PENGGUNAAN ALAT UKUR OSILOSKOP ( CRO )

PENGGUNAAN OSCILLOSCOPE ( CRO )

            Cathode Ray Oscilloscope lebih dikenal dengan sebutan CRO, atau ada yang menyebut sebagai Osiloskop Sinar Katoda atau Osiloskop saja. Merupakan sebuah alat ukur elektronik yang penting bagi teknisi atau montir elektronik dalam menyelesaikan pekerjaannya. Manfaatnya adalah untuk mengukur besaran-besaran: tegangan, frekuensi, periode dan beda fasa. Bentuk sinyal listrik juga dapat dilihat dengan CRO. Ada berbagai bentuk sinyal listrik, yaitu sinusoida, segitiga atau triangle, kotak atau square, denyut atau pulse. Berbagai bentuk sinyal listrik tersebut dapat dengan mudah diukur tegangannya, periodenya dan dapat ditentukan berapa frekuensinya. CRO ada dua jenis, jenis 1 kanal dan jenis 2 kanal. Dengan CRO 2 kanal bisa menampilkan 2 signal secara serempak dalam layar, yaitu masuk kanal X dan kanal Y.

FUNGSI TOMBOL CONTROL PANEL CRO

Pada Gambar 1. tampak sebuah CRO dan pandangan panel depan CRO. Adapun fungsi tombol-tombol kontrol tersebut adalah:

Gambar 1. Tombol dan Terminal Kontrol Pada Control Panel

a)      P OSITION control. Putaran tombol akan mengatur posisi vertical dari berkas.
b)       INPUT Jack : vertical input jack
c)       AC GND DC Switch Pada posisi AC komponen DC dari signal ditahan oleh kapasitor. Pada posisi GND (ground), terminal input terbuka dan input amplifier internal disambung ke ground. Pada posisi DC terminal input disambung langsung ke amplifier dan semua komponen signal input dikuatkan.
d)      VOLT / DIV Switch. Skala bertingkat dalam Volt per div dari layar CRT. Dapat dipilih dalam 11 range dari 0,01 V / div sampai 20 V / div.
e)      VARIABLE control. Pengaturan attenuasi vertical. Pengatur halus (fine) dari sensitifitas vertical. Pada putaran kearah kanan maksimum (sampai berbunyi “klik” ) attenuasi vertical pada posisi terkalibrasikan (CAL).
f)        LED Pilot lamp. Lampu ini akan menyala kalau power switch ON.
g)       POWER ON/ INTENSITY control. Mengatur kecerahan berkas gambar Digunakan untuk menghidupkan dan mematikan daya listrik ke CRO dengan memutar tombol ke arah kiri maksimum.
h)       FOCUS Control. Pengontrolan fokus berkas untuk memperoleh bentuk gelombang yang optimum kecerahannya.
i)        SOURCE switch. Dua posisi switch untuk memilih sumber trigger untuk sweep (INT atau EXT).
j)        EXT TRIG Jack. External sync jack. Untuk sikronisasi eksternal diperlukan tegangan lebih dari 1 Vp-p, dengan SOURCE switch pada posisi EXT.
k)       SYNC Switch. Saklar pemisah sinkronisasi. Akan mengambil komponen signal sync dalam signal video, dan diaplikasikan pada rangkaian sync untuk menyempurnakan sinkronisasi signal video yang ditampilkan. NORM ± : Untuk menampilkan bentuk gelombang pada umumnya. Pada posisi ini rangkaian TV sync separator tidak tersambung. Pada polaritas “+”, sweep dipengaruhi oleh slope “+”, sedangkan pada polaritas “-“, sweep dipengaruhi oleh slope “-“. TV ± : Dipakai untuk menampakkan bentuk-bentuk gelombang signal video TV yang disinkronkan dengan signal sync.
l)        LEVEL Control. Triggering level / PULL AUTO akan mengatur phase sync untuk menentukan titik awal sweep pada slope dari signal trigger.
m)     P O SI TION control. Putaran pengatur posisi horizontal dari berkas gambar. PULL 5X MAG Switch, Push-pull switch memilih pembesaran 5X bila ditarik keluar (PULLED-OUT) dan normal bila ditekan kembali (PUSHED-IN).
n)      SWEEP TIME / DIV Switch. Selector time sweep horizontal. Saklar pemilih sweep timw dari 1 s sampai 0,5 s dalam 18 langkah. Operasi EXT H dimungkinkan dengan memutar knob ke arah kanan penuh. Bila saklar variable (15) diputar arah kanan penuh, pembacaan harga time sweep sudah terkalibrasi.
o)      VARIABLE control. Pengaturan attenuasi vertical. Pengatur halus (fine) dari sensitifitas vertical. Pada putaran kearah kanan maksimum (sampai berbunyi “klik” ) attenuasi vertical pada posisi terkalibrasikan (CAL).
p)       HOR INPUT Jack. Bila dipakai input horizontal dari luar.
q)      CAL 1 Vp-p Jack. Jack untuk tegangan kalibrasi. Kalibrasi tegangan adalah 1 Vp-p dari gelombang kotak dengan sumber daya tersinkronisasi. Terminal CAL 1Vpp juga dipakai untuk memeriksa kondisi vertical gain atau untuk mengatur karakteristik gelombang kotak dari probe.
r)       TRACE Rotation. Dipakai untuk menghilangkan kemiringan berkas garis lurus horizontal.
s)        Z – AXIS INPUT Jack.. Jack intensitas modulasi intensitas dimodulasi pada tegangan5 Vp-p atau lebih rendah.
t)       Power connector. Untuk menghubungkan AC power cord.
u)      AC Voltage Selector. CRO ini dapat bekerja pada tegangan 100V, 120V, 220V dan 240V.Pemilihan posisi tegangan tersebut dengan AC Voltage Selector.
v)      Fuse holder. Untuk tegangan operasi 100 ~ 120 V dipakai 0,7 ampere. Untuk tegangan operasi 220 ~ 240V dipakai fuse 0,3 ampere.
w)    Cord reel. Dipakai untuk melingkarkan power cord cable pada saat CRO disimpan. Juga berfungsi sebagai penyangga kalau CRO dipakai pada posisi berdiri tegak.

