Dasar Teknik Digital

GERBANG-GERBANG DASAR LOGIKA

gerbang yang diterjemahkan dari istilah asing gate, adalah elemen dasar dari semua rangkaian yang menggunakan sistem digital. Boleh jadi mereka mengenal istilah pencacah (counter), multiplekser atau encoder dan decoder dalam teknik digital, tetapi adakalanya mereka tidak tahu dari apa dan bagaimana alat-alat tersebut dibentuk. Ini dikarenakan oleh mudahnya mendapatkan fungsi tresebut dalam bentuk satu serpih  IC (Integrated Circuit). Bagi yang telah mengetahui dari apa dan bagaimana suatu fungsi digital seperti halnya pencacah dibentuk hal ini tak akan menjadi masalah, namun bagi pemula dan outodidak yang terbiasa menggunakan serpih IC berdasarkan penggunaannya akan memiliki pendapat yang salah mengenai teknik digital. Untuk istilah artikel berikut ditujukan bagi pemula.

Semua fungsi digital pada dasarnya tersusun atas gabungan beberapa gerbang logika dasar yang disusun berdasarkan fungsi yang diinginkan. Gerbang-gerbang dasar ini bekerja atas dasar logika tegangan yang digunakan dalam teknik digital. Logika tegangan adalah asas dasar bagi gerbang-gerbang logika. Dalam teknik digital apa yang dinamakan logika tegangan adalah dua kondisi tegangan yang saling berlawanan. Kondisi tegangan “ada tegangan” mempunyai istilah lain “berlogika satu” (1) atau “berlogika tinggi” (high), sedangkan “tidak ada tegangan” memiliki istilah lain “berlogika nol” (0) atau “berlogika rendah” (low).

Agar lebih jelas, lihat Gambar 1, ilustrasi ini menggambarkan sebuah sumber tegangan, sebuah saklar, dan sebuah lampu. Logika satu dapat disamakan dengan menutup saklar sehingga “ada tegangan” yang diberikan pada lampu sehingga lampu menyala, sebaliknya logika nol dapat dianalogikan dengan membuka saklar sehingga “tak ada tegangan” yang diberikan pada lampusehingga lampu padam. Disini lampu mewakili logika- logika tersebut. Lampu menyala berarti logika satu dan lampu mati menunjukkan logika nol.

Gambar 1

Bagi para pemula, sedikit penjelasan diatas tak akan memberikan gambaran apa-apa tentang bagaimana suatu rangkaian berbasis logika digital dirancang. Penggunaan logika tegangan pada gerbang-gerbang dasar yang akan dibahas berikut mungkin akan memberikan jawaban yang cukup memuaskan.

Gerbang Not (Gerbang Pembalik)

Gerbang NOT atau juga bisa disebut dengan pembalik (inverter) memiliki fungsi membalik logika tegangan input nya pada outputnya. Membalik dalam hal ini adalah mengubah menjadi lawannya. Karena dalam logika tegangan hanya ada dua kondisi yaitu tinggi dan rendah atau satu dan nol, maka membalik logika tegangan berarti mengubah satu menjadi nol atau sebaliknya mengubah nol menjadi satu. Gambar 2 adalah ilustrasi dari gerbang NOT yang mungkin dapat memperjelas cara kerjanya.

Gambar 2 Ilustrasi Sebuah Gerbang NOT

Keadaan awal dari rangkaian tersebut adalah: saklar 1 terbuka dan saklar 2 tertutup yang berarti lampu menyala. Yang perlu dicatat disini adalah relay yang dipakai normal on, artinya dalam keadaan tak bekerja relay menyebaban saklar 2 menutup, sebaliknya bila ia bekerja saklar 2 justru terbuka. Saklar 1 dianggap sebagai input gerbang sedangkan lampu sebagai outputnya. Bila saklar 1 ditutup (input berlogika satu), tegangan akan masuk ke relay dan menyebabkan bekerja membuka saklar 2, yang berarti memadamkan lampu (output berlogika nol).Sebaliknya bila saklar 1 dibuka (input berlogika nol), relay menjadi tak bekerja sehingga saklar kembali menutup dan menyalakan lampu (output berlogika satu). Tabel 1 mengiktisarkan kerja rangkaian tersebut.

Tabel 1

Dalam prakteknya gerbang NOT disimbolkan dalam bentuk seperti yang dapat dilihat dalam Gambar 3.

Gambar 3 Simbol Gerbang NOT

Bila inputnya diberi tegangan dengan nilai “tertentu” (logika satu), outputnya justru akan memiliki tegangan yang bernilai nol (logika nol). Sebaliknya bila inputnya diberi tegangan nol (logika nol) outputnya akan memiliki harga tegangan “tertentu” (logika 1). Untuk mempermudah penjelasan anggap nilai tegangan “tertentu” adalah 5 V, walaupun dalam prakteknya tidaklah harus demikian.

Dalam sistem digital, setiap fungsi logika memiliki apa yang disebut tabel kebenaran. Tabel ini akan memberikan gambaran yang jelas mengenai hubungan antara input dan output dari suatu rangkaian logika digital. Tabel 2 menunjukkan tabel kebenaran untuk gerbang NOT.

Tabel 2 Kebenaran Gerbang NOT

Yang perlu diperhatikan adalah: angka satu pada input menunjukkan ada tegangan sebesar 5 V yang diberikan, angka nol menunjukkan tegangan yang diberikan pada input adalah sebesar 0 V. Angka satu pada output menunjukkan ada tegangan sebesar 5 V yang keluar darinya, angka nol menunjukkan ada tegangan yang dikeluarkan pada output adalah 0 V. Dari tabel kebenaran dapat dilihat bahwa logika output selalu berkebalikan dari inputnya, hal ini menerangkan mengapa gerbang ini disebut juga dengan pembalik.

Gerbang OR (Gerbang Penjumlah)

Gerbang OR berbeda dengan gerbang NOT yang hanya memiliki satu input, gerbang ini memiliki paling sedikit 2 jalur input. Artinya inputnya bisa lebih dari dua, misalnya empat atau delapan. Yang jelas adalah semua gerbang logika selalu mempunyai hanya satu output. Ilustrasi dari gerbang OR bisa dilihat dalam Gambar 4.

