Bab 1 Pengukuran Listrik Dan Kesalahan

8/17/2019 Bab 1 Pengukuran Listrik Dan Kesalahan

http://slidepdf.com/reader/full/bab-1-pengukuran-listrik-dan-kesalahan 1/48

Instrumentasi dan PengukuranListrik

Simon Patabang, ST., MT.



REFERENSI :

1. Cooper, W.D., 1985, Electronics Instrumentation

and Measurement Techniques, Prentice Hall.

. , , , -Ukur Listrik, Pradnya Paramita.



Materi Kuliah

1. Peng$%$ran &an 'e!a(a"an

. Si!tem Sat$an Da(am Peng$%$ran). Stan&ar Peng$%$ran

*. In!tr$men Pen$n+$% r$! DC

. n!tr$men en$n $ r$!-. Poten!iometer

#. embataran r$! DC

8. embatan r$! C9. /!i(o!%op



Penilaian• 0+ian Tenga" Seme!ter : 2

• 0+ian %"ir Seme!ter : 2• T$ga! : )2

• %tiita! '$(ia" : 2



1. Pendahuluan

Instrumentasi adalah :

• Pera(atan 6ang &ig$na%an $nt$% menent$%an

ni(ai ata$ be!aran7be!aran (i!tri% 6ang a%an&i$%$r.

, ,

ta"anan, &an &a6a.

Pengukuran Listrik adalah :

• Cara menent$%an !$at$ be!aran (i!tri% !eara(ang!$ng &engan mengg$na%an in!tr$men

ata$ a(at $%$r (i!tri%.



Contoh Instrumen Listrik



2. Istilah Dalam Pengukuran

1. Ketelitian (presisi)

• a&a(a" &era+at %epa!tian "a!i( !$at$ peng$%$ran.

Pre!i!i bergant$ng pa&a a(at 6ang &ig$na%an $nt$%me(a%$%an peng$%$ran. 0m$mn6a !ema%in %ei(pembagian !%a(a !$at$ a(at !ema%in te(iti pe!i!i

a! peng$ $ran a at ter!e $t.• Mi!a(n6a, a(at $%$r mi!tar memi(i%i !%a(a ter%ei( 1

mm, !e&ang%an +ang%a !orong memi(i%i !%a(ater%ei( ,1mm &an ,5 mm, ma%a peng$%$ran&engan mengg$na%an +ang%a !orong a%anmemberi%an "a!i( 6ang (ebi" pre!i!i &iban&ing&engan mengg$na%an mi!tar.



2. Ketepatan (accuracy )

• a&a(a" men$n+$%%an !eberapa tepat "a!i(

peng$%$ran men&e%ati ni(ai 6ang !ebenarn6a.• 'e7a%$ra!i7an peng$%$ran "ar$! &ie% &engan ara

memban&ing%an ter"a&ap ni(ai !tan&ar 6ang

tetap an.• Conto" !e&er"ana mi!a(n6a %ita memb$at !eb$a"

a(at $%$r mi!tar, ma%a a(at 6ang &ib$at "ar$!

&iban&ing%an ter"a&ap mi!tar 6ang !$&a" !tan&aragar &apat memberi%an "a!i( peng$%$ran 6ang tepat.



• Conto" :

Seb$a" amperemeter men$n+$%%an ar$!!ebe!ar 1 &engan a%$ra!i 12 ma%a %e!a(a"an

< ,

!e"ingga "arga !ebenarn6a &ari "a!i(

peng$%$rann6a a&a(a" 1 = ,1 < 1,1.



3. ensiti!itas (Kepekaan)

• &a(a" ra!io antara per$ba"an pa&a o$tp$t

ter"a&ap per$ba"an pa&a inp$t. Pa&a a(at $%$r6ang (inier, !en!iti>ita! a&a(a" tetap.

• Da(am beberapa "a( "arga !en!iti>ita! 6ang be!ar

men6ata%an p$(a %e$ngg$(an &ari a(at $%$r 6angber!ang%$tan.

• Mi!a(n6a !in6a( inp$t ar$! ,5 m &an a(at $%$r

ma!i" mamp$ memberi%an !in6a( o$tp$t ma%a a(at$%$r ter!eb$t memi(i%i !en!iti>ita! tinggi.



". #esolusi (resolution)

• Re!o($!i a&a(a" ni(ai per$ba"an ter%ei( 6ang

&apat &ira!a%an o(e" a(at $%$r %eti%a meng%$r

!$at$ be!aran (i!tri%.

•

men$n+$%%an per$ba"an ,1 m? ter%ei( 6ang

&apat &i(i"at ma%a &i%ata%an ba"@a re!o($!i &ari

?o(tmeter a&a(a" ,1 ?o(t.

• Aarga re!o($!i !ering &in6ata%an p$(a &a(am

per!en !%a(a pen$".



Pengukuran• Tujuan pengukuran listrik adalah menentukan

nilai suatu besaran listrik • Hasil pengukuran merupakan taksiran nilai

besaran ukur

• Karena hanya merupakan taksiran maka setiaphasil pengukuran selalu mengandung kesalahan(error ).

• Kesalahan pengukuran (error) adalah perbedaanhasil pengukuran dengan hasil yang diharapkan.



Penyebab Kesalahan Pengukuran (Error)

1. Kesalahan pemakaian alat ukur

2. Kekeliruan dalam menyalin data

3. Salah membaca skala

-.

5. Salah menentukan tingkat ketelitian

6. dll



3. Kesalahan #elati! • Mer$pa%an perban&ingan antara be!arn6a

peg$%$ran ter"a&ap "arga 6ang !ebenarn6a.

• Bi(a "arga pembaaan a&a(a" M &an "arga

!ebenarn6a a&a(a" T ma%a %e!a(a"ann6a

a a a :e $ %(M&')'*1++,

Sat$an 6ang &in6ata%an &a(am per!enta!e

• Be!ar %ei(n6a error men$n+$%%an pre!i!i &ari

a(at $%$r.



". Kesalahan -ang mungkin teradi

dalam pengukuran.• 'arena %on!tr$%!i 6ang be!arn6a &itent$%an o(e"

pabri% ata$ ber&a!ar%an %e(a! a(at $%$r ter!eb$t

• 'arena pembaaan +ar$m pen$n+$%, &i!ebab%an%arena +ar$m pen$n+$% %$rang r$ning, ba6angan

• 'arena (eta% a(at $%$r

• 'arena meto&e peng$%$ran

• 'arena temperat$r

• 'arena %eti&a%pa!tian rang%aian

• 'arena %e!a(a"an (ain



/. Ketelitian dan Ketepatan• 'ete(itian mer$pa%an ting%at %e!e!$aian ata$

&e%atn6a !$at$ "a!i( peng$%$ran ter"a&ap

"arga 6ang !ebenarn6a.

• 'etepatan resisi! men6ata%an ting%at

e!amaan a am !e e ompo peng$ $ranata$ !e+$m(a" in!tr$men.



Conto"• D$a M$(timeter &engan mere% &an mo&e( 6ang !ama

te(a" &i%a(ibra!i !e"ingga %e&$an6a &apat

memberi%an "a!i( peng$%$ran &engan %etepatan

6ang !ama.



• 'e&$a M$(timeter &ig$na%an $nt$% meng$%$r

tegangan !eb$a" ta"ananre!itor tern6ata

memberi%an "a!i( 6ang berbe&a.• Aa!i(n6a berbe&a %arena %ete(itian %e&$a

• 0nt$% menent$%an M$(timeter mana 6ang

meng"a!i(%an %e!a(a"an, &iper($%an

perban&ingan ter"a&ap >o(tmeter !tan&ar.



'etepatan ter&iri &ari &$a %ara%teri!ti%, 6ait$ :

1. 'e!e!$aian onormit6

. ng%a penting +$m(a" ang%a 6ang berarti

• Mi!a(n6a !eb$a" ta"anan be!arn6a 1.)8*.5# o"m!ete(a" &i$%$r &engan M$(timeter !eara %on!i!ten

&an ber$(ang7$(ang meng"a!i(%an 1,* mega o"m.

• Mengapa &emi%ian



• Ter+a&i "a!i( pembaaan 6ang !a(a" %arena

!ebet$(n6a 6ang &i(a%$%an a&a(a"

memper%ira%an pembaaan !%a(a 6angmen$r$t pembaaan !eara %on!iten

meng"a!i(%an 1,* mega o"m.

• Da(am "a( ini "a!i( 6ang &iberi%an a&a(a"pembaaan 6ang (ebi" men&e%ati "arga 6ang

!ebenarn6a ber&a!ar%an pena%!iran.



0. ngka Penting

• ng%a penting men$n+$%%an %etepatan

peng$%$ran 6ang &ipero(e" &enganmen6ata%an ban6a%n6a ang%a7ang%a 6ang

.

• ng%a penting memberi%an inorma!i 6ang

!ebenarn6a mengenai be!aran ata$ %etepatan

peng$%$ran.• Ma%in ban6a% ang%a7ang%a 6ang berarti, ma%a

%etepataan peng$%$ran !ema%in bai%



Contoh

• Aa!i( peng$%$ran !eb$a" ta"anan R &in6ata%an :

asil

Pengamatan

umlah ngka

Penting

-8, )

• -8 artin6a "a!i( peng$%$ran (ebi"

men&e%ati -8 &aripa&a -# &an -9

• -8, artin6a "a!i( peng$%$ran (ebi"

men&e%ati -8, &aripa&a -#,9 &an -8,1Ω



• 11#,1 >o(t men$n+$%%an ba"@a pena%!iran

asil

Pengamatan

umlah ngka

Penting

11#,1 ?o(t *

• Aa!i( peng$%$ran tegangan a&a(a" 11#,1 >o(t.

