Cara Kerja dan Teknik Penggunaan Osiloskop

0
162

Bagi para teknisi listrik atau pekerja yang berhubungan dengan sistem elektrik, mungkin sebagian besar mengenal alat yang satu ini, yakni osiloskop. Osiloskop merupakan alat ukur elektronik yang memiliki fungsi untuk membaca dan mempelajari sinyal frekuensi dalam bentuk gambar. Tujuannya, agar gelombang sinyal listrik dari suatu rangkaian elektronika dapat dianalisa dan diamati dalam bentuk gelombang.

Dari segi penggunaan, osiloskop sering digunakan oleh sejumlah industri yang terkait dengan produk elektronik, seperti mesin, sains, telekomunikasi, kesehatan dan penelitian. Dalam artikel ini, ada beberapa pembahasan mengenai osiloskop yang perlu diketahui oleh pecinta metrologi. Yuk simak saja langsung dibawah ini:

Jenis Osiloskop

Sebelum mengetahui cara penggunaan dan prinsip kerja osiloskop, ada baiknya kita mengetahui jenis-jenisnya terlebih dahulu. Ada dua jenis osiloskop, yang pertama mulai dari osiloskop analog atau nama lainnya osiloskop tabung kaca (cathode ray tube / CRT). Osiloskop CRT ini menggunakan teknologi CRT dalam menampilkan sinyal listrik, dan layarnya juga berbentuk tabung CRT. Kelebihan dari osiloskop yang satu ini adalah responnya yang jauh lebih cepat terhadap sinyal yang ditangkapnya.

Jenis kedua adalah jenis osiloskop yang lebih modern, yakni osiloskop LCD atau sering juga disebut osiloskop digital. Tentunya seperti namanya, sinyal yang ditangkap ditampilkan ke dalam layar LCD. Kelebihannya meliputi perhitungan yang lebih fleksibel dan lengkap apabila dibandingkan dengan osiloskop CRT.

Khusus untuk osiloskop LCD, masih terbagi menjadi empat jenis yakni osiloskop berbasis komputer, osiloskop portabel, osiloskop sinyal campuran, dan osiloskop sampling digital.

 

Karakteristik Pengukuran Osiloskop

Osiloskop dilengkapi dengan alat pengukur frekuensi. Selain itu, amplitudo dan karakteristik gelombang sinyal listrik dapat dibaca berdasarkan waktu dan tegangan.

Karakteristik pengukuran ini dibagi menjadi dua, yaitu pengukuran berbasis waktu dan berbasis tegangan.

  1. Karakteristik Berbasis Waktu

Untuk perhitungan berbasis waktu, karakteristiknya antara lain frekuensi dan periode, siklus kerja, dan perubahan sinyal. Berikut penjelasannya:

Frekuensi dan Periode

Frekuensi menggunakan satuan hertz, sedangkan periode menggunakan satuan detik atau t. Secara umum, frekuensi adalah jumlah getaran selama 1 detik, sedangkan periode adalah waktu untuk satu getaran. Setiap jenis osiloskop memiliki daya hitung yang berbeda untuk setiap besaran frekuensi.

Siklus Kerja

Siklus kerja memiliki arti perbandingan waktu sinyal dari on menuju off dalam satu periode. Jadi, yang dihitung adalah perbandingan lamanya waktu dalam kondisi on dan off dalam setiap periode untuk suatu sinyal.

Perubahan Sinyal

Perubahan yang dimaksud adalah durasi perubahan dari sinyal rendah ke sinyal tinggi. Hal ini sering disebut dengan rise time. Kebalikannya, durasi perubahan dari sinyal tinggi ke sinyal rendah disebut dengan fall time.

2. Karakteristik Berbasis Tegangan

Selain perhitungan berbasis waktu, ada lagi perhitungan berbasis tegangan atau voltage. Karakteristik perhitungan berbasis tegangan antara lain:

Amplitudo

Ukuran besar suatu sinyal atau tingginya puncak gelombang, itulah yang disebut dengan amplitudo. Dengan demikian, pengukuran amplitudo biasanya digunakan dengan cara mengukur puncak tertinggi ke titik terendah. Atau, menggunakan pengukuran salah satu puncaknya saja. Perhitungan amplitudo menggunakan sumbu X dan OV.