Gambar 4 Ilustrasi Sebuah Gerbang OR

Disini input untuk rangkaian adalah saklar 1 dan 2, bila rangkaian 1 ditutup (Input 1 berlogika satu) dan saklar 2 terbuka (input 2 berlogika nol) maka lampu akan menyala (output berlogika satu). Demikian pula bila saklar 1 dibuka (input 1 berlogika nol) dan saklar 2 ditutup (input 2 berlogika 1) lampu akan tetap menyala (output berlogika satu). Bila kedua saklar dibuka (kedua input berlogika nol) lampu akan padam (output berlogika nol). Iktisar dari cara kerja ini dapat dilihat pada tabel 3. 

Tabel 3

Sedangkan Gambar 5 menunjukkan simbol dari gerbang OR yang tabel kebenarannya ditunjukkan oleh tabel 4.

Ciri khas dari gerbang ini adalah outputnya akan berlogika nol hanya bila kedua inputnya berlogika nol pula. Dari tabel kebenaran dapat dilihat bahwa outputnya merupakan fungsi penjumlahan dari kedua inputnya dari sini bisa disimpulka n bahwa gerbang OR adalah suatu gerbang penjumlah, namun perlu diperhatikan bahwa hasil penjumlahan logika tak akan melebihi nilai satu.

Gerbang AND (Gerbang Pengali)
Sama dengan gerbang OR, gerbang AND minimal memiliki 2 input. Ilustrasi gerbang AND dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6 Ilustrasi Sebuah Gerbang AND

Berbeda dengan ilustrasi untuk gerbang OR, disini saklar dipasang secara seri sehingga lampu akan menyala (output berlogika satu) hanya jika kedua saklar ditutup (kedua input berlogika satu). Untuk kombinasi penutupan saklar yang lain, lampu akan tetap padam (output berlogika nol). Simbol gerbang AND dapat dilihat dalam Gambar 7. dan tabel kebenarannya ditunjukkan oleh tabel 5. Dari tabel ini bisa dilihat bahwa output akan berlogika satu hanya bila kedua inputnya berlogika satu. Dari sini dapat disimpulkan bahwa gerbang AND memiliki fungsi mengalikan logika dari kedua inputnya.

Gerbang NOR (Not OR)

Gerbang NOR adalah pengembangan dari gerbang OR. Pengembangan ini berupa pemasangan gerbang NOT pada output dari gerbang OR. Gambar 8 menunjukkan gabungan ini beserta simbol dari gerbang NOR. Karena pada dasarnya gerbang OR yang outputnya dibalik maka tabel kebenarannya adalah kebalikan dari tabel kebenaran gerbang OR. (lihat Tabel 6)

Gambar 8 Simbol Gerbang NOR

Tabel 6 Tabel Kebenaran Gerbang NOR

Gerbang NAND (NOT And)

Gerbang NAND adalah pengembangan dari gerbang AND. Gerbang ini sebenarnya adalah gerbang AND yang pada outputnya dipasang gerbang NOT. Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 9 yang menunjukkan penggabungan yang dilakukan dan simbol dari NAND. Tabel kebenaran dari gerbang NAND yang merupakan kebalikan dari gerbang AND dapat dilihat dalam tabel 7.

Ganbar 9 Simbol Gerbang NAND

Tabel 7 Tabel Kebenaran Gerbang NAND

Rangkaian Terpadu (IC) Untuk Gerbang -Gerbang Dasar

Setelah mengenal gerbang-gerbang dasar yang digunakan dalam teknik digital, bagi para pemula mengkin saja timbul pertanyaan dimana gerbang-gerbang ini dapat diperoleh?

Jawabannya mudah sekali, karena gerbang- gerbang ini telah dijual secara luas dipasaran dalam IC tunggal (single chip). Yang perlu diperhatikan sekarang adalah dari jenis apa dan bagaimana penggunaan dari kaki-kaki IC yang telah didapat. Sebenarnya informasi dari IC-IC yang ada dapat dengan mudah ditemukan dalam buku data sheet IC yang sekarang ini banyak dijual. Namun sedikit contoh berikut mungkin akan me mpermudah pencarian.

Berikut adalah keterangan mengenai IC-IC yang mengandung gerbang-gerbang logika dasar yang dengan mudah dapat dijumpai dipasaran.

Catatan:

· Ada dua golongan besar IC yang umum digunakan yaitu TTL dan CMOS.

· IC dari jenis TTL memiliki mutu yang relatif lebih baik daripada CMOS dalam hal daya yang dibutuhkan dan kekebalannya akan desah.

· IC TTL membutuhkan catu tegangan sebesar 5 V sedangkan CMOS dapat diberi catu tegangan mulai 8 V sampai 15 V. Hali ini harus diingat benar-benar karena kesalahan pemberian catu akan merusakkan IC.

· Karena adanya perbedaan tegangan catu maka tingkat tegangan logika juga akan berbeda. Untuk TTL logika satu diwakili oleh tegangan sebesar maksimal 5 V sedangkan untuk CMOS diwakili oleh tegangan yang maksimalnya sebesar catu yang diberikan, bila catu yang diberikan adalah 15 V maka logika satu akan diwakili oleh tegangan maksimal sebesar 15 V. Logika pada TTL dan CMOS adalah suatu tegangan yang harganya mendekati nol.

· Untuk TTL nama IC yang biasanya terdiri atas susunan angka dimulai dengan angka 74 atau 54

sedangkan untuk CMOS angka ini diawali dengan 40.

Contoh: IC 7401 adalah dari jenis TTL sedangkan 4017 adalah dari jenis CMOS.

Rangkaian Listrik

BAB I

KONSEP RANGKAIAN LISTRIK

DEFINISI-DEFINISI

Rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan tertutup.

Elemen atau komponen yang akan dibahas pada mata kuliah Rangkaian Listrik terbatas pada elemen atau komponen yang memiliki dua buah terminal atau kutub pada kedua ujungnya. Untuk elemen atau komponen yang lebih dari dua terminal dibahas pada mata kuliah Elektronika.