6ang pa(ing bai% (ebi" men&e%ati 11#,1 >o(t&aripa&a 11#, >o(t ata$ 11#, >o(t.

• Cara (ain &engan men$(i!%an 11#,1 G ,5 >o(t,

artin6a ba"@a ni(ai tegangan ter(eta% antara11#,5 >o(t &an 11#,15 >o(t.



4. 5ilai #ata&#ata Pengukuran

• i%a peng$%$ran &i(a%$%an !eara ber$(ang %a(i

&an ti&a% !a(ing tergant$ng ma%a "a!i(peng$%$ran &in6ata%an &a(am nilai rata-ratadari semua em"acaan dan !impangan

terbe!ar large de#ition! dari ni(ai rata7ratater!eb$t.

• T$+$ann6a a&a(a" $nt$% men&apat%an "a!i(

peng$%$ran 6ang men&e%ati "arga!ebenarn6a.



R$m$! :• Ni(ai Rata7rata

• Sim an an Terbe!ar &1

• Simpangan Minim$m &



Conto" :

• Rang%$man 'e!a(a"an

• eng$ $ran egangan pa a !e $a e an(i!tri% &i&apat%an &ata 11#, >o(tH 11#,11

>o(tH 11#,8H >o(tH 11#,) >o(t. Tent$%an

a tegangan rata7rata,b rang%$man %e!a(a"an



Penyelesaian :



a&i rang%$man %e!a(a"an rata7rata & a&a(a" :



6. enis&enis Kesalahan

$. %esalahan umum adalah kesalahan yang dise"a"kan karena

man$!ia.

Contoh : %e!a(a"an para(a%, %e!a(a"an pena%!iran, %e!a(a"anpembaaan a(at $%$r, pen6ete(an 6ang ti&a% tepat,

pema%aian in!tr$men 6ang ti&a% !e!$ai.

&. %esalahan sistematis adalah kesalahan yang dise"a"kan oleh

%e%$rangan pa&a in!tr$men it$ !en&iri.

Contoh : %etegangan pega! 6ang ti&a% tepat, %a(ibra!i 6ang

ti&a% !e!$ai, pera@atan, pengg$naan &an penangananin!tr$ment 6ang ti&a% benar, %er$!a%an ata$ a&an6a bagian7

bagian 6ang a$! &an pengar$" (ing%$ngan ter"a&ap

pera(atan



'. %esalahan yang tak disenga(a )random error!

adalah kesalahan yang enye"a"nya tidak !eara

(ang!$ng &apat &i%eta"$i.

Conto" : 'e!a(a"an 6ang &i!ebab%an o(e" pengar$"

%on&i!i (ing%$ngan : temperat$re, te%anan, &an

%e(embaban 6ang tinggi, ata$ (i!tri% !tati!, me&an

.



7. nalisis tatistik

• 'arena a&an6a %e!a(a"an7%e!a(a"an &a(am

peng$%$ran, ma%a "a!i( peng$%$ranmemberi%an "a!i( 6ang ti&a% tepat.

men&e%ati &ata !ebenarn6a ma%a &ig$na%an

na(i!i! !tati!ti%.

• Bia!an6a &iper($%an ban6a% &ata peng$%$ran$nt$% &iana(i!i!.



#umus tatistik

1. 5ilai #ata&rata

2. Deviasi adalah en-impangan hasil pengukuran

terhadap harga rata&rata

Catatan :

umlah de8iasi sama

dengan nol



Pen6e(e!aian :

1. Ni(ai rata7rata :

7

Dapat &i(i"at +$m(a" a(+abar !em$a &e>ia!i a&a(a" no( .

&1 = & = &) = &* = &5 = &- <



3. De8iasi #ata&rata

• &a(a" $m(a" aritmati%a &ari "arga ab!o($te

ma!ing7ma!ing &e>ia!i &ibagi &engan +$m(a"

peng$%$ran.• De>ia!i rata7rata &apat &ig$na%an $nt$%

peng$%$ran &imana "arga 6ang ren&a"men$n+$%%an %epre!i!ian 6ang tinggi.