Tegangan Maksimum dan Minimum

Tegangan tertinggi dan tegangan terendah dari suatu sinyal elektronik yang dihasilkan rangkaian elektronika tentunya sangat mudah dihitung menggunakan osiloskop.

Tegangan Rata-Rata

Tegangan rata-rata adalah median dari perhitungan tegangan sinyal yang diterima osiloskop. Tegangan rata-rata ini menunjukkan secara umum nilai tengah sebagian besar tegangan yang diukur oleh osiloskop.

 

Spesifikasi Penting Osiloskop

Salah satu hal yang perlu diperhatikan dari sebuah osiloskop adalah spesifikasinya. Perbedaan spesifikasi inilah yang menyebabkan setiap osiloskop memiliki kinerja yang berbeda-beda. Apa saja spesifikasi osiloskop?

  1. Bandwidth

Bandwidth atau lebar pita, tentunya membedakan rentang atau range frekuensi yang dapat diukur oleh sebuah osiloskop. Beberapa osiloskop biasanya memiliki bandwidth mulai dari 10MHz, ada juga yang 20MHz bahkan hingga 100MHz.

  1. Channel

Kanal atau channel yang dimiliki oleh setiap osiloskop menentukan kemampuan osiloskop dalam menampilkan beberapa sinyal yang bisa dibaca dalam waktu bersamaan. Jumlah channel ini biasanya terdiri dari osiloskop 2 channel dan 4 channel.

  1. Sampling rate

Khusus untuk sampling rate, hanya dimiliki oleh osiloskop digital. Sampling rate ini menunjukkan seberapa cepat osiloskop memperoleh data. Cara kerjanya sinyal dialihkan melalui analog front end, yang dimana merupakan tempat berasalnya sinyal bandwidth. Lalu kemudian kita mendapatkan sinyal digital yang dibentuk pada gelombang analog tersebut.

  1. Maximum Input

Tidak semua rangkaian elektronika mampu diukur oleh semua osiloskop. Dengan kata lain, osiloskop memiliki kemampuan yang berbeda-beda terhadap tegangan maksimal. Untuk itu, sebaiknya perhatikan dengan teliti berapa maximum input tegangan yang dimiliki osiloskop Anda sebelum melakukan pengukuran.

  1. Time Base
Tampilan time base via picswe.com

Time base adalah sensitivitas osiloskop terhadap waktu dengan satuan second per div. Tentunya, setiap osiloskop memiliki spesifikasi time base yang berbeda. Osiloskop pada dasarnya menggambarkan tegangan terhadap peningkatan waktu. Elemen utama pada osiloskop meliputi layar X-Y, penguat tegangan, dan time base. Penguat tegangan terikat pada sumbu X atau sumbu vertikal layar. Yang selanjutnya time base ini terhubung ke sumbu Y atau sumbu horizontal layar.

  1. Input Impedance

Perbedaan spesifikasi input impedance akan terlihat pada pengukuran frekuensi yang tinggi. Oleh karena itu, bisa juga menggunakan kabel probe untuk input impedance yang rendah. Setiap osiloskop akan menambahkan impedansi tertentu ke sirkuit yang dibacanya, yang disebut dengan input impedance. Input impedance ini umumnya direpresentasikan sebagai impedans resistif besar (> 1 MΩ) secara paralel dengan kapasitansi kecil (dalam kisaran pF).

  1. Sensivitas Vertikal

Spesifikasi satu ini merujuk pada kemampuan osiloskop untuk melakukan penguatan vertikal terhadap sinyal lemah di alat ini. Sensitivitas vertikal menunjukkan seberapa besar penguat vertikal dapat memperkuat sinyal yang lemah.  Biasanya diukur dalam milivolt (mV) per div. Tegangan terkecil yang terdeteksi oleh osiloskop biasanya sekitar 1 mV per div pada layar vertikal.

 

LOTO (Lock Out Tag Out) untuk Mengurangi Kecelakaan Industri

Inilah Berbagai Jenis Alat Ukur dalam Dunia Industri

 

 

Referensi:

teknikelektronika.com

wikikomponen.com

tek.com

learn.sparkfun.com