SETTING – UP CRO

          Sebelum menggunakan CRO perlu dilakukan persiapan awal atau setting-up procedure. Untuk melakukan setting-up siswa perlu memahami dengan benar semua tombol kontrol serta fungsinya, yang telah diuraikan pada bagian B di atas. Adapun prosedurnya adalah sebagai berikut :

 

Gambar 2. Posisi Tombol – tombol Control Dalam Keadaan CRO Setting - up

a)      Aturlah posisi tombol kontrol seperti pada Gambar 2.

b)      Pastikan tegangan kerja yang dipakai di laboratorium. Periksa apakah AC Voltage selector sudah pada posisi yang tepat.

c)      Kalau sudah tepat maka putar tombol POWER (7) searah putaran jarum jam sampai ON dan LED menyala.

d)     Sumbu horizontal akan nampak. Bila tidak nampak pada pusat screen, maka atur POSITION (1). Atur INTENSITY Bila tetap kurang tajam maka atur FOCUS

e)      Osiloskop sekarang siap dipakai untuk melakukan pengukuran. Pasang tegangan input signal ke INPUT (2). Putar tombol VOLT / DIV (4) searah jarum jam untuk mendapatkan ukuran bentuk gelombang yang dikehendaki.

f)       Dengan menekan tombol LEVEL(12), fungsi free running dicabut, sehingga bentuk gelombang akan hilang bila tombol diputar searah jarum jam, dan akan nampak lagi pada posisi mendekati tengah (MID). Gelombang akan hilang lagi kalau tombol diputar kearah kebalikan jarum jam dari posisi MID.

g)      Bila komponen signal DC yang diukur, atur tombol ACGND- DC pada posisi DC. Bila signal positip maka signal akan bergerak naik, dan sebaliknya bila signal negative maka akan bergerak turun. Titik referensi tegangan “0” diperiksa pada posisi GND. Kalau meleset dari titik NOL maka bentuk signal dapat ditepatkan pada posisi NOL.

