Instrumen Jenis Penyearah

Instrumen yang menggunakan elemen penyearah untuk mengukur tegangan dan arus dikenal sebagai instrumen penyearah. Elemen penyearah mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah yang ditunjukkan oleh meteran responsif DC.

PMMC (Permanent Magnet Moving Coil) digunakan sebagai instrumen penunjuk. Sensitivitas instrumen penyearah tinggi dibandingkan dengan kumparan bergerak dan instrumen Elektrodinamometer.

Dengan demikian, digunakan untuk mengukur arus dan tegangan. Susunan rangkaian alat penyearah ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Perangkat menggunakan empat dioda yang bertindak sebagai elemen penyearah.

Resistansi pengali Rs digunakan untuk membatasi nilai arus sehingga nilainya tidak melebihi penilaian instrumen PMMC.

Elemen Penyearah

Elemen penyearah digunakan untuk konversi AC ke DC sehingga arus searah mengalir melalui instrumen PMMC. Oksida tembaga, sel selenium, germanium dan dioda silikon digunakan untuk membuat elemen penyearah.

Elemen penyearah menawarkan resistansi nol ketika berada dalam bias penerusan dan resistansi tak terbatas ketika berada dalam bias mundur. Properti elemen rektifikasi ini digunakan untuk tujuan perbaikan..

Kurva Karakteristik Elemen Penyearah

Kurva karakteristik dari rangkaian penyearah ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Idealnya, instrumen penyearah tidak memiliki penurunan tegangan dalam arah maju dan tidak ada arus yang mengalir ke arah sebaliknya.

Tetapi secara praktis, ini tidak mungkin. Kurva karakteristik nyata dari elemen penyearah ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang

Gambar di bawah menunjukkan rangkaian penyearah setengah gelombang. Elemen penyearah terhubung secara seri dengan sumber tegangan, pengganda resistansi dan instrumen kumparan bergerak permanen. Resistansi maju dioda diabaikan.

Ketika sumber tegangan DC diterapkan pada rangkaian, arus Im mengalir melaluinya. Besarnya arus sama dengan V/(Rm+RS). Arus menunjukkan defleksi skala penuh ke instrumen.

Tegangan AC berlaku untuk sirkuit yang sama. Elemen penyearah mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC searah. Dengan demikian, tegangan keluaran yang diperbaiki diperoleh melalui instrumen penyearah. Instrumen PMMC membelok melalui nilai rata-rata arus yang bergantung pada tegangan rata-rata peralatan.

Nilai Rata-rata Tegangan

Perhitungan di atas menunjukkan bahwa sensitivitas instrumen melalui AC adalah 0,45 kali arus melalui sensitivitas DC.

Instrumen Penyearah Gelombang Penuh

Rangkaian penyearah gelombang penuh ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Tegangan DC yang diterapkan ke sirkuit menyebabkan defleksi skala penuh dari meteran PMMC. Tegangan sinusoidal berlaku untuk meter yang dinyatakan sebagai

Perhitungan rata-rata AC adalah 0,9 kali dengan DC untuk nilai tegangan yang sama. Atau kita dapat mengatakan bahwa sensitivitas instrumen bersama dengan AC adalah 90% dengan DC.

Sensitivitas penyearah gelombang penuh adalah dua kali lipat dari instrumen penyearah setengah gelombang.

Sensitivitas Instrumen Penyearah

Sensitivitas instrumen menunjukkan variasi besaran yang diukur dari input hingga output. Sensitivitas DC dari instrumen penyearah

Sensitivitas instrumen jenis penyearah AC tergantung pada jenis elemen penyearah yang digunakan dalam rangkaian.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kinerja Instrumen Jenis Penyearah

Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja alat saat digunakan pada AC.

1. Pengaruh Bentuk Gelombang – Kalibrasi instrumen penyearah dapat dilakukan mengenai nilai RMS tegangan dan arus. Faktor bentuk instrumen jenis setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh ditetapkan pada skala yang dikalibrasi. Dan jika bentuk gelombang dari faktor bentuk lain berlaku untuk perangkat, kesalahan bentuk gelombang terjadi dalam pembacaan.
2. Pengaruh Perubahan Suhu – Resistansi elemen penyearah bervariasi dengan perubahan suhu. Dan sifat komponen penyearah ini menyebabkan kesalahan pada instrumen.
3. Pengaruh Instrumen Penyearah – Instrumen penyearah memiliki sifat kapasitansi yang tidak sempurna. Ini memungkinkan arus frekuensi tinggi untuk melewatinya.
4. Penurunan Sensitivitas – Sensitivitas instrumen jenis penyearah untuk operasi AC lebih rendah daripada operasi DC.

Keuntungan dari Instrumen Penyearah

Berikut ini adalah keuntungan dari instrumen penyearah.

1. Rentang frekuensi instrumen meningkat dari 20HZ ke rentang frekuensi tinggi.
2. Rentang operasi saat ini untuk jenis instrumen tersebut jauh lebih rendah untuk voltmeter dibandingkan dengan instrumen AC lainnya.
3. Instrumen memiliki skala seragam untuk rentang besar.
4. Keakuratan instrumen adalah ±5 persen saat dalam kondisi operasi normal.

Aplikasi Instrumen Penyearah

Berikut ini adalah aplikasi dari instrumen penyearah.

1. Alat ini digunakan untuk mengukur tegangan yang rentangnya antara 50 – 250 V.
2. Ini digunakan sebagai miliammeter atau mikro-ammeter.
3. Instrumen penyearah digunakan dalam sirkuit komunikasi untuk pengukuran.

Sensitivitas voltmeter tipe penyearah kurang dari sensitivitas voltmeter DC. Dengan demikian, efek pembebanan voltmeter penyearah ac lebih tinggi daripada voltmeter dc. 

Share :

You may like these posts: