Konstruksi Dan Tipe Wattmeter

Wattmeter analog terdiri dari 3 tipe yaitu wattmeter tipe elektrodinamometer, wattmeter tipe induksi dan wattmeter tipe thermokopel.

1. Wattmeter Tipe Elektrodinamometer

Wattmeter tipe elektrodinamometer terdiri dari satu pasang kumparan yaitu kumparan yang tetap disebut kumparan arus dan kumparan yang berputar disebut dengan kumparan tegangan, sedangkan alat penunjuknya akan berputar melalui suatu sudut, yang berbanding lurus dengan hasil perkalian pada arus-arus yang melalui kumparan-kumparan tersebut.

Konstruksi Wattmeter Elektrodinamometer

Kumparan arus dari Wattmeter dihubungkan secara seri dengan rangkaian (beban), dan kumparan tegangan dihubungkan parallel dengan line. Jika arus line mengalir melewati kumparan arus dari wattmeter, maka akan membangkitkan medan disekitar kumparan. Kuat medan ini sebanding dengan besarnya arus line Kumparan tegangan dari wattmeter dipasang seri dengan resisitor yang mempunyai nilai resistansi sangat tinggi. Tujuannya adalah untuk membuat rangkaian kumparan tegangan dari meter mempunyai ketelitian tinggi. Jika tegangan dipasangkan ke kumparan tegangan, arus akan sebanding dengan tegangan line.

2. Wattmeter Tipe Induksi

Seperti alat ukur wattmeter elektrodinamometer, alat ukur tipe induksi mempunyai pula sepasang kumparan-kumparan yang bebas satu dan lainnya. Susunan ini menghasilkan momen yang berbanding lurus dengan hasil kali dari arus-arus yang melalui kumparan-kumparan tersebut, dengan demikian dapat pula dipergunakan sebagai alat pengukur watt. Untuk memungkinkan hal ini F1 dalam gambar dibawah didapat dari arus beban I dan F2 dari tegangan beban V. Perlu diperhatikan bahwa F2 akan mempunyai sudut fasa sebesar 90° terlambat terhadap V. Hubungan antara fasa-fasa diperlihatkan dalam gambar dibawah, dan menurut persamaan di dapat :

$sin \alpha =cos \varphi$

Diagram Vektor Wattmeter Jenis Elektrodinamometer Dan Induksi

Untuk mendapatkan F2 mempunyai sudut fasa yang terlambat 90° terhadap V, maka jumlah lilitan kumparan dinaikkan sedemikian rupa, sehingga kumparan tersebut dapat dianggap induktansi murni. Dengan keadaan ini maka F2 sebanding dengan V/? sehingga didapat :

$\omega \phi _{1}\phi _{2} sin\alpha =KVIcos\varphi$

Dengan cara ini pengukuran daya dapat dimungkinkan. Alat pengukur watt tipe induksi sering dipergunakan untuk alat ukur yang mempunyai sudut yang lebar, dan banyak dipakai dalam panel-panel listrik.

3. Wattmeter Tipe Thermokopel

Alat pengukur watt tipe thermokopel merupakan contoh dari suatu alat pengukur yang dilengkapi dengan sirkuit perkalian yang khusus. Konfigurasi alat ukur ini diperlihatkan dalam gambar dibawah. Bila arus-arus berbanding lurus terhadap tegangannya, dan arus beban dinyatakan sebagai maka akan didapatkan :

$i_{1}=k_{1}v$ dan $i_{2}=k_{2}i$

$(i_{1}+i_{2})^{2}-(i_{1}-i_{2})^{2}=4i_{1}i_{2}=4k_{1}k_{2}vi$

Konstruksi Wattmeter Jenis Thermokopel

Harga rata – rata dari hasil persamaan tersebut diatas, adalah sebanding dengan daya beban. Dalam gambar dibawah, i1 = k1v adalah arus sekunder dari transformator T1, dan 2i2 = 2k2i adalah arus sekunder dari transformator T2. Bila sepasang tabung thermokopel dipanaskan dengan arus-arus ( i1 + i2) dan ( i1 – i2 ), maka gaya listrik secara termis akan digerakkan berbanding lurus kwadrat dari arus-arus, dan akan didapat dari masing-masing thermokopel. Bila kedua thermokopel tersebut dihubungkan secara seri sedemikian rupa sehingga polaritasnya terbalik, maka perbedaan tegangan tersebut pada ujung-ujungnya akan dapat diukur melalui suatu alat pengukur milivolt. Dengan demikian maka penunjukan dari alat ukur milivolt tersebut akan berbanding dengan daya yang akan diukur. Alat pengukur watt jenis thermokopel ini dipakai untuk pengukuran daya-daya kecil pada frekuensi audio. Pada saat ini terdapat banyak bentuk dari alat pengukur watt, yang dilengkapi dengan sirkit-sirkit kalkulasi khusus, dan berbagai detail dapat ditemukan pada alat-alat ukur tersebut.

Berbagi Artikel "Konstruksi Dan Tipe Wattmeter":