CARA MENGKALIBRASI CRO

Sebelum menggunakan CRO pada penggunaan pengukuran harus dilakukan pengkalibrasian terlebih dahulu. Kalibrasi yang dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

1      Kalibrasi tegangan

Kalibrasi tegangan dilakukan apabila CRO akan dipakai untuk mengukur tegangan signal dari bentuk gelombang tertentu. Langkah kerjanya dilakukan sebagai berikut :

a.       Siapkan CRO dengan prosedur setting-up seperti di atas.

b.      Siapkan probe CRO ( PC-21 atau yang sesuai ) atur perbandingan input pada posisi 1 : 1.

c.       Atur VOLT/DIV Switch pada posisi 1 V / div. Variable Control diputar searah jarum jam penuh sampai posisi CAL.

d.       Kaitkan ujung probe ke terminal CAL 1 Vp-p. Dan pada layar akan nampak bentuk signal kotak dengan tegangan 1 Vp-p. Bila signal tidak berhenti bergerak atur LEVEL control pada posisi PULL Auto Switch sampai signal mudah dibaca.

e.       CRO selanjutnya siap dipakai untuk mengukur tegangan, jangan mengubah posisi Variable Control. Artinya tetap pada posisi CAL.

2      Kalibrasi waktu

Untuk keperluan pengukuran frekuensi dan periode harus dilakukan kalibrasi waktu. Langkah kerjanya adalah sebagai berikut :

a.       Siapkan CRO seperti pada prosedur setting-up.

b.       Siapkan probe CRO ( PC-21 atau yang sesuai ) atur perbandingan input pada posisi 1 : 1.

c.       Atur VOLT/DIV Switch pada posisi 1 V / div. Variable Control diputar searah jarum jam penuh sampai posisi CAL.

d.      Kaitkan ujung probe ke terminal CAL 1 Vp-p. Dan pada layar akan nampak bentuk signal kotak dengan tegangan 1 Vp-p. Bila signal tidak berhenti bergerak atur LEVEL control pada posisi PULL Auto Switch sampai signal mudah dibaca.

e.       Atur SWEEP TIME / DIV Switch pada posisi 1 ms. Atur Variable Control pada posisi CAL ( putar kanan maksimum).

f.       Pada layar CRO akan nampak gelombang kotak dengan tinggi tegangan 1 Vp-p. Periodenya adalah 20 ms. Berarti frekuensinya adalah f = 1 / 20 X 1000 Hz=50 Hz.

g.       Selanjutnya CRO siap dipakai untuk mengukur frekuensi atau periode dengan tidak boleh mengubah posisi Variable Control dari SWEEP TIME / DIV Switch pada posisi CAL.

PENGUKURAN TEGANGAN

Tegangan  ditunjukan oleh sumbu tegak Y dan skala ini ditentukan oleh pengaturan input jack vertical Y dikalikan skala yang ditunjukan oleh saklar Volt / Div

                       

                                    TEGANGAN             = TINGGI DIVISI  *  VOLT / DIV

Contoh            :

Tegangan puncak ke puncak ( Vp-p ) = 4.2 div   *   2 volt/div  =   8.4 Volt

Amplitudo ( E maks ) = ½ tegangan puncak ke puncak   =  4.2 Volt

Rumus lainya  :

Tegangan rata – rata ( E rata – rata )   :  0.636   *   E Maks

Tegangan Efektif        ( E RMS )        :  ERMS = ½   *        E Maks

PENGUKURAN PERIODE DAN FREKUENSI

                                                FREKUENSI  =  1  / PERIODE

Artikel Terkait