Conto":

Tent$%an &e>ia!i rata7rata &ari &ata 6ang&iberi%an pa&a onto" &i ata!.

en6e e!a an :



". De8iasi tandar ()

• &a(a" Ting%atan "arga 6ang ber>aria!i

mengenai "arga rata7rata

$nt$% ang%a7ang%a 6ang %ei( n ) bi(anganpen6eb$tn6a !ering &in6ata%an !ebagai n J 1,

$nt$% mempero(e" "arga 6ang (ebi" a%$rat

pa&a !tan&at &e>ia!i



Contoh

Aa!i( peng$%$ran !eperti &a(am Tabe( &i ba@a". Datar5 pembaaan tegangan



• Kambar men$n+$%%an pem

baaan terban6a% a&a(a" 1?o(t. Se&ang ni(ai (ainn6a

bera&a "ampir !imtetri pa&a

%e&$a !i!i 1 ?.• Krai% menggambar%an ben

t$% %$r>a. i%a bent$% %$r>a

Krai% $m(a"

Pembaan Tegangan

ma%in !empit ma%a "a!i(peng$%$ran ni(ai !ebenarn6a

6g pa(ing m$ng%in a&a(a" ni(ai

tenga" ata$ "a!i( rata7rata.



Kesalahan -ang mungkin teradi

&ap$n %em$ng%inan bent$% %$r>a &i!trib$!i %e!a(a"ana&a(a" :

• 'em$ng%inan %e!a(a"an7%e!a(a"an 6ang %ei( (ebi"be!ar &ari pa&a %em$ng%inan %e!a(a"an7%e!a(a"an

• 'e!a(a"an7%e!a(a"an be!ar !angat m$!ta"i(

• Ter&apat %em$ng%inan 6ang !ama bagi %e!a(a"anpo!iti &an negati !e"ingga %em$ng%inan !$at$

%e!a(a"an 6ang &iberi%an a%an !imetri! ter"a&ap"arga no(.



• Seara !tati!ti% $nt$% %e!a(a"an 6ang

m$ng%in &in6ata%an &engan r$m$! :

r < G . L.

&imana :

L < Stan&ar &e>ia!i



Contoh :Peng$%$ran !eb$a" ta"anan !eban6a% 1 %a(i

&ipero(e" "a!i( !ebagai beri%$t : 11., 11.#,

11.), 11., 11.5, 11.), 11., 11.*, 11.),

11.1 . Dengan menganggap ba"@a 6ang a&a

"an6a %e!a(a"an aa%, tent$%an :a ni(ai rata7rata,

b &e>ia!i !tan&ar,

%e!a(a"an 6ang m$ng%in



Pen6e(e!aian

• Pen6e(e!aian

&engan tabe(,

m$&a" &ibaa&an &apat

mengg$na%an

program Ee(meng"it$ngn6a.



Kesalahan 9atas (Limiting errors)



Kesalahan 9atas (Limiting errors)

• Bata!7bata! pen6impangan &ari ni(ai 6ang &itetap%an&i!eb$t %e!a(a"an bata! (imiting error ata$

%e!a(a"an garan!i g$arantee error.

• Mi!a(n6a ni(ai ta"anan a&a(a" 5 G1 2, ma%a

bera&a &iantara *5 &an 55 .

• Pabri% ti&a% menetap%an &e>ia!i !tan&ar ata$

%e!a(a"an 6ang m$ng%in, tetapi men+an+i%an ba"@a%e!a(a"an ti&a% a%an (ebi" be!ar &ari beta!7bata!

6ang te(a" &itetap%an.



Contoh :

'ete(itian !eb$a" >o(tmeter J 15 ?, &i+amin !ampai

12 !%a(a pen$". Tegangan 6ang &i$%$r o(e" >o(tmeter

a&a(a" 8) ?. Tent$%an (imiting error bata! %e!a(a"an

&a(am per!en.

en-e esa an :

• Be!ar bata! %e!a(a"an imiting error :

,1 15 ? < 1,5 ?

• 2 %e!a(a"an pa&a pen$+$%%an >o(tmeter :



oal Latihan

1. Tent$%an(a" +$m(a" ang%a penting &a(am ma!ing7ma!ing "a!i( peng$%$ran beri%$t :

a. 5* b. ,-5 . #,5

&. ,5 e. * 1 . ,. Peng$%$ran !eb$a" ta"anan &a(am !at$an o"m,

&i ero(e" "a!i( !eba ai beri%$t : 1*# 1*# * 1*# 9

1*8,1H 1*#,1H 1*#,5H 1*#,-H 1*#,*H 1*#,-, &an 1*#,5.Tent$%an(a" :

a. Ni(ai rata7rata

b. De>ia!i rata7rata. De>ia!i !tan&ar

&. 'e!a(a"an 6g m$ng%in &ari pembaaan 2



ekian

Bab 1 Pengukuran Listrik Dan Kesalahan

Documents

Transcript of Bab 1 Pengukuran Listrik Dan Kesalahan