INSTRUMENTASI KELAUTAN

ARDHI W TARIGAN 08101005022

Di setiap melakukan pengukuran, selalu saja terdapat error pada hasil pengukuran tersebut.

Lantas, bagaimana cara mengetahui error pengukuran sehingga nilai yang sebenarnya dapat diperoleh? Ada dua parameter yang berkaitan dengan error pengukuran tersebut, yaitu akurasi dan presisi.

PENDAHULUAN

Defenisi : Istilah ini digunakan untuk menentukan error keseluruhan maksimum yang diharapkan dari suatu alat dalam pengukuran.

Ketelitian dari sistem yang lengkap tergantung pada ketelitian individual dari elemen peraba (sensing element) primer dan elemen sekunder, dan menentukan ketelitian.

1. AKURASI

Beberapa jenis accuracy terhadap :

Variabel yang diukur.

Misal : akurasi dalam pengukuran suhu ialah 2oC, berarti ada ketidak akuratan (uncertainty) sebesar 2oC pada setiap nilai suhu yang dikur.

Prosentase dari pembacaan Full Scale instrumen.

Misal : akurasi sebesar 0.5% FS pada meter dengan 5 V Full Scale, berarti ketidakakuratan pada sebesar 0.025 volt.

Presisi menyatakan seberapa dekat nilai hasil dua kali atau lebih pengulangan pengukuran. Semakin dekat nilai‐nilai hasil pengulangan pengukuran maka semakin presisi pengukuran tersebut.

Ketepatan ini, berlainan dengan ketelitian, dan ketepatan yang tinggi tidak menjamin ketelitian yang tinggi (ketelitian dibandingkan dengan harga baku).

2. PRESISI

Perbedaan Akurasi dan Presisi

Akurasi menunjukkan kedekatan hasil pengukuran dengan nilai sesungguhnya, presisi menunjukkan seberapa dekat perbedaan nilai pada saat dilakukan pengulangan pengukuran.

Defenisi : sebuah penyajian bahan yang dipenuhi prasangka. Ia juga berarti kesalahan yang konsisten dalam memperkirakan sebuah nilai. Ada dua tipe bias: bias sampel dan bias pengukuran.

Bias sampel Sampel adalah sekumpulan satuan yang dipilih

untuk diukur dari kelompok yang lebih besar (populasi). Bias sampel terjadi ketika sampel yang digunakan tidak mewakili populasi atau tidak sesuai dengan pertanyaan yang diajukan.

3. BIAS

Bias pengukuran Bias pengukuran berurusan dengan masalah

apakah metode pengumpulan data yang dipilih telah sesuai sehingga data yang dikumpulkan merupakan yang paling mewakili kenyataan? Untuk mengevaluasi teknik pengumpulan data, pengukuran harus dilakukan dengan seteliti mungkin.

Contoh pengukuran yang tidak akurat adalah pengukuran tinggi dimana tinggi orang diukur tidak dari nol, tapi dari satu. Akibatnya pengukuran menghasilkan nilai lebih tinggi dari realitas.

Definisi : perubahan pada output insrtumen untuk setiap perubahan input terkecil.

Sensitivitas yang tinggi sangat diinginkan karena jika perubahan output yang besar terjadi saat dikenai input yang kecil, maka pengukuran akan semakin mudah dilakukan.

Misalnya, jika sensitivitas sensor temperatur sebesar 5mV/oC berarti setiap perubahan input 1oC akan muncul output sebesar 5 mV.

4. SENSITIVITAS

5. THRESHOLD

Ambang (Threshold) adalah besaran numerik pada output yangberhubungan dengan perubahan input.

Bila input instrumen dinaikkan secara bertahap dari nol, terdapat harga minimum dibawah harga ini. Pada output tidak ada perubahan yang dapat terbaca. Harga minimum ini didefinisikan sebagai ambang instrumen. Gejala pada saat besaran ambang dapat diamati yaitu bila output mulai menunjukkan perubahan.

6. HYSTERISIS Definisi : perbedaan output yang terjadi antara pemberian input menaik dan pemberian input menurun dengan besar nilai input sama.

Pengukuran dengan arah naik dankemudian dengan arah turun, output dari kedua pembacaan umumnya berbeda, hal inidisebabkan karena adanya gesekan di dalam atau di Iuar pada saat elemen sensormenerima input parameter yang diukur.

Histerisis terjadi pada magnet dan pula pada alat mekanik umumnya, hal ini tergantung pada histeri (kejadian) yang lalu pada pembalikan input, waktu yang dihabiskan pada langkah sebelumnya blaeklash (longgar) pada roda-