Pembatasan elemen atau komponen listrik pada Rangkaian Listrik dapat dikelompokkan kedalam elemen atau komponen aktif dan pasif. Elemen aktif adalah elemen yang menghasilkan energi dalam hal ini adalah sumber tegangan dan sumber arus, mengenai sumber ini akan dijelaskan pada bab berikutnya. Elemen lain adalah elemen pasif dimana elemen ini tidak dapat menghasilkan energi, dapat dikelompokkan menjadi elemen yang hanya dapat menyerap energi dalam hal ini hanya terdapat pada komponen resistor atau banyak juga yang menyebutkan tahanan atau hambatan dengan simbol R, dan komponen pasif yang dapat menyimpan energi juga diklasifikasikan menjadi dua yaitu komponen atau lemen yang menyerap energi dalam bentuk medan magnet dalam hal ini induktor atau sering juga disebut sebagai lilitan, belitan atau kumparan dengan simbol L, dan kompone pasif yang menyerap energi dalam bentuk medan magnet dalam hal ini adalah kapasitor atau sering juga dikatakan dengan kondensator dengan simbol C, pembahasan mengenai ketiga komponen pasif tersebut nantinya akan dijelaskan pada bab berikutnya.

Elemen atau kompoen listrik yang dibicarakan disini adalah :

1. Elemen listrik dua terminal (Sumber tegangan, Sumber Arus, Resistor {R}, Kapasitor {C} dan Induktor {L})
2. Elemen listrik lebih dari dua terminal (Transistor dan OP-Amp)

Berbicara mengenai Rangkaian Listrik, tentu tidak dapat dilepaskan dari pengertian dari rangkaian itu sendiri, dimana rangkaian adalah interkoneksi dari sekumpulan elemen atau komponen penyusunnya ditambah dengan rangkaian penghubungnya dimana disusun dengan cara-cara tertentu dan minimal memiliki satu lintasan tertutup. Dengan kata lain hanya dengan satu lintasan tertutup saja kita dapat menganalisis suatu rangkaian.

Rangkaian listrik merupakan dasar dari teori rangkaian pada teknik elektro yang menjadi dasar atay fundamental bagi ilmu-ilmu lainnya seperti elektronika, sistem daya,sistem computer, putaran mesin, dan teori control.

ARUS LISTRIK

Pada pembahasan tentang rangkaian listrik, perlu kiranya kita mengetahui terlebih dahulu beberapa hal megenai apa itu yang dimaksud dengan listrik. Untuk memahami tentang listrik, perlu kita ketahui terlebih dahulu pengertian dari arus.

Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang mengalir dalam satuan waktu dengan simbol i (dari kata Perancis : intensite), dengan kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang. Muatan akan bergerak jika ada energi luar yang memepengaruhinya. Muatan adalah satuan terkecil dari atom atau sub bagian dari atom. Dimana dalam teori atom modern menyatakan atom terdiri dari partikel inti (proton bermuatan + dan neutron bersifat netral) yang dikelilingi oleh muatan elektron (-), normalnya atom bermuatan netral.Muatan terdiri dari dua jenis yaitu muatan positif dan muatan negatif.

Arah arus searah dengan arah muatan positif (arah arus listrik) atau berlawanan dengan arah aliran elektron. Suatu partikel dapat menjadi muatan positif apabila kehilangan elektron dan menjadi muatan negatif apabila menerima elektron dari partikel lain. Coulomb adalah unit dasar dari International System of Units (SI) yang digunakan untuk mengukur muatan listrik.

Satuannya : Ampere

Dalam teori rangkaian arus merupakan pergerakan muatan positif. Ketika terjadi beda potensial disuatu elemen atau komponen maka akan muncul arus dimaan arah aru spositif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan arah arus negatif mengalir sebaliknya.

Macam-macam arus :

1. Arus searah (Direct Current/DC)

Arus DC adalah arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu, artinya diaman pun kita meninjau arus tersebut pada wakttu berbeda akan mendapatkan nilai yang sama. 

2. Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)

Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (mempunyai perida waktu : T).

TEGANGAN

Tegangan atau seringkali orang menyebut dengan beda potensial dalam bahasa Inggris voltage adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai beda potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari satu terminal keterminal lainnya.

Keterkaitan antara kerja yang dilakukan sebenarnya adalah energi yang dikeluarkan, sehingga pengertian diatas dapat dipersingkat bahwa tegangan adalah energi per satuan muatan.

Pada gambar diatas, jika terminal/kutub A mempunyai potensial lebih tinggi daripada potensial di terminal/kutub B. Maka ada dua istilah yang seringkali dipakai pada Rangkaian Listrik, yaitu :

1. Tegangan turun/ voltage drop

Jika dipandang dari potensial lebih tinggi ke potensial lebih rendah dalam hal ini dari terminal A ke terminal B.

2. Tegangan naik/ voltage rise

Jika dipandang dari potensial lebih rendah ke potensial lebih tinggi dalam hal ini dari terminal B ke terminal A.

Pada buku ini istilah yang akan dipakai adalah pengertian pada item nomor 1 yaitu tegangan turun. Maka jika beda potensial antara kedua titik tersebut adalah sebesar 5 Volt, maka VAB = 5 Volt dan VBA = -5 Volt.

ENERGI

Kerja yang dilakukan oleh gaya sebesar satu Newton sejauh satu meter. Jadi energi adalah sesuatu kerja dimana kita memindahkan sesuatu dengan mengeluarkan gaya sebesar satu Newton dengan jarak tempuh atau sesuatu tersebut berpindah dengan selisih jarak satu meter.

Pada alam akan berlaku hukum Kekekalan Energi dimana energi sebetulnya tidak dapat dihasilkan dan tidak dapat dihilangkan, energi hanya berpindah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Contohnya pada pembangkit listrik, energi dari air yang bergerak akan berpindah menjadi energi yang menghasilkan energi listrik, energi listrik akan berpindah menjadi energi cahaya jika anergi listrik tersebut melewati suatu lampu, energi cahaya akan berpinda menjadi energi panas jika bola lampu tersebut pemakaiannya lama, demikian seterusnya. Untuk menyatakan apakah energi dikirim atau diserap tidak hanya polaritas tegangan tetapi arah arus juga berpengaruh.

Elemen/komponen listrik digolongkan menjadi :

1. Menyerap energi

Jika arus positif meninggalkan terminal positif menuju terminal elemen/komponen, atau arus positif menuju terminal positif elemen/komponen tersebut.

2. Mengirim energi

Jika arus positif masuk terminal positif dari terminal elemen/komponen, atau arus positif meninggalkan terminal positif elemen/komponen.

Energi yang diserap/dikirim pada suatu elemen yang bertegangan v dan muatan yang melewatinya Δq adalah Δw = vΔq.

Satuannya : Joule (J)

DAYA

Rata-rata kerja yang dilakukan

Satuannya : Watt (W)

ANALISIS RANGKAIAN

Mencari hubungan antara masukan dan keluaran pada rangkaian yang telah diketahui, misalkan mencari keluaran tegangan/ arus ataupun menentukan energi/ daya yang dikirim.

Ada 2 cabang utama dari teori rangkaian (input, rangkaian, output) :

1. Analisa rangkaian (rangkaian dan input untuk mencari output)

2. Sintesa rangkaian/ desain (input dan output untuk mencari rangkaian)

PREFIX DALAM SSI (Sistem Satuan Internasional)

Dalam SI untuk menyatakan bilangan yang lebih besar atau lebih kecil dari satu satuan dasar, dipergunakan notasi desimal (“standard decimal prefixes”) yang menyatakan pangkat dari sepuluh.

Mikrokontroller

BAB I

PENDAHULUAN

INTRODUCTION

Pada level yang paling sederhana, komputer adalah mesin yang didesign untuk mengolah, menyimpan, mendapatkan kembali sebuah data. Data/informasi yang menjadi bagian operasi dari sebuah komputer adalah berupa angka. Semua operasi yang bisa dilakukan komputer seperti: web browsing, printing, dan image prosessing tidak lebih merupakan kegiatan menahan, memindahkan dan mengubah atau memanipulasi angka-angka.
Sistem komputer dibagi menjadi dua kategori, yaitu:

1. Desktop komputer, mesin yang sering kita sebut sebagai “komputer”, komputer yang ada di pikiran kita. Desktop komputer bisa menjalankan beragam program dengan sistem yang diatur oleh suatu operating sistem (OS) seperti: Windows dan Linux. Dengan menjalankan aplikasi program yang berbeda, fungsi dari desktop komputer juga berubah.
2. Embedded komputer, komputer yang terintegrasi dengan sistem lain (ex: mekanika) dan digunakan untuk suatu fungsi tertentu. Seperti: microwave oven, DVD player, mainan, handphone dll. Embedded komputer pada umumnya didesain untuk satu aplikasi saja.

Sistem komputer disusun dari banyak komponen, seperti: processor, memory, input/output peripheral dll. Berikut adalah gambar skema sistem komputer sederhana,

gambar 1.1 Sistem Komputer Sederhana

PROCESSOR

Processor/CPU (Central Processing Unit) adalah komponen dari suatu sistem komputer yang melakukan proses manipulasi dan pengolahan (eksekusi) data berdasarkan urutan instruksi dari memory. Instruksi yang dijalankan oleh processor disebut dengan opcodes atau machine-code.

Opcodes merupakan bahasa mesin berupa angka-angka yang kadang sulit dimengerti oleh pengguna, untuk itu dibangun instruksi operasi processor dalam bahasa assembly yang disebut dengan mnemonic. Urutan dari kumpulan instruksi sebuah processor disebut dengan program. Program yang dijalankan processor bisa diubah sesuai dengan kebutuhan aplikasi, sehingga komputer bersifat programmable.

MEMORY

Memory merupakan komponen sistem komputer yang berfungsi untuk menyimpan data dan instruksi (program) yang dijalankan oleh processor. Ada beberapa jenis memory yang biasa digunakan oleh suatu sistem komputer,

1. RAM (Random Acces Memory), RAM adalah “Working Memory” pada sistem komputer, dimana CPU dapat menuliskan data untuk disimpan sementara. RAM bersifat ”volatile”, yang berarti datanya akan hilang apabila catu daya dimatikan.
2. ROM (Read Only Memory), bersifat “non volatile”, yang berarti data tidak akan hilang meskipun catu daya dimatikan. Tujuan utama dari ROM adalah menyimpan kode/data yang dibutuhkan pada saat start up.

PERANGKAT INPUT/OUTPUT

Perangkat input/output atau peripheral i/o digunakan oleh processor untuk berkomunikasi dengan dunia luar. Contoh pemakaian perangkat i/o adalah serial komunikasi pada keyboard, dan parallel komunikasi pada printer. Perangkat i/o merupakan piranti pengkondisi sinyal sebelum dapat diolah oleh processor atau setelah diolah processor sehingga dapat dikeluarkan berupa output data digital. Ada 3 cara input/output untuk berkomunikasi dengan processor,

1. Programmed i/o, processor mengirim dan menerima data pada i/o sesuai instruksi.
2. Interrupt-driven i/o, sinyal dari luar mengatur eksekusi instruksi processor. Sinyal luar akan menghentikan eksekusi program yang dijalankan saat itu, dan menjalankan fungsi program interrupt.
3. Direct Memory Acces (DMA), memungkinkan transfer data langsung antara peripheral i/o dan memory tanpa keterlibatan processor. Biasanya digunakan pada sistem yang membutuhkan transfer data cepat.

MIKROKONTROLLER

Mikrokontroller adalah piranti elektronik berupa IC (Integrated Circuit) yang memiliki kemampuan manipulasi data (informasi) berdasarkan suatu urutan instruksi (program) yang dibuat oleh programmer. Mikrokontroller merupakan contoh suatu sistem komputer sederhana yang masuk dalam kategori embedded komputer. Dalam sebuah struktur mikrokontroller akan kita temukan juga komponen-komponen seperti: processor, memory, clock dll.

Gambar 1.2 Contoh Beberapa Bentuk Mikrikontroller ATMEL

Kegiatan desain otomasi merupakan kegiatan memetakan sinyal input menjadi sinyal output berdasarkan suatu fungsi kontrol agar bisa dimanfaatkan sesuai kebutuhan. Sasaran dari pelatihan ini adalah peserta mampu menggunakan mikrokontroller untuk membangun sendiri suatu sistem otomasi atau embedded system.

ATMEL AVR ATMEGA8535

Sebelum belajar lebih dalam tentang aplikasi mikrokontroller, ada baiknya kita bicarakan dulu tentang mikrokontroller yang kita gunakan. Pada pelatihan ini dipilih mikrokontroller jenis ATMEL AVR RISC dengan pertimbangan sebagai berikut:

• ATMEL AVR RISC memiliki fasilitas dan kefungsian yang lengkap dengan harga yang relatif murah.
• Kecepatan maksimum eksekusi instruksi mikrokontroller mencapai 16 MIPS (Million Instruction per Second), yang berarti hanya dibutuhkan 1 clock untuk 1 eksekusi instruksi.
• Konsumsi daya yang rendah jika dibandingkan dengan kecepatan eksekusi instruksi.
• Ketersediaan kompiler C (CV AVR) yang memudahkan user memprogram menggunakan bahasa C.

