelum pengujian secara diagonal dari garis ke sisi beban, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-8. Ada berbagai jenis voltmeter analog; Gambar 1-9 menunjukkan dua desain umum. Meter A adalah a kombinasi volt-ohm-ammeter dengan konvensional pointer berayun untuk menunjukkan pembacaan; meter B memiliki indikator suara — mirip dengan "ting" air gauge — dan hanya memberikan perkiraan pembacaan tegangan.
1-8 Testing fuses with a voltmeter.
1-9 Common types of voltmeters.
Megohmmeter
Megohmmeter (biasa disebut megger di bidang) digunakan untuk mengukur resistansi insulasi megohms (ribuan ohm). Hasil pengujian menunjukkan adanya kotoran, kelembaban, dan kerusakan isolasi. Manual instruksi Megohmmeter memberikan detail informasi tentang menghubungkan dan menguji berbagai jenis peralatan. Bagian berikut memberikan panduan umum untuk jenis umum pengujian pemecahan masalah.
Menguji Kabel Daya
Gambar 1-10 menunjukkan cara menguji isolasi kabel menggunakan sebuah megger. Setelah kedua ujung kabel dilepaskan, uji konduktor satu per satu, dengan menghubungkan salah satu kabel ke konduktor yang diuji dan menghubungkan konduktor yang tersisa (di dalam kabel) ke ground dan kemudian ke kabel uji (ground) lainnya.
1-10 Testing power cable.
Menguji Motor dan Generator DC
Putuskan hubungan motor DC dan generator DC dari motornya beban. Kemudian pasang kabel uji negatif megohmmeter ke ground mesin dan kabel positif ke tali kuas. Mengukur tahanan isolasi dengan cara ini menunjukkan perlawanan keseluruhan dari semua komponen unit.
Untuk mengukur tahanan isolasi bidang atau armature saja, baik lepaskan kuas atau angkat mereka bebas dari cincin komutator dan mendukung sikat menggunakan isolator yang sesuai. Hubungkan satu tes mengarah ke bingkai dasar dan lainnya ke salah satu kuas. Ketahanan isolasi bidang saja akan kemudian ditunjukkan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-11. Dengan sikat masih dilepas dari cincin komutator, sambungkan salah satu kabel uji megger ke salah satu segmen komutator dan yang lainnya ke bingkai ground. Resistensi isolasi angker sendiri kemudian akan ditunjukkan. Tes ini dapat diulang untuk semua segmen komutator.
1-11 Megger connections for testing DC motors and generators.
Menguji Motor AC
Untuk menguji motor AC, pertama-tama lepaskan motor dari sumber tenaganya, baik dengan menggunakan sakelar atau dengan melepaskan kabel di terminal motor. Jika sakelar digunakan, ingat bahwa resistansi isolasi dari kabel penghubung, panel sakelar, dan kontak semuanya akan diukur pada saat yang bersamaan. Hubungkan megger positif mengarah ke salah satu jalur motor dan uji negatif mengarah ke rangka motor, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-12. Bandingkan pembacaan meteran dengan resistansi isolasi minimum yang ditetapkan.
1-12 Method of testing an AC motor.
Menguji Pemutus Sirkuit
Putuskan sambungan pemutus arus dari saluran dan sambungkan kabel hitam megger ke rangka atau ground. Periksa tahanan isolasi masing-masing terminal ke ground dengan menghubungkan kabel merah (positif) ke masing-masing terminal pada gilirannya dan melakukan pengukuran. Selanjutnya, buka pemutus dan ukur tahanan isolasi antara terminal dengan meletakkan satu ujung pada satu terminal dan yang lainnya pada yang kedua untuk pemutus dua terminal; untuk pemutus tiga kutub, periksa di antara kutub 1-2, 2-3, dan 1-3.
