1. Konfigurasi Multimeter
Multimeter adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik, arus listrik, dan tahanan (resistansi). Itu adalah pengertian multimeter secara umum, sedangkan pada perkembangannya multimeter masih bisa digunakan untuk beberapa fungsi seperti mengukur temperatur, induktansi, frekuensi, dan sebagainya. Ada juga orang yang menyebut multimeter dengan sebutan AVO meter, mungkin maksudnya A (ampere), V (volt), dan O(ohm).
a. Macam-Macam Multimeter
1) Multimeter Analog
Kelebihannya adalah mudah dalam pembacaannya dengan tampilan yang lebih simple. Sedangkan kekurangannya adalah akurasinya rendah, jadi untuk pengukuran yang memerlukan ketelitian tinggi sebaiknya menggunakan multimeter digital.
2) Multimeter Digital
Multimeter digital hampir sama fungsinya dengan multimeter analog tetapi multimeter digital menggunakan tampilan angka digital. Multimeter digital pembacaan pengukuran besaran listrik yang lebih tepat jika dibanding dengan multimeter analog, sehingga multimeter digital dikhususkan untuk mengukur suatu besaran nilai tertentu dari sebuah komponen secara mendetail sesuai dengan besaran yang diinginkan.
Multimeter digital biasanya dipakai pada penelitian atau kerja-kerja mengukur yang memerlukan kecermatan tinggi, tetapi sekarang ini banyak juga bengkel-bengkel komputer dan service center yang memakai multimeter digital. Kekurangannya adalah susah untuk memonitor tegangan yang tidak stabil. Jadi bila melakukan pengukuran tegangan yang bergerak naik turun, sebaiknya menggunakan multimeter analog.
b. Bagian Bagian Multimeter
1) Papan Skala : digunakan untuk membaca hasil pengukuran. Pada papan skala terdapat skala-skala; tahanan/resistan (resistance) dalam satuan Ohm (Ω), tegangan (ACV dan DCV), kuat arus (DCmA), dan skala-skala lainnya.
2) Saklar Jangkauan Ukur : digunakan untuk menentukan posisi kerja multimeter , dan batas ukur (range). Jika digunakan untuk mengukur nilai satuan tahanan (dalam W), saklar ditempatkan pada posisi W, demikian juga jika digunakan untuk mengukur tegangan (ACV-DCV), dan kuat arus (mA-mA). Satu hal yang perlu diingat, dalam mengukur tegangan listrik, posisi saklar harus berada pada batas ukur yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur. Misal, tegangan yang akan diukur 220 ACV, saklar harus berada pada posisi batas ukur 250 ACV. Demikian juga jika hendak mengukur DCV.
3) Sekrup Pengatur Posisi Jarum (preset) : digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol (sebelah kiri papan skala).
4) Tombol Pengatur Jarum Pada Posisi Nol (Zero Adjustment) : digunakan untuk menera jarum penunjuk pada angka nol sebelum multimeter digunakan untuk mengukur nilai tahanan/resistan. Dalam praktek, kedua ujung kabel penyidik (probes) dipertemukan, tombol diputar untuk memosisikan jarum pada angka nol.
5) Lubang Kabel Penyidik : tempat untuk menghubungkan kabel penyidik dengan Multimeter. Ditandai dengan tanda (+) atau out dan (-) atau common. Pada multimeter yang lebih lengkap terdapat juga lubang untuk mengukur hfe transistor (penguatan arus searah/DCmA oleh transistor berdasarkan fungsi dan jenisnya), dan lubang untuk mengukur kapasitas kapasitor.
c. Langkah Penggunaannya
Persiapan awal yang perlu Anda lakukan sebelum menggunakan Multimeter adalah :
1) Baca dengan teliti buku petunjuk penggunaan (manual instruction) Multimeter yang dikeluarkan oleh pabrik pembuatnya.
2) Multimeter adalah alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan (Multimeter sebagai Volt-meter), mengukur Arus (Multimeter sebagai Ampere-meter), mengukur Resistans/Tahanan (Multimeter sebagai Ohm-meter).
3) Sebelum dan sesudah Multimeter digunakan, posisi saklar jangkauan ukur harus selalu berada pada posisi ACV dengan batas ukur (range) 250ACV atau lebih.
4) Kabel penyidik (probes) Multimeter selalu berwarna merah dan hitam. Masukkanlah kabel yang berwarna merah ke lubang penyidik yang bertanda (+) atau out, dan kabel yang berwarna hitam ke lubang penyidik yang bertanda (-) atau common.
5) Pada saat akan melakukan pengukuran dengan Perhatikan apakah jarum penunjuk sudah berada pada posisi angka nol. Jika belum lakukanlah peneraan dengan cara memutar sekrup pengatur posisi jarum (preset) dengan obeng minus (-).
6) Posisi saklar jangkauan ukur harus pada posisi yang sesuai dengan besaran yang akan diukur. Jika akan mengukur tegangan listrik bolak balik (ACV) letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) yang lebih tinggi dari tegangan yang akan diukur. Jika mengukur tegangan bolak balik 220V/220 ACV, letakkan saklar pada posisi batas ukur (range) 250 ACV. Hal yang sama juga berlaku untuk pengukuran tegangan listrik searah (DCV), kuat arus (DCmA-DCA), dan tahanan/resistan (resistance).
7) Pada pengukuran DCV, kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip, kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip dari tegangan yang akan diukur.
8) Jangan sekali-kali mengukur kuat arus listrik, kecuali kita sudah dapat memperkirakan besarnya kuat arus yang mengalir.
9) Untuk mengukur tahanan/resistan (resistance) , letakkan saklar jangkauan ukur pada batas ukur (range) atau k (kilo Ohm), pertemukan ujung kedua kabel penyidik (probes), tera jarum penunjuk agar berada pada posisi angka nol dengan cara memutar-mutar tombol pengatur jarum pada posisi angka nol (zero adjustment).
10) Berhati-hatilah jika akan mengukur tegangan listrik setinggi 220 ACV.
2. Multimeter Sebagai Volt-Meter
Salah satu fungsi Multimeter adalah kegunaannya sebagai Volt-meter dalam mengukur tegangan listrik, baik Tegangan Arus Searah/Direct Current Voltage (DCV), maupun Tegangan Arus Bolak Balik/Alternating Current Voltage (ACV).
Pada Multimeter analog, hasil pengukuran tegangan dibaca pada papan skala tegangan (ACV-DCV). Kemampuan mengukur tegangan dari Multimeter tergantung spesifikasi Multimeter dan batas ukur (range) yang dimiliki oleh saklar jangkauan ukur. Multimeter analog tipe CX506 merk SANWA memiliki batas ukur tegangan (ACV-DCV); 3V/12V/30V/120V/300V/1200V/30kv. (Khusus untuk pengukuran tegangan 30 kilo Volt harus menggunakan kabel penyidik/probes "HV 50").
Pada Multimeter analog tipe CX506, batas ukur (range) terendah adalah 3 Volt, dengan demikian, jika batas ukur (range) diletakkan pada posisi 3 DCV Multimeter mampu mengukur tegangan dari baterai kering/dry cell (dengan tinggi tegangan 1,5V) lebih akurat ketimbang pada batas ukur (range) 10 DCV. Multimeter analog tipe SP 10D merk SANWA atau yang sejenis, memiliki batas ukur (range) tegangan (ACV-DC); 10V/50V/250V/500V/1000V.
Hal yang perlu diperhatikan dalam mengukur tegangan adalah posisi saklar jangkauan ukur dan batas ukur (range). Jika akan mengukur 220 ACV, saklar jangkauan ukur harus berada pada posisi ACV, dan batas ukur (range) pada angka 250 ACV. Hal yang sama berlaku untuk pengukuran tegangan DC (DCV). Tak kalah penting untuk diperhatikan adalah faktor keselamatan. Perhatikan apakah isolasi pembungkus kabel penyidik (probes). Apakah ada yang terkelupas?
Dalam mengukur DCV, posisi kabel penyidik (probes) warna merah (+/out) diletakkan pada titik positip (+) dari sumber tegangan yang akan diukur, kabel penyidik (probes) warna hitam (-/common) diletakkan pada titik negatip (-). Untuk mengukur Tegangan Arus Bolak Balik (ACV) posisi kabel penyidik (probes) boleh bolak balik, karena pada ACV setiap detik terjadi 50 x perubahan kutub positip menjadi kutub negatip dan sebaliknya.
3. Multimeter Sebagai Ohm-Meter
Salah satu fungsi Multimeter adalah kegunaannya sebagai Ohm-meter untuk mengukur tahanan/resistan (resistance). Di dalam tehnik elektronika, tahanan/resistan (resistance) mengandung dua pengertian, Pertama, tahanan (resistance) sebagai sebuah nama untuk salah satu komponen elektronika yaitu resistan atau resistor, dan Kedua, perlawanan yang diberikan oleh bahan penghantar (konduktor) dan/atau bahan setengah penghantar (semikonduktor) yang terdapat dalam komponen elektronik terhadap arus listrik searah yang mengalir. Kedua-duanya memiliki satuan yang dinyatakan dalam Ohm ().
Berdasarkan butir kedua, kita dapat mengatakan bahwa : pada komponen elektronika yang terbuat dari bahan penghantar (konduktor) seperti; resistor, kapasitor, transformator, dan gulungan (coil) dan bahan setengah penghantar (semikonduktor), seperti; transistor, dioda, terdapat tahanan/resistan (resistance). Melalui pengukuran nilai tahanan/resistan (resistance) yang terdapat pada komponen yang berada di luar rangkaian, kita dapat mengetahui apakah sebuah komponen masih dapat berfungsi dengan baik dan masih dapat digunakan atau sudah rusak.
Pada Multimeter Digital, hasil pengukuran dapat dibaca langsung pada layar display, pada Multimeter Analog, hasil pengukuran tahanan/resistan (resistance) dibaca pada papan skala Ohm (-k).
Untuk mengukur nilai tahanan /resistan (resistance), saklar jangkauan ukur berada pada posisi Ω (Ohm). Batas ukur (range) x1, x10, dan xk. Batas ukur (range) untuk Ohm-meter dari Multimeter bervariasi, tergantung tipe dan merk Multimeter. Sebagai contoh, Multimeter merk Sanwa tipe SP10D memiliki batas ukur (range) x1, x10, dan xk. Multimeter merk Protek A803 memiliki batas ukur (range) x1, x10, x100, xk, dan x10k.
a. Mengukur Resistor
Langkah-langkah pengukuran :
1) Masukkan kabel penyidik (probes) warna merah ke lubang kabel penyidik yang bertanda positip (+), kabel penyidik (probes) warna hitam ke lubang kabel penyidik yang bertanda negatip (-).
2) Jika diperlukan, menggunakan sekrup pengatur posisi jarum (preset), atur posisi jarum pada papan skala sehingga berada pada posisi angka nol.
3) Atur saklar jangkauan ukur pada posisi .
4) Batas ukur (range) pada posisi x1, x10 atau k, tergantung dari nilai resistor yang akan diukur.
5) Ujung dari kedua kabel penyidik (probes) dipertemukan.
6) Menggunakan tombol pengatur posisi jarum pada angka nol (zero adjustment), atur posisi jarum pada papan skala hingga menunjukkan angka nol.
7) Mengacu pada gambar 12, letakkan secara sembarang (acak) kedua ujung kabel penyidik (probes) pada kaki komponen yang akan diukur.
8) Jarum pada papan skala bergerak ke kanan menunjukkan nilai satuan Ohm yang sama (atau mendekati) dengan nilai satuan Ohm dari resistor berdasarkan pita warna, artinya : resistor masih baik dan dapat digunakan.
9) Bandingkan hasil pengukuran dengan nilai resistor berdasarkan pita warna yang ada di badan resistor tersebut.
b. Mengukur Variabel Resistor
Langkah-langkah pengukuran :
1) Masukkan kabel penyidik (probes) warna merah ke lubang kabel penyidik yang bertanda positip (+), kabel penyidik (probes) warna hitam ke lubang kabel penyidik yang bertanda negatip (-).
2) Jika diperlukan, menggunakan sekrup pengatur posisi jarum (preset), atur posisi jarum pada papan skala sehingga berada pada posisi angka nol.
3) Atur saklar jangkauan ukur pada posisi .
4) Batas ukur (range) pada posisi x1, x10, atau k, tergantung dari nilai variabel resistor yang akan diukur.
5) Ujung dari kedua kabel penyidik (probes) dipertemukan.
6) Menggunakan tombol pengatur posisi jarum pada angka nol (zero adjustment), atur posisi jarum pada papan skala hingga menunjukkan angka nol.
7) Mengacu pada gambar 14, letakkan kedua ujung kabel penyidik (probes) pada terminal a dan b dari variabel resistor.
8) Putar tuas pemutar searah jarum jam (untuk preset gunakan obeng minus).
9) Jarum pada papan skala ikut bergerak ke kanan, artinya : variabel resistor masih baik dan dapat digunakan.
10) Letakkan kedua ujung kabel penyidik (probes) pada terminal b dan c dari variabel resistor.
11) Putar tuas pemutar searah jarum jam (untuk preset gunakan obeng minus).
12) Jarum pada papan skala ikut bergerak ke kiri, artinya : variabel resistor masih baik dan dapat digunakan.
c. Mengukur Kapasitor
Langkah-langkah pengukuran :
1) Masukkan kabel penyidik (probes) warna merah ke lubang kabel penyidik yang bertanda positip (+), kabel penyidik (probes) warna hitam ke lubang kabel penyidik yang bertanda negatip (-).
2) Jika diperlukan, menggunakan sekrup pengatur posisi jarum (preset), atur posisi jarum pada papan skala sehingga berada pada posisi angka nol.
3) Atur saklar jangkauan ukur pada posisi .
4) Batas ukur (range) pada posisi x1, x10 atau k sesuai kebutuhan.
5) Ujung dari kedua kabel penyidik (probes) dipertemukan.
6) Menggunakan tombol pengatur posisi jarum pada angka nol (zero adjustment), atur posisi jarum pada papan skala hingga menunjukkan angka nol.
7) Mengacu pada gambar 17, letakkan kabel penyidik (probes) warna merah (+) pada kaki positip (+) kapasitor non polar (kaki positip biasanya berukuran lebih panjang ketimbang kaki negatip), kabel penyidik (probes) warna hitam (-) ke kaki negatip.
8) Jarum pada papan skala bergerak jauh ke kanan untuk kemudian kembali ke kiri, artinya : kapasitor polar masih baik dan dapat digunakan. (Jika jarum pada papan skala bergerak ke kanan dan tidak kembali lagi ke kiri, artinya : kapasitor polar sudah rusak dan tidak dapat digunakan).
9) Perhatikan kembali gambar 17. letakkan ujung kabel penyidik (probes) warna merah (+) dan kabel penyidik (probes) warna hitam (-) secara sembarang (acak) ke kaki kapasitor non polar.
10) Jarum pada papan skala tidak bergerak (atau bergerak sedikit), artinya : kapasitor non polar masih baik dan dapat digunakan. (Jika jarum pada papan skala bergerak jauh ke kanan, artinya : kapasitor non polar sudah rusak dan tidak dapat digunakan).
d. Mengukur Transistor
Langkah-langkah pengukuran :
1) Masukkan kabel penyidik (probes) warna merah ke lubang kabel penyidik yang bertanda positip (+), kabel penyidik (probes) warna hitam ke lubang kabel penyidik yang bertanda negatip (-).
2) Jika diperlukan, menggunakan sekrup pengatur posisi jarum (preset), atur posisi jarum pada papan skala sehingga berada pada posisi angka nol.
3) Atur saklar jangkauan ukur pada posisi .
4) Batas ukur (range) pada posisi x1, x10, atau k sesuai kebutuhan.
5) Ujung dari kedua kabel penyidik (probes) dipertemukan.
6) Menggunakan tombol pengatur posisi jarum pada angka nol (zero adjustment), atur posisi jarum pada papan skala hingga menunjukkan angka nol.
7) Untuk transistor tipe PNP : mengikuti gambar 20, letakkan ujung kabel penyidik (probes) warna merah (+) pada kaki Basis, ujung kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Emitor.
8) Jarum pada papan skala bergerak ke kanan menunjuk angka (misalnya 16,5), artinya : Dioda Basis-Emitor masih baik, transistor masih dapat digunakan.
9) Letakkan ujung kabel penyidik (probes) warna merah (+) pada kaki Basis, ujung kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Kolektor.
10) Jarum pada papan skala bergerak ke kanan, menunjuk angka (misalnya 16,5), artinya : Dioda Basis-Kolektor masih baik, transistor masih dapat digunakan.
11) Untuk transistor tipe NPN : mengikuti gambar 20, letakkan ujung kabel penyidik (probes) warna hitam (-) pada kaki Basis, ujung kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Emitor.
12) Jarum pada papan skala bergerak ke kanan menunjuk angka (misalnya 21), artinya : Dioda Emitor-Basis masih baik, transistor masih dapat digunakan.
13) letakkan ujung kabel penyidik (probes) warna hitam (-) pada kaki Basis, ujung kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kaki Kolektor.
14) Jarum pada papan skala bergerak ke kanan menunjuk angka (misalnya 20), artinya : Dioda Kolektor-Basis masih baik, transistor masih dapat digunakan.
e. Pengukuran Dioda
Langkah-langkah pengukuran :
1) Masukkan kabel penyidik (probes) warna merah ke lubang kabel penyidik yang bertanda positip (+), kabel penyidik (probes) warna hitam ke lubang kabel penyidik yang bertanda negatip (-).
2) Jika diperlukan, menggunakan sekrup pengatur posisi jarum (preset), atur posisi jarum pada papan skala sehingga berada pada posisi angka nol.
3) Atur saklar jangkauan ukur pada posisi .
4) Batas ukur (range) pada posisi x1, x10, atau k, sesuai kebutuhan.
5) Ujung dari kedua kabel penyidik (probes) dipertemukan.
6) Menggunakan tombol pengatur posisi jarum pada angka nol (zero adjustment), atur posisi jarum pada papan skala hingga menunjukkan angka nol.
7) Mengacu pada gambar 24, letakkan ujung kabel penyidik (probes) warna merah (+) pada kaki Anoda dari dioda, ujung kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Katoda dari dioda.
8) Jarum pada papan skala bergerak ke kanan, artinya : dioda masih baik dan dapat digunakan.
9) Perhatikan kembali gambar 24, letakkan ujung kabel penyidik (probes) warna merah (+) pada kaki Katoda dari dioda, ujung kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kaki Anoda dari dioda.
10) Jarum pada papan skala bergerak ke kanan, artinya : dioda sudah rusak dan tidak dapat digunakan.
4. Multimeter Sebagai Ampere-Meter
Salah satu fungsi Multimeter adalah kegunaannya sebagai Ampere-meter dalam mengukur kuat arus listrik antara 0 – 1000 mili-Ampere (mA) atau lebih tergantung spesifikasi Multimeter. Saklar jangkauan ukur berada pada posisi DcmA, batas ukur (range) pada angka 0,25, 25, atau 500 DcmA, sesuai kebutuhan. Hasil pengukuran dibaca pada papan skala 0-250 DCV.
Pada posisi mengukur kuat arus, Multimeter diletakkan secara seri/deret dengan baterai kering (dry cell) dan/atau rangkaian elektronik (electronics circuit) yang akan diukur. Perhatikan gambar a dan gambar b.
a. Mengukur Kapasitas Baterai Kering (Dry Cell)
Kapasitas baterai adalah kemampuan baterai kering (dry cell) menyimpan arus listrik searah untuk kemudian di-catukan/dialirkan ke rangkaian elektronik yang membutuhkan.