Berikut tabel perbandingan kecepatan processor dan efisiensi eksekusi beberapa mikrokontroller,

Tabel 1.1 Perbandingan Kecepatan Prosesor dan Efisiensi

Dari tabel diatas dapat dilihat, ketika bekerja dengan kecepatan clock yang sama AVR 7 kali lebih cepat dibandingkan denga PIC16C74, 15 kali lebih cepat daripada 68 HC11, dan 28 kali lebih cepat dibanding 8051. Dari kemampuan dan fasilitas yang dimiliki, AVR RISC cocok dipilih sebagai mikrokontroller untuk membangun bermacam-macam aplikasi embedded sistem. Oleh karena itu, dalam pelatihan ini juga dipilih salah satu jenis AVR RISC sebagai dasar pelatihan yaitu ATMEGA 8535. Chip AVR ATMEGA8535 memiliki 40 pin kaki, berikut skema kaki AT MEGA8535,

Gambar 1.3 Skema Mikrokontroller AVR RICK ATMEGA 8535

ATMEGA8535 memiliki 4 buah port input/output 8 bit, yaitu PORTA, PORTB, PORTC, dan PORTD. Selain sebagai input/output masing masing port juga memiliki fungsi yang lain. PORTA dapat difungsikan sebagai ADC (Analog to Digital Converter), PORTB dapat difungsikan sebagai SPI (Serial Peripheral Interface) communication. Fungsi-fungsi yang lain dapat dilihat pada datasheet ATMEGA8535.

PEMROGRAMAN ATMEL AVR

Ada 2 cara untuk memprogram mikrokontroller ini, menggunakan software AVR assembler yang berbasis pada bahasa assembly, dan menggunakan software CV AVR (Code Vision AVR) yang berbasis pada bahasa C. Pada pelatihan ini akan digunakan cara yang kedua dengan pertimbangan kemudahan pembuatan program dari algoritma yang telah dibangun.

Pelatihan ini tidak menitikberatkan penggunaan bahasa C pada CV AVR, tapi lebih pada cara dan aplikasi dari mikrokontroller. Untuk itu peserta diharapkan membaca sendiri petunjuk pemakaian software ini. Berikut tampilan utama CVAVR,

Gambar 1.4 Tampilan Utama CV AVR

Untuk dapat menyimpan program yang telah kita buat pada memory mikrokontroller dibutuhkan perangkat tambahan yang menghubungkan antara PC dan mikrokontroller. Perangkat interface ini disebut isp_dongle yang menghubungkan port parallel PC dan port SPI (Serial Peripheral Interface) mikrokontroller.

Gambar 1.5 ISP Dongle dan Skema Rangkaiannya 

Untuk memaksimalkan pemanfaatan fasilitas mikrokontroller MAX-TRON telah mengembangkan board dan peripheral pendukung yang dapat digunakan untuk membangun bermacam-macam aplikasi sistem digital. Salah satunya adalah Universal controller board M.B.3.2, board yang dilengkapi dengan komponen-komponen tambahan pendukung kerja mikrokontroller. Berikut data Universal board M.B.3.2,

MAX-TRON M.B.3.2

Universal Controller Board

Feature:

• High-performance, low power AVR ATMEGA8535 8 bit mikrocontroller
• 4 bidirection port
• 8 channel ADC
• 2 channel servo motor controller
• 2 channel max-tron H-bridge controller
• Master/Slave SPI serial interface
• Serial USART interface
• Operating voltage 9 V – 35 V

PIN Description

 

Gambar 1.6 Skema PIN Universal Board M.B.3.2

Pengantar Robotika

BAB I

PENDAHULUAN ROBOTIKA

PENGENALAN ROBOT

Sejarah

Pertama kali kata "ROBOT" digunakan di NEW YORK pada oktober 1992 pada sebuah pentas theater yang berjudul "RVR", dinaskahi oleh Karel Chaper. Kata ROBOT itu sendiri bersasal dari sebuah kata robota yang berarti kerja.

Tahun 1956, UNIMATION memulai bisnis robot dan baru pada tahun 1972 mendapatkan laba dari usahanya tersebut. Istilah Robot makin populer setelah ada film Starwars dan Robot R2D2 yaitu sekitar tahun 70-an.    

Definisi Robot dan Robotik
banyak terdapat tanggapan mengenai konsep robot, dimana robot diandalkan sebagai tiruan manusia. Karena itu dicoba dibuat sebuah definisi untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan. Definisi yang paling dapat diterima adalah dari "Robot Institute of America".

"Sebuah robot adalah sesuatu yang dapat diprogram dan diprogram ulang, dengan memiliki manipulator mekanik atau penggerak yang didesign untuk memindahkan barang-barang, komponen-komponen atau alat khusus untuk berbagai program fleksibel atau mudah disesuaikan untuk melaksanakan berbagai macam tugas"

Dari definisi tersebut dapat dikatakan robot sebagai aotomasi yang dapat diprogram (Programmable Automation).

Sedangkan istilah robotik berdasarkan Webster adalah:

"Teknologi yang berhubungan dengan mendesign, membuat dan mengoperasikan robot".

Robotik ruang lingkupnya mencakup artificial intelegen, ilmu komputer, engineering mekanik, psikologi, anatomi, dan bidang ilmu lainnya. Kata robotik sendiri pertama kali digunakan oleh Issac Asimov pada tahun 1942.

Komponen Dasar Sebuah Robot

1.   Manipulator : mekanik, penyangga gerakan (appendage) dan base (pondasi/landasan robot)
2. Controller : jantung dari robot untuk mengontrol (MP, RAM, ROM, Sensor dll)
3. Power Supply : sumber tenaga yang dibutuhkan oleh robot beupa energi listrik, energi tekanan cairan (hidrolik), atau energi tekanan udara (pneumatik)
4. End Efektror : untuk memenuhi kebutuhan dari tugas robot atau si pemakai. 

Tingkat Teknologi Robot

Robot Teknologi Rendah

Robot teknologo rendah digunakan dalam lingkungan industri untuk pekerjaan seperti mesin pemasang dan pelepas, penanganan material, operasi pengepressan dan operasi perakitan sederhana.