Menguji Sakelar Keamanan dan Switchgear
Putuskan sepenuhnya dari kabel saluran dan relai sebelumnya pengujian. Saat menguji sakelar yang dioperasikan secara manual, ukur resistansi isolasi dari ground ke terminal dan antar terminal. Saat menguji sakelar yang dioperasikan secara elektrik, periksa resistansi isolasi koil atau kumparan dan kontak. Untuk kumparan, sambungkan satu kabel megger ke salah satu kabel koil dan yang lainnya ke ground. Lanjut, uji antara kabel kumparan dan besi inti atau solenoida elemen.
Menguji Resistensi Ground
Gambar 1-13 menunjukkan metode paling sederhana untuk pengujian perlawanan bumi. Langsung atau dua terminal tes terdiri dari terminal penghubung P1 dan C1 dari megohmmeter ke ground yang diuji, dan terminal P2 dan C2 ke bawah ground semua logam sistem perpipaan air. Jika perpipaan air menutupi a area yang luas, ketahanannya harus sangat rendah (hanya menjadi sebagian kecil dari ohm). Dengan demikian, pembacaan megohmmeter akan menjadi pembumian atau elektroda ground sedang diuji.
1-13 Direct method of earth-resistance testing.
Macam-macam Instrumen Pengujian
Ammeter, voltmeter, dan megohmmeter adalah perangkat analog yang paling umum digunakan untuk pengujian lapangan dan aplikasi pemecahan masalah. Namun, beberapa jenis instrumen tes khusus lainnya harus disebutkan secara singkat.
Pengukur Frekuensi
Frekuensi adalah jumlah siklus yang diselesaikan setiap detik oleh tegangan AC tertentu, biasanya dinyatakan dalam hertz (Hz); 1 Hz = 1 siklus per detik. Pengukur frekuensi digunakan dengan perangkat penghasil daya AC seperti generator untuk memastikan bahwa frekuensi yang benar sedang diproduksi. Kegagalan untuk pro- mengurangi frekuensi yang benar dapat menyebabkan panas berlebih dan kerusakan komponen.
Pengukur Faktor Daya
Faktor daya adalah rasio daya sebenarnya (volt ampere) dengan daya semu (watt), dan itu tergantung pada perbedaan fasa antara arus dan tegangan. Pengukur faktor daya tiga fase dipasang di switchboards. Banyak utilitas mengenakan biaya komersial besar dan pengguna industri mendapat penalti jika faktor daya jatuh di bawah 90 persen; jadi para pengguna ini berusaha untuk tetap tinggi faktor daya setiap saat. Faktor daya tinggi memberikan regulasi dan stabilitas tegangan yang lebih baik.
Takometer
Tachometer adalah perangkat yang menunjukkan atau merekam kecepatan peralatan berputar (motor dan generator) dalam putaran per menit (rpm). Ada beberapa tipe berbeda :
Takometer Vibration-reed
Instrumen ini hanya menempel pada motor, turbin, pompa, kompresor, atau peralatan berputar lainnya, dan kecepatannya ditunjukkan oleh getaran a buluh baja, yang disetel ke standar tertentu kecepatan.
Foto Tachometer
Instrumen ini mengarahkan cahaya pada poros yang berputar yang terdapat warna yang kontras seperti tanda, a garis kapur, atau pita atau pita pemantul cahaya. Kecepatan putar dalam rpm dibaca dari skala penunjuk. Foto takometer sangat berguna khususnya peralatan rotasi yang tidak dapat diakses seperti motor, kipas angin, roda gerinda, dan mesin sejenis lainnya di mana sulit, jika bukan tidak mungkin, untuk melakukan kontak dengan unit rotasi.
Tachometer Listrik
Ini terdiri dari generator kecil yang diikat atau diarahkan ke peralatan yang kecepatannya akan diukurTegangan yang dihasilkan generator bervariasi langsung dengan kecepatan putar generator. Karena kecepatan ini berbanding lurus dengan kecepatan dari mesin yang diuji, jumlah generator tegangan ated adalah ukuran kecepatan.
Footcandle Meter
Pengukur footcandle terdiri dari elemen fotosensitif dan pengukur yang menunjukkan penerangan rata-rata ruangan atau ruang lain di footcandle. Khas footcandle meter dapat membaca intensitas cahaya dari 1 sampai 500 footcandles atau lebih.
Untuk menggunakan meteran footcandle, pertama-tama lepas penutupnya. Pegang pengukur dalam posisi sehingga sel menghadap ke arah sumber cahaya dan pada tingkat bidang kerja tempat iluminasi diperlukan. Bayangan tubuh Anda seharusnya tidak dibiarkan jatuh di sel selama pengujian. Sejumlah tes semacam itu di berbagai titik di ruangan atau area akan memberikan tingkat iluminasi rata-rata di footcandles. Pembacaan diambil langsung dari skala meteran.
Termometer Listrik
Untuk pengukuran suhu, ada tiga tipe dasar termometer listrik.
1. Termometer resistansi beroperasi pada prinsip bahwa resistansi suatu logam bervariasi berbanding lurus dengan suhunya. Mereka biasanya digunakan untuk suhu hingga sekitar 1500 ° F.
2. Termokopel beroperasi dengan prinsip bahwa perbedaan suhu pada logam yang berbeda menghasilkan tegangan, dan digunakan untuk mengukur suhu hingga sekitar 3000 ° F.
3. Pyrometer radiasi dan pyrometer optik umumnya digunakan untuk suhu di atas 3000 ° F. Mereka menggabungkan prinsip termokopel dengan efek radiasi panas dan cahaya.
Indikator Urutan Fase
Indikator urutan fase yang umum dirancang untuk gunakan dalam hubungannya dengan multimeter yang bisa mengukur tegangan AC. Sebagian besar dapat digunakan di sirkuit dengan voltase saluran hingga 550 VAC, asalkan instrumen yang digunakan dengan indikator memiliki peringkat setinggi ini.
Untuk menggunakan indikator urutan-fase, setel multimeter ke kisaran voltase yang tepat. Ini dapat ditentukan (jika tidak diketahui) dengan mengukur garis tegangan sebelum menghubungkan indikator urutan-fase. Selanjutnya, sambungkan dua kabel hitam indikator ke kabel uji voltase meteran. Hubungkan merah, kuning, dan hitam adaptor mengarah ke sirkuit masuk pesanan apa pun dan periksa meteran untuk pembacaan tegangan.
Jika pembacaan meter lebih tinggi dari tegangan rangkaian asli yang diukur, maka urutan fasa adalah hitam-kuning-merah. Jika pembacaan meteran lebih rendah dari tegangan rangkaian asli diukur, kemudian fase urutannya merah-kuning-hitam. Jika bacaannya adalah sama seperti pembacaan pertama, maka satu fase terbuka.
Cable-Length meter
Pengukur panjang kabel mengukur panjang dan kondisi kabel dengan mengirimkan sinyal ke kabel dan kemudian membaca sinyal yang dipantulkan kembali. Ini instrumen juga disebut reflektometer domain waktu (TDR). Instrumen serupa yang digunakan untuk mengukur panjang kabel serat optik disebut optical time domain reflectometer (ODTR).
Power Quality Analyzer
Alat analisa kualitas daya adalah instrumen uji portabel serupa dalam konstruksi dengan multimeter digital dijelaskan secara lebih rinci dalam Bab 2. Namun, tidak seperti DMM, yang biasanya hanya mengukur satu properti dari sirkuit listrik sekaligus, penganalisis kualitas daya memiliki probe ganda yang memungkinkan tegangan dan arus ke diukur secara bersamaan. Alat analisa kualitas daya juga dapat mengukur frekuensi dan harmonisa.
Hasil dari pembacaan ini ditampilkan secara grafis, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1-14. Kemampuan mengukur dan menampilkan beberapa karakteristik sirkuit secara bersamaan berguna dalam memecahkan masalah kualitas daya dalam sistem distribusi daya. Subjek ini dibahas lebih lengkap di Bab 9.
