2. SISTEM INSTRUMENTASI(1).pdf

3/9/2015

1

SISTEM SISTEM SISTEM SISTEM

INSTRUMENTASIINSTRUMENTASIINSTRUMENTASIINSTRUMENTASI

Tujuan materi

Mahasiswa mampu memahami sistem instrumentasiuntuk melakukan pengukuran dan menjelaskanelemen dasar sistem, sistem instrumentasi danterminologi yang digunakan serta performansisistem instrumentasi.

3/9/2015

2

MATERI :

Pendahuluan

Sistem Instrumentasi

Komponen Sistem Instrumentasi

Performansi Sistem Instrumentasi

Reliability

Requirement

Pendahuluan

Sistem didefinisikansebagai satu kesatuan alatdalam batas-batastertentu yang bekerjabersama-sama untukmenghasilkan suatu bentukoutput dari input tertentu / beberapa input.

Untuk lebih mudahnyabiasa digambarkandengan sebuah diagram blok.

3/9/2015

3

Beberapa contoh sistem

Pendahuluan cont.

Seringkali beberapa sistem dihubungkan untuk kerja yang lebih optimal

Pendahuluan cont.

3/9/2015

4

Sistem Instrumentasi

Sistem instrumentasi memiliki input variabel yang diukur dan output nilai pengukuran.

Sistem Instrumentasi cont.

3/9/2015

5

Komponen Sistem Instrumentasi

Sensor

Adalah komponen yang langsung kontak denganproses

Berfungsi untuk mengukur variabel dan memberikanoutput yang merepresentasikan nilai variabel tersebut

Hasilnya digunakan untuk sistem pengukuran yang menunjukkan nilai variabel tersebut.

Transduser adalah elemen yang dapat mengkonversiperubahan dalam besaran fisik tertentu ke dalamperubahan besaran fisik yang lain.

Komponen Sistem Instrumentasi cont.

3/9/2015

6

Prosesor Sinyal

Komponen ini mengambil output dari sensor danmengubahnya ke dalam bentuk yang dapat di-display-kan atau ditransmisikan.

Pengkondisi Sinyal digunakan untuk mengubah output sensor ke dalam bentuk sinyal yang dapat digunakanuntuk proses selanjutnya.



3/9/2015

7

Presentasi Data

Menghadirkan nilai pengukuran dalam bentuk yang dapat diamati oleh pembaca.

Bisa berupa pergerakan jarum pointer atau informasiberupa VDU (Visual Display Unit).

Kemungkinan lain, sinyal direkam melalui media kertasatau magnetic disc.

Atau ditransmisikan ke sistem lain sebagai bagian darisistem kendali



3/9/2015

8

Akurasi dan Error

Range

Presisi, Repeatability dan Reproducibility

Sensitivity

Stability

Karakteristik Dinamik

Performansi Sistem Instrumentasi

Akurasi dan error

Akurasi adalah indikator yang menyatakan seberapadekat nilai yang diberikan oleh sistem instrumentasiterhadap nilai sebenarnya.

Dinyatakan sebagai persentase dari output skalapenuh atau defleksi skala penuh (fsd).

Error adalah selisih antara hasil pengukuran dengannilai kuantitas besaran yang diukur.

Error = Hasil pengukuran nilai sebenarnya

3/9/2015

9

Hysteresis error

selisih nilai output yang diberikan oleh kuantitas yang diukur selama perubahan kuantitas naik dan turun.

Beberapa jenis error dalam pengukuran :


Non linearity error

error yang terjadi sebagai hasil asumsi hubungan linier antara input dan output di atas range kerjanya.

3/9/2015

10


Insertion errorYaitu perubahan kuantitas pengukuran yang disebabkan oleh adanya alat ukur. Biasa disebut juga efek pembebanan.

Contoh : Dua buah voltmeter masing-masingmemiliki resistansi 1 K dan 1M. Voltmeter yang manakah yang harus dipilih untuk mengukurtegangan pada sebuah resistor 2 K ?


3/9/2015

11

Range variabel sistem adalah batas-batas diantara perubahan input.

Range variabel dari instrumen pengukuran disebutsebagai Span.

Dead band atau dead space adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan suatu range input yang tidak menghasilkan output.

Range (Jangkauan)

Range (Jangkauan)

3/9/2015

12

Presisi digunakan untuk menyatakan derajatkebebasan sebuah sistem instrumen dari random error

Instrumen presisi tinggi memberikan hasil pengukuranyang tidak berbeda jauh jika pengukuran terhadapsebuah variabel dilakukan secara berulang.

Repeatability adalah kemampuan sebuah instrumenuntuk menghasilkan nilai yang sama untuk pengukuranberulang terhadap sebuah variabel.

Reproducibility adalah kemampuan instrumen untukmenghasilkan output yang sama jika input sistemkonstan dilepaskan dan dipasang kembali.


Perbedaan Presisi dan Akurasi


3/9/2015

13

Mengindikasikan berapa banyak output sebuahsistem instrumen berubah pada saat kuantitasyang diukur berubah.

Misal : sebuah thermocouple memiliki sensitivity 20V/C maka ia akan memberikan teganganoutput sebesar 20 mV setiap terjadi kenaikantemperatur 1C

Sensitivity

Stabilitas sistem instrumen adalah kemampuaninstrumen tersebut untuk menghasilkan output yang sama dalam periode waktu tertentu.

Drift menyatakan perubahan output yang terjadidalam periode waktu tertentu.

Zero drift menyatakan perubahan yang terjadi padaoutput pada saat inputnya nol.

Stability

3/9/2015

14

Respons time

Waktu yang diperlukan oleh sistem dari nol sampaidengan output mencapai nilai tertentu mis. 95% darinilai input.

Rise Time

waktu yang diperlukan output untuk naik sampaipersentase tertentu dari output steady state.

Settling Time

waktu yang diperlukan output untuk diset ke dalambeberapa persen, misal 2% dari output steady state

Karakteristik Dinamik

Reliability

Reliability sebuah sistem instrumentasi didefinisikansebagai probabilitas (kemungkinan) dari sisteminstrumen tersebut akan beroperasi pada level yang disetujui.

Sebagai contoh jika instrumen baru saja dikalibrasi, maka reliability seharusnya 1, seiring berjalannyawaktu reliability mungkin menurun jadi 0,7 atau0,8.

3/9/2015

15

Requirements

Kebutuhan utama dari sebuah sistem instrumentasiadalah ketepatan dalam penggunaan (fitness for purpose).

Agar hasil pengukuran sesuai dengan akurasi yang dibutuhkan oleh sistem, maka sistem instrumentasi harusdikalibrasi.

Kalibrasi adalah proses membandingkan output sisteminstrumentasi terhadap akurasi standar yang telahdiketahui (international standart)

Terdapat 7 standar utama dan 2 standar tambahanyang telah disepakati digunakan di dunia internasional.

7 Standar Utama dan 2 Standar Tambahan

Utama Massa Panjang Waktu Kuat Arus Temperatur Intensitas Cahaya Jumlah Substansi

Tambahan Sudut Datar Sudut Ruang

3/9/2015

16

TUGAS 1

Cari keterangan tentang 7 standar utama dan 2 standar tambahan yang digunakan secarainternasional

Dikumpulkan via email ke [email protected] , paling lambat 12 Maret 2015.

Ikan sepat ikan gabus, makin cepat makin bagus !

Dari Irian Burung Cendrawasih

Cukup Sekian Terima Kasih

2. SISTEM INSTRUMENTASI(1).pdf

Documents

Transcript of 2. SISTEM INSTRUMENTASI(1).pdf