Dasar multimeter elektronik analog dapat dikelompokkan ke dalam tiga bagian utama yaitu jaringan pengukuran, rangkaian penguat dan penggerak meter analog (seperti jenis PM-MC). Dalam kasus pengukuran arus dan tegangan jaringan kerja berupa pembagi tegangan yang membatasi tegangan yang diberikan pada penguat terutama berkaitan dengan pengaturan cakupan instrumen.
Multimeter elektronik fungsi tegangan DC
Voltmeter elektronik menggunakan penggerak meter analog yang dikendalikan oleh suatu rangkaian elektronik seimbang seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini,
Rangkaian penguat beda terdiri transistor
Q2 dan Q1 membentuk rangkaian jembatan seimbang, untuk keseimbangan ini
dilengkapi dengan R variabel serta dilengkapi Q3 menggantikan RE dengan kelebihan
kemampuan mencapai CMRR (Common Mode Rjection Ratio) yang tinggi. Penguat depan
menggunakan JFET Q1 dalam konfigurasi rangkaian source follower berfungsi
sebagai transformasi impedansi antara masukan dan base dari transistor Q2
sumber arus konstan. Kelebihan penguat depan FET kemampuannya dalam mencapai
impedansi masukan yang tinggi.
Bila tegangan tidak diketahui Vs nol, I2 =
I3, VE2 = VE, sehingga tidak ada arus mengalir pada penggerak meter sehingga Im
= 0. Pada kondisi ini tegangan bias Q3 mendapat bias dan bias transistor Q2
merupakan fungsi dari beda tegangan pada Rs. Bila masukan diberi tegangan
positip Vs, bias pada Q2 bertambah sehingga VE2 bertambah sehingga tegangan VE2
lebih besar dari pada VE3 dan mengalir arus Im sehingga jarum menyimpang
sebanding dengan besarnya Vs. Pada fungsi
pengukuran tegangan AC menggunakan
attenuator kompensasi karena attenuator menggunakan resitor presisi kebanyakan
berupa sejenis wire – wound. Resistor yang demikian memiliki induktansi yang
signifikan, pengaruh induktansi di seimbangkan dengan pemasangan kapasitor
paralel.
Multimeter
Elektronik Fungsi Tegangan AC Rangkaian dasar voltmeter elektronik seperti di
atas hanya digunakan untuk tegangan DC. Untuk memenuhi kebutuhan pengukuran
tegangan AC beberapa bagian harus ditambahkan pengubah tegangan AC ke DC.
Rangkaian penyearah ditunjukkan pada gambar
2-32. Menggunakan rangkaian Op-Amp sebagai penyearah presisi. Karakteristik non
linier dari dioda PN-junction D1 dan D2 dalam arah maju memberi umpan balik
negatip. Low pass filter mengeluarkan pulsa DC diumpankan ke rangkaian analog
penyeimbang atau Voltmeter ke digital. Kebanyakan voltmeter AC dikalibrasi
dalam rms, ini tidak akan terbaca harga rms sebenarnya, tanpa sinyal masukan
berbentuk gelombang sinus murni.
Cara
Mengukur Tegangan menggunakan Multimeter analog
A. Tegangan DC
1. Atur knob pemilih cakupan
pada cakupan yang tepat.
2. Gunakan colok hitam pada
tegangan negatip dari rangkaian yang diukur dan colok merah pada tegangan
positif
3. Baca gerakan penunjuk tegangan
dan skala DCV A.
4. Bila penunjukan kecil tak
terbaca, cek kembali apakah rangkaian sudah benar.
5. Bila rangkaian sudah yakin
benar, pindahkan pelan-pelan knob pemilih cakupan hingga penunjuk berada pada
posisi yang mudah dibaca.
B. Tegangan AC
1. Pindahkan knob pemilih
cakupan pada cakupan AC V yang tepat
2. Pasangkan colok meter
pada rangkaian yang diukur secara paralel.
3. Baca gerakan jarum penunjuk dengan skala V dan A (gunakan batas
ukur 250 V AC pada pengukuran sumber tegangan AC dari PLN).
4. Karena instrumen ini bekerja pada sistem nilai pengukuran rangkaian
tegangan AC gelombang sinus, maka bila Posisi VAC digunakan pada bentuk gelombang
AC lainnya mungkin terjadi kesalahan.
5. Baca hasil pengukuran
dibaca pada skala AC V
