Teknik Elektronika Industri: Materi Pendukung UN: 14. Menghitung nilai resistor pada Jembatan wheastone

Rabu, 15 April 2015

Materi Pendukung UN: 14. Menghitung nilai resistor pada Jembatan wheastone

Jembatan Wheatstone

Jembatan Wheatstone adalah rangkaian jembatan yang paling sederhana dan paling umum.^[1] Rangkaian ini digunakan dalam aplikasi pengkondisi sinyal dimana transduser mengubah tahanan dengan perubahan variabel dinamik.^[1] Beberapa modifikasi dari jembatan dasar ini juga dipakai untuk aplikasi spesifik lainnya.^[1] Dalam aplikasi paling modern, detektor setimbang adalah amplifier diferensial impedansi input sangat tinggi.^[1] Dalam beberapa kasus, Galvanometer yang sensitif dengan impedansi yang relatif rendah bisa digunakan, khususnya untuk kalibrasi atau instrumen-instrumen pengukuran tunggal.^[1]

Penjelasan Tentang Jembatan Wheatstone

Rangkaian Jembatan Wheatstone merupakan rangkaian yang terdiri dari resistor dan catu daya (power supply).^[2] Jembatan wheatstone sendiri adalah rangkaian jembatan yang pada umunya digunakan untuk mengukur presisi tahanan dengan nilai 1 ohm sampai dengan mega ohm.^[2] Pada umumnya rangkaian jembatan wheatstone banyak digunakan untuk menghitung resistansi yang tidak diketahui dengan bantuan dari rangkaian jembatan.^[2] Dua kaki yang terdapat pada rangkaian wheatstone harus disimpan seimbang dan satu kaki yang lainnya termasuk resistansi yang tidak di ketahui.^[2]
Prinsip dasar dari jembatan wheatstone adalah keseimbangan. Sifat umum dari arus listrik adalah arus akan mengalir menuju polaritas yang lebih rendah. Jika terdapat persamaan polaritas antara kedua titik maka arus tidak akan mengalir dari kedua titik tersebut. Dalam rangkaian dasar jembatan wheatstone penghubung kedua titik tadi disebut sebagai jembatan wheatstone.

Rangkaian Hambatan Jembatan Wheatstone – Ada lho sobat rangkaian hambatan yang tidak bisa ditentukan hambatan penggantinya kalau cuma dengan rumus susunan hambatan seri maupun pararel. Rangkaian hambatan ini disebut dengan Wheatstone Bridge atau jembatan wheatstone. Rangkaian ini digunakan utuk menyederhanakan susunan hambatan yang pada awalnya tidak dapat disederhankan secara pararel maupun seri. Ada cerita menarik dibalik sejarah Wheatstone. Ternyata jembatan wheatstone tidak ditemukan oleh Sir Charles Wheatstone melainkan oleh Samuel Hunter Cristie pada tahun 1833. Dinamakan wheatstone karena yang berperan besar mempopulerkan rangkaian ini adalah Sir Charles Wheatstone.

Gambar di bawah ini meski bentuknya aga berbeda tapi sejatinya sama. Gambar tersebut merupakan susunan jembatan Wheatstone.

3 rangkaian sama tapi bentuk berbeda

Bagiaman Menentukan Hambatan Pengganti?

Untuk mendapatkan besarnya hambatan pengganti pada susunan hambatan jembatan Wheatstone sobat bisa menggunakan aturan dan rumus berikut:

1. Apabila perkalian silang antara R1 dan R3 sama dengan R2 dan R4 maka R5 (hambatan yang ditengah) dapat diabaikan sehingga sobat tinggal menjumlah secara seri kemudian dipararelkan.

Hambatan di Tengah Ditiadakan

Setelah hambatan tengah dianggap tidak ada gunakan prinsip seri-pararel untuk menmukan besarnya hambatan pengganti.

2. Jika perkalian silang antar R1 dan R3 tidak sama dengan perkalian antara R2 dan R4, maka hambatan itu harus diganti dengan hambatan baru sehingga susunan hambatannya menjadi seperti tampak pada gambar di bawah ini.