Tegangan baterai satu sel (single cell battery) umumnya 1,5 Volt. Sebuah baterai jika diukur dengan Multimeter pada saklar jangkauan ukur 10VDC misalnya dapat saja memperlihatkan hasil pengukuran sebesar 1,5 Volt. Tetapi jika dihubungkan ke beban (rangkaian elektronik) yang membutuhkan tegangan 1,5 Volt, baterai tidak dapat mengalirkan arus listrik ke rangkaian elektronik dimaksud (ini karena tahanan dalam/Rd baterai sangat besar). Cara yang paling efektip untuk memeriksa apakah sebuah baterai kering (dry cell) masih sanggup mencatu/mengalirkan arus adalah dengan cara mengukur arusnya.
b. Langkah-langkah Pengukuran dan Hasil Pengukuran
1. Jika diperlukan, menggunakan sekrup pengatur posisi jarum (preset), atur posisi jarum pada papan skala sehingga berada pada posisi angka nol.
2. Saklar jangkauan ukur diletakkan pada posisi DcmA, batas ukur (range) pada angka 500.
3. Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada kutub positip baterai.
4. Kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada kutub negatip baterai
5. Jarum penunjuk pada papan skala akan bergerak ke kanan menunjuk angka antara 0-250 DCV, A (pada beberapa alat ukur pada papan skala tertulis DCV, A artinya skala tersebut untuk DCV, DCA dan DcmA, atau VmA artinya skala tersebut untuk DCV, ACV dan DcmA).
6. Jika pada pada batas ukur (range) 500, hasil pengukuran kurang terbaca, batas ukur (range) dapat dipindahkan posisinya pada angka 25 atau 0,25.
c. Mengukur Arus Pada Rangkaian
1. Jika diperlukan, menggunakan sekrup pengatur posisi jarum (preset), atur posisi jarum pada papan skala sehingga berada pada posisi angka nol.
2. Saklar jangkauan ukur diletakkan pada posisi DcmA, batas ukur (range) pada angka 500.
3. Perhatikan gambar 32. Kabel penyidik (probes) warna merah (+) diletakkan pada titik uji (test point/TP) rangkaian yang ter-koneksi dengan titik positip catu daya/baterai.
4. Kabel penyidik (probes) warna hitam (-) diletakkan pada titik uji (test point/TP) rangkaian yang ter-koneksi dengan titik negatip catu daya/baterai.
5. Jarum penunjuk pada papan skala akan bergerak ke kanan menunjuk angka antara 0-250 DCV, A (pada beberapa alat ukur, pada papan skala tertulis DCV, A artinya skala tersebut untuk DCV, DCA dan DCmA, atau VmA artinya skala tersebut untuk DCV, ACV dan DcmA).
6. Jika pada pada batas ukur (range) 500, hasil pengukuran kurang terbaca, batas ukur (range) dapat dipindahkan posisinya pada angka 25 atau 0,25.
d. Membaca Hasil Pengukuran
Ada dua cara membaca hasil pengukuran kuat arus pada papan skala, Pertama, menggunakan rumus :
Kuat Arus (I) = Penunjukan jarum x batas ukur
skala
dan Kedua, membacanya secara langsung.
Untuk cara pertama, misalkan batas ukur (range) diletakkan pada posisi angka 25, skala yang digunakan adalah penunjukan skala penuh (0-250). Jarum menunjuk angka 175, kuat arus yang mengalir adalah : I = 175 x 25/250 = 17,5 mA.
Cara kedua,
1) Untuk batas ukur (range) 0,25, hasil pengukuran dibaca pada skala 0-250. Jarum pada papan skala menunjuk angka 250, hasil pengukuran = 0,25 mA. Jarum pada papan skala menunjuk angka 200, hasil pengukuran = 0,20 mA dan seterusnya.
2) Untuk batas ukur (range) 25, hasil pengukuran dibaca pada skala 0-250. Jarum pada papan skala menunjuk angka 250, hasil pengukuran = 25 mA. Jarum pada papan skala menunjuk angka 200, hasil pengukuran = 20 mA dan seterusnya.
Source : Teguh S.B.