Pengertian Wattmeter, Cara Pengukuran dan Prinsip kerja

A.   Pengertian Wattmeter

Wattmeter merupakan alat untuk mengukur daya listrik (atau tingkat pasokan energi listrik) dalam satuan watt dari setiap beban yang diansumsi pada suatu sirkuit rangkaian.

Wattmeter digunakan untuk mengukur daya listrik pada beban-beban yang sedang beroperasi dalam suatu sistem kelistrikan dengan beberapa kondisi beban seperti: beban DC, beban AC satu phase serta beban AC tiga phase.

B.   Prinsip Kerja Wattmeter

Pada Wattmeter terdapat kumparan tegangan dan kumparan arus, sehingga besarnya medan magnit yang ditimbulkan sangat tergantung pada besarnya arus yang mengalir melalui kumparan arus tersebut.

Walaupun medan magnit yang ditimbulkan oleh kumparan tegangan praktis sama (tidak berubah), maka bila arus yang mengalir pada kumparan arus makin besar (sesuai dengan besarnya alat / peralatan listrik), maka medan magnit yang ditimbulkan oleh kumparan arus juga makin besar, sehingga gaya tolak yang menyebabkan kumparan tegangan / jarum berputar kekanan juga makin nkuat, yang menyebabkan penyimpangan jarum kekanan makin lebar.

Pada rangkaian arus bolak-balik, simapangan jarum penunjuk sebanding dengan rata-rata arus dan tegangan sesaat i dan v Wattmeter DC dan AC tersebut dapat mengalami kerusakan oleh adanya arus yang berlebihan. Pada Amperemeter dan Voltmeter, arus yang berlebihan ini akan menimbulkan panas dimana ini merupakan kondisi yang berbahaya (jarum penunjuk jadi tidak dapat bergerak lagi karena melebihi bata skala). Akan tetapi pada Wattmeter, arus dan tegangan akan menjadi panas tetapi tidak menyebabkan penunjuukan jarum melebihi batas skala.

C.   Prinsip Pengukuran (Cara Pengukuran dan Prosedur Pengoperasian)

Dalam sebuah rangkaian listrik, daya didefinisikan sebagai laju energy yang dihantarkan atau kerja yang dialkukan per-satuan waktu. Dalam pengukuran daya ada 2 metode, yaitu :

a)      Metode Pengukuran Daya Secara Tidak Langsung

Ada dua jenis pengukuran daya menggunakan metode pengukuran tak langsung, ditinjau dari letak kedua alat ukur, yaitu Amperemeter dan Voltmeter:

-          Voltmeter dipasang sebelum Amperemeter

-          Voltmeter dipasang setelah Amperemeter

b)      Metode Pengukuran Daya Secara Langsung

Pengkuran daya listrik secara langsung adalah dengan menggunakan Wattmeter. Wattmeter adalah instrument pengukur daya listrik yang pembacaannya dalam satuan Watt dimana merupakan kombinasi Voltmeter dan Amperemeter.

Dalam pengoperasiannya harus memperhatikan pentunjuk yang ada pada manual book atau tabel yang tertera pada Wattmeter. Demikian juga dalam hal pembacaannya harus mengacu pada manual book yang ada. Adapun macam-macam Watmeter dibagi menjadi 3, yaitu:

1.      Wattmeter Elektrodinamik / Analog

Wattmeter elektrodinamik atau elektrodinamometer, instrumen ini cukup familiar dalam desain dan konstruksi elektrodinamometer tipe ampermeter dan voltmeter analog. Kedua koilnya dihubungkan dengan sirkuit yang berbeda dalam pengukuran power. Koil yang tetap atau field coil dihubungkan secaraseri dengan rangkaian, koil bergerak dihubungkan paralel dengan tegangan dan membawa arus yang proporsional dengan tegangan. Sebuah tahanan non-induktif dihubungkan secara seri dengan koil bergerak supaya dapat membatasi arus menuju nilai yang kecil. Karena koil bergerak membawa arus proposional dengan tegangan maka disebut  pressure coil  atau voltage coil dari wattmeter

2.      Wattmeter induksi

P = V . Icos f

Perbedaan dengan wattmeter jenis dinamometer adalah wattmeter induksi hanya dapat dipakai dengan suplai listrik bolak balik sedangkan wattmeter  jenis dinamometer dapat dipakai baik dengan suplai listrik bolak balik atau searah.Kelebihan dan keterbatasan wattmeter induksi yaitu wattmeter induks imempunyai skala lebar, bebas pengaruh medan liar, serta mempunyai peredaman bagus. Selain itu, alat ukur ini juga bebas dari error akibat frekuensi. Kelemahannya adalah timbulnya error yang kadang-kadang serius yang diakibatkan oleh pengaruh suhu sebab suhu ini berpengaruh pada tahanan lintasan arus eddy. Pengukuran daya arus searah dapat dilakukan dengan alat ukur wattmeter. Didalam instrumen ini terdapat dua macam kumparan yaitu kumparan arus dan kumparan tegangan. Kopel yang dikalikan oleh kedua macam kumparan tersebut berbanding lurus dari hasil perkalian arus dan tegangan. Daya listrik dalam pengertiannya dapat dikelompokkan dalam dua kelompok sesuai dengan catu tenaga listriknya, yaitu daya listrik DC dan daya listrik AC. Daya listrik DC dirumuskan sebagai Dimana P = daya (Watt), V = tegangan (Volt), I = arus (Ampere) Daya listrik AC ada dua macam yaitu daya untuk satu phase dan daya untuk tiga phase. Pada sistem satu phase dirumuskan sebagai berikut P = VI

3. Wattmeter digital

Wattmeter elektronik digital modern / energi meter menghasilkan sampel tegangan dan arus ribuan kali dalam sedetik. Nilai rata-rata tegangan instan yang dikalikan dengan arus adalah true power (daya murni). Daya murni yang dibagi oleh volt-ampere (VA) nyata adalah power factor. Rangkaian komputer menggunakan nilai sampel untuk menghitung tegangan RMS, arus RMS, VA, power (watt), power factor, dan kilowatt-hours (kwh). Model yang sederhana menampilkan informasi tersebut pada layar display LCD. Model yang lebih canggih menyimpan informasi tersebut dalam beberapa waktu lamanya, serta dapat mengirimkannya ke peralatan lapangan atau lokasi pusat.