Karakteristik robot teknologi rendah:

• Siku memiliki dua sampai empet pergerakan dan biasanya robot teknologi rendah merupakan robot non servo.
• Beban kerja, beban kerja jenis robot teknologi rendah berkisar 3 sampai 13,6 kg.
• Waktu siklus, adalah waktu yang diperlukan sebuah robot untuk bergerak dari satu posisi keposisi selanjutnya. Dimana waktu diklus ini tergantung atas 2 faktor yaitu : beban kerja dan panjang lengan manipulator. Robot teknologi rendah biasanya memiliki waktu siklus yang cukup tinggi yaitu : 5 - 10 sekon.
• ketelitian, adalah seberapa dekat sebuah robot dapat menggerakkan manipulatornya sesuai dengan titik yang telah diprogramnya. Erat hubungannya dengan ketelitian yaitu keseragaman. Keseragaman menggambarkan seberapa sering sebuah robot melakukan program yang sama, mengulangi gerakannya pada titik yang telah diberikan. Baik ketelitian dan keseragaman sangat penting dalam sistem operasi berbagai robot. Untuk robot teknologi rendah ketelitiannya  berkisar 0.050-0.025 mm.
• Aktuasi, adalah metode penggerakan siku sauatu robot. Aktuasi dapat dicapai dengan menggunkan pneumatic, hidrolik, maupun elektrik. Untuk robot yang nerteknologi rendah biasanya menggunakan motor listrik karena harganya murah dan operasinya mudah dikendalikan.

Robot Teknologi Menengah

Robot teknologi menengah umumnya digunakan untuk pekerjaan mengambil dan meletakkan dan mesin pemasang dan pelepas. Robot teknologi menengah memiliki kerumitan yang lebih tinggi.

Karakterisri robot teknologi menengah :

• siku, robot teknologi menengah memiliki jumlah sikuyang lebih banyak dibandingkan dengan robot teknologi rendah dan memuiliki batree kerja yang lebih besar. Lengan robot ini juga memiliki manuver yang lebih untuk memanipulasi. Siku robot teknologi menengah berjumlah 5-6 pergerakan siku.
• Beban kerja, beban kerja jenis robot teknologi menegah berkisar 68-150 kg. Dengan bertambahnya kemampuan beban kerja maka robot ini mampu mengantikan pekerja dalam situasi dimana mengangkat bagian yang berat secara konstan ketika diperlukan.
• Waktu siklus, robot teknologi menengah memiliki waktu siklus yaitu : dalam pergerakan siku sepanjang 25-65 dapat ditempuh dalam waktu 1,0 sekon. Semakin tinggi kompleksitas pekerjaan dan makin berat beban kerja yang diberikan maka makin besar pula nilai waktu siklus yang diperoleh.
• Ketelitian, dengan bertambahnya jumlah siku kaan juga berpengaruh dengan meningkatnya ketelitian. Untuk robot teknologi menengah ketelitiannya berkisar 0,2-1,33 mm.
• Aktuasi, untuk robot yang berteknologi menegah digerakkan oleh 2 tipe motor yaitu : listrik dan hidrolik. Alasan menggunakan 2 tipe motor karena beban kerja yang berat.

Robot Teknologi Tinggi

Robot teknologi rendah digunakan dalam lingkungan industri untuk pekerjaan yang kompleksitasnya tinggi.

Karakteristik robot teknologi tinggi:

• Siku, memiliki 8-10 pergerakan siku dan biasanya robot teknologi tinggi memiliki jenis pekerjaan yang komplek dan manuver gerakan yang beragam.
• Beban kerja, beban kerja untuk jenis robot teknologi tinggi berkisar 150-250 kg.
• Waktu Siklus, karena bertambahnya gerakan dan kompleksitasnya kerja yang tinggi maka waktu siklus untuk robot teknologi tinggi berkisar : 10-25 sekon.
• Ketelitian, dengan bertambahnya jumlah siku juga berpengaruh dengan meningkatnya ketelitian berkisar 1,5 -3,0 mm.
• Aktuasi, untuk robot yang berteknologi tinggi biasanya digerakkan oleh 3 tipe aktuator motor yaitu : listrik, hidrolik dan pneumatik.

GEOMETRI ROBOT

Geometri Robot dan Istilah-istilahnya

Degrees of Freedom (DOF) adalah setiap titik sumbu gerakan mekanik pada robot, tidak terhitung untuk End Effector.

Degrees of Movement (DOM) adalah kebebasan atau kemampuan untuk melakukan sebuah gerakan.

Sebagai contoh, robot dengan 6 derajat kebebasan:

• Base Rotation (dudukan untuk berputar)
• Shoulder Flex (lengan atas atau pundak)
• Elbow Flex (lengan bawah)
• Wrist Pitch (pergelangan angguk)
• Wrist Yaw (pergelangan sisi)
• Wrist Roll (pergelangan putar)

Joint dan Link

Joint memungkinkan terjadinya gerakan pada dua bagian tubuh robot, sedangkan link menghubungkan tiap-tiap joint. 

Tipe-tipe Joint

1. Linear Joint : Gerakan antara in dan out, link adalah gerakan linear (tipe L-joint)
2. Orthogonal Joint : ini juga linear joint. Tetapi antara in dan out saling tegak lurus (tipe O-joint)
3. Rotational Joint : merupakan penghubung diman perputaran terjadi tegak lurus terhadap in dan out link (tipe R-joint)
4. Twisting Joint : mengakibatkan gerakan berputar, tetapi putaran paralel dengan in dan out link (tipe T-joint)
5. Revolving Joint : Input link, paralel dengan axis putaran dari joint. Output tegak lurus dengan menambah 

Robot Konfigurasi

Dikarenakan robot mempunyai bermacam-macam bentuk dan ukuran, sehingga memiliki beragam kemampuan gerakan. Secara fisik, ada bebarapa konfigurasi yang dapat dibentuk, yaitu:

Konfigurasi Kordinat Kartesian

Sistem koordinat kartesian bebasis akan 3 sumbu atau bidang, yaitu sumbu x, y dan z.

Konfigurasi Koordinat Silinder

Sistem koordinat silinder memiliki 3 derajat kebebasan (DOF) atau 3 axis, yang terdiri dari theta mewakili sumber putar, sumbu z mewakili gerakan naik-turun serta sumbu r mewakili gerakan memanjang atau memendek.

Konfigurasi Koordinat Polar

Konfigurasi koordinat polar atau simetrikal memiliki 3 sumbu yaitu theta, beta, dan R. Dikatakan system simetrikal karena ruang gerak dari robot merupakan sphare (bola).

System Koordinat Articulate

Sistem koordinat srticulate didefinisikan dengan 3 sumbu, yakni theta, upper arm (w) dan elbow (U). Sumbu ini memberikan ke-fleksibelan lebih besar.

SCARA (Selective Compliance Asembly Robot Arm)

Sistem sumbu yang mirip koordinat articulate tetapi berbasis pada gerakan harizontal. memiliki kemampuan untuk  "insektion", salah satu sistem sumbu yang mungkin dari SCARA adalah seperti pada gambar dibawah ini:

Spesifikasi Teknis yang Lain

Sebagai tambahan konfigurasi fisik dan robot kemampuan gerak dasar, ada beberapa spesifikasi teknik yang lain dimana menjelaskan tentang efisiensi dan efektivitas dalam unjuk kerja pada robot.

Bebarapa spesifikasi teknika dalah sebagai berikut:

• Work volume (area kerja)
• Precision of Movement (keakuratan gerak)
• Speed of Movement (kecepatan gerak)
• Weight cariyng capacity (daya angkat beban)
• Type of drive system (jenis penggerak)

Work Volume 

Arti kata work volume (area kerja) mengacu pada dimana robot itu dapat bekerja. Secara teknis dapat dikatakan adalah dimana ujung bagian masih digerakkan dibawah control. 

Work volume diperhitungkan dari :

• Konfigurasi fisik
• Ukuran
• Jangkauan lengan
• Hubungan atau joint manipulator

Precission of Movement

Ada 3 jenis katagori pada kakuratan gerakan dari ujung robot pada suatu penerapan, yaitu:

• Spatial Resolutioan : dapat diartikan sebagai gerakan terkecil yang masih dapat dikontrol oleh si pemrogram, sehingga spstial resolution adalah jumlah dari resolusi control dengan ketidak akuratan mekanik.
• Accuracy : adalah kemampuan dari ujung robot untuk mencapai titik yang dituju. Dengan kata lain akurasi adalah setengah resolusi spatial.
• Repeatibelity : adalah kemampuan dari ujung robot untuk mencapai titik yang sebelumnya dikontrol. Repeatibelity umumnya lenoh kecil dari akurasi.

Weight Carrying Capacity

Adalah kemampuan robot untuk memindahkan beban. Merupakan faktor untuk berbagai macam keperluan, yaitu:

• Jenis tugas
• Jenis barang
• produktivitas

Type of Drive System

Ada 3 jenis penggerak robot, yaitu:

• Hidroulik : menggunakan fluida/oli, kurang dalam kebersihan, beresiko kebakaran.
• Pneumatik : menggunakan tekanan udara merupakan jenis yang termurah, terpraktis, dan fixed point.
• Electric : yang dimaksud adalah motor listrik. Ada 2 jenis motor, yaitu motor DC dan motor stepper. Ciri khasnya adalah kecepatan.

selain penggerak diatas, untuk mencapai presisi, kecepatan serta gerakan yang diinginkan, robot selalu dilengkapi dengan gear dan cam.

Pengukuran Listrik

BAB I

PENDAHULUAN

SATUAN DAN STANDAR

Ilmu pengukuran listrik merupakan bagian integral dari pada ilmu fisika. Kebanyakan alat ukur yang digunakan sekarang pada prinsipnya sama dengan alat ukur konvensional, tetapi sudah banyak mengalami perbaikan tentang ketelitiannya.

Untuk menetapkan nilai dari beberapa besaran yang bisa diukur, harus diketahui dulu nilai, jumlah dan satuannya. Jumlah biasanya ditulis dalam bentuk angka-angka sedangkan satuannya menunjukkan besarannya.

Pengertian tentang hal ini adalah p enting dan harus diketahui dan disetujui bersama oleh teknisi-teknisi antara bangsa-bangsa karena dengan melihat macam satuannya maka dapat diketahui besaran pada alat ukurnya.

Untuk menetapkan sistrem satuan ini dibentuklah suatu komisi standar internasional. Sistem satuan yang pertama adalah C.G.S. (Centimeter, Gram, Second) sebagai dasar. Ada dua sistem C.G.S. yang digunakan yaitu C.G.S. elektrostatis dan C.G.S. elektrodinamis. Dalam pengukuran listrik yang banyak digunakan adalah yang kedua.

A. SISTEM SATUAN C.G.S DAN SATUAN PRAKTIS

Satuan-satuan praktis yang sering digunakan dalam pengukuran-pengukuran besaran 

listrik adalah :

Arus Listrik         (I)    =   Ampere ( A )

Tegangan            (V)   =   Volt ( V )

Tahanan              (R)   =   Ohm ( W )

Daya Semu         (S)    =   Voltampere ( VA)

Daya Nyata         (P)   =   Watt ( W )

Daya Reaktif       (Q)   =  Voltampere reaktif ( VAR )

Induktansi           (L)    =  Henry ( H )

Kapasitansi         (C)   =   Farad ( F )

Muatan Listrik    (Q)   =   Coulomb ( C )

Tahun 1901 diusulkan sistem satuam Meter, Kilogram, Second (M.K.S.). Sistem ini 

merupakan pengembangan sistem C.G.S. dimana panjang dalam meter, berat dalam 

kilogram dan waktu dalam detik. Sehingga dalam sistem ini adalah sebagai berikut :

Luas               = m2

Volume          = m3

Kecepatan      = m/det

Gaya              = newton

Kerja, Energi = joule

Daya              = watt

Kuat arus       = ampere

Tegangan       = volt

Alat Ukur

Secara umum alat ukur ada 2 type yaitu :

- Absolute Instruments

Merupakan alat ukur standar yang sering digunakan di laboratorium-laboratorium dan 

jarang dijumpai dalam pemakaian di pasaran lagi pula alat ini tidak memerlukan 

pengkalibrasian dan digunakan sebagai standar.

- Secondary Instruments

Merupakan alat ukur dimana harga yang ditunjukkan karena adanya penyimpangan dari 

alat penunjuknya dan ternyata dalam penunjukan ada penyimpangan maka alat ini harus 

lebih dulu disesuaikan/dikalibrasi dengan membandingkan dengan absolute instruments 

atau alat ukur yang telah lebih dulu disesuaikan.

Alat ukur dikelompokkan menjadi 2 yaitu :

a. Alat ukur analog – jarum

b. Alat ukur digital – angka elektronik

BAB II

KESALAHAN-KESALAHAN DALAM PENGUKURAN

Didalam pengukuran listrik selalu dijumpai kesalahan-kesalahan hasil pengamatan. 

Kesalahan tersebut dapat terjadi karena sipengamat maupun oleh keadaan sekitarnya (suhu) 

atau dari alat ukur sendiri yang membuat kesalahan. Kesalahan dari konstruksi alat sendiri 

besarnya ditentukan oleh pabrik. Sebelum dibahas tentang kesalahan ini, maka perlu 

diketahui beberapa istilah yang dalam pengukuran listrik adalah sebagai berikut:

- Ketelitian (Accuracy) : angka yang menunjukkan pendekatan dengan harga yang 

ditunjukkan sebenarnya dari pada besaran yang diukur

Contoh :

Sebuah amperemeter menunjukkan arus sebesar 10A sedangkan accuracy 1% maka 

kesalahan pengukurannya adalah 1% X 10A = 0,1A sehingga harga sebenarnya dari hasil 

pengukurannya adalah (10 + 0,1)A.

- Presisi : kemampuan dari alat ukur dalam pengukurannya, bila dalam pengukurannya. 

Bila dalam pengukurannya kesalahannya kecil, maka presisinya tinggi, presisi ini 

hubungannya juga dengan accuracy.

- Sensitivitas : kemampuan alat ukur dengan input yang kecil sudah didapat perubahan 

output yang besar atau penyimpangan jarum penunjuk yang besar. Satuan sensitivitas: 

ohm/volt, secara umum sensitivitas ini hanya terdapat pada alat ukur voltmeter dimana 

tahanan dalam dari voltmeter tersebut besarnya adalah sensitivitas x dengan batas ukur 

voltmeter

- Error (kesalahan)

a. Relative Error : merupakan perbandingan antara besarnya kesalahan terhadap harga 

yang sebenarnya. Bila harga pembacaan adalah M sedang harga sebenarnya adalah 

T maka kesalahannya adalah [(M-T)/T]*100% yang dinyatakan dalam persentase, 

besar kecilnya error menunjukkan presisi dari alat ukur.

b. Kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran

- karena konstruksi yang besarnya ditentukan oleh pabrik atau berdasarkan kelas alat ukur 

tersebut

- karena pembacaan jarum penunjuk, disebabkan karena jarum penunjuk kurang runcing, 

bayangan jarum penunjuk (kesalahan paralax)

- karena letak alat ukur

- karena metode pengukuran

- karena temperatur

- karena ketidakpastian rangkaian

- karena kesalahan lain

BAB III

KLASIFIKASI ALAT UKUR

Menurut prinsip kerja dan konstruksi dari pada alat ukur listrik dapat diklasifikasikan sebagai 

berikut :

- alat ukur kumparan putar magnet permanen (PMMC)

- alat ukur besi putar

- alat ukur elektro dinamis

- alat ukur elektro statis

- alat ukur induksi

- alat ukur berdasarkan efek panas

a. Alat Ukur Kumparan Putar Magnet Permanen (PMMC)

Alat ukur ini konstruksinya terdiri dari sebuah kumparan (coil) yang dapat bergerak atau 

berputar bebas yang ditempatkan dalam medan magnet permanen. Jarum penunjuk 

diletakkan pada kumparan putarnya.

cara kerja:

bila kumparan dialiri arus searah maka kedua sisi kumparan yang berada dalam medan magnet akan timbul gaya lorenzt yang arahnya sesuai kaidah tangan kiri flamming, kedua gaya ini akan memberikan moment (kopel) sehingga kumparan akan berputar pada sumbunya dan berhenti pada kedudukan kumparan sejajar dengan bidang netral magnetik.

b. Alat ukur besi putar (Moving Iron Instrument)

Konstruksi dari alat ukur ini terdiri dari kumparan tetap dan sepasang besi lunak mudah mengalami demagnetisasi, besi lunak tersebut ditempatkan dalam ruang antara kumparan tetap dimana besi lunak yang satu ditempatkan menempel dengan kumparan tetap sedang besi lunak yang lain berhubungan dengan sumbu as dari jarum penunjuk sehingga dapat berputar/bergerak bebas.

Cara kerja :

Bila ada arus yang mengalir pada kumparan maka ruangan tersebut akan ada medan magnet yang mengakibatkan kedua besi lunak tersebut demagnetisasi dan bersifat sebagai magnet permanen. Pasangan besi lunak tersebut mempunyai sepasang kutub yang sama sehingga kutub-kutub yang sejenis akan tolak menolak dan besarnya penyimpangan tergantung dari besarnya arus yang lewat pada kumparan.

c. Alat ukur elektrodinamis

Konstruksi terdiri dari kumparan putar dan kumparan tetap, medan magnet dibangkitkan oleh kumparan tetap yang mempunyai bagian dua gulungan yang dipasang pararel satu sama lain sedang rangkaian elektrisnya dari kedua kumparan tersebut terhubung seri atau pararel.

Cara kerja :

Prinsip kerjanya sama dengan PMMC hanya saja medan magnet terjadi dibangkitkan oleh kumparan tetap

d. Alat ukur elektrostatis

Alat ukur ini bekerja atas dasar gaya elektrostatis sebagai akibat interaksi antara dua elektroda yang mempunyai beda potensial

Cara kerja :

Bila tegangan yang akan diukur ditempatkan diantara elektroda tetap dan elektroda berputar maka pada elektroda putar akan mendapatkan momen putar yang sebanding dengan V2 elektroda ini dibuat sedemikian sehingga didapatkan skala rata. Momen yang menyebabkan elektroda putar bergerak didapat dari medan elektrostatis yang terjadi diantara kedua keping elektroda yang berttindak sebagai kondensator. Alat ukur ini

untuk mengukur tegangan yang tinggi

e. Alat ukur induksi

Alat ukur ini terdiri dari piringan logam yang dapat berputar pada porosnya dan dua buah kumparan tetap.

Cara kerja :

Bila kumparan induksi dilalui arus maka akan timbul medan magnet bolak-balik sehingga menimbulkan arus putar pada piringan logam dan akan membangkitkan pula medan magnet sehingga interkasi kedua medan magnet ini akan menimbulkan momen putar/gerak pada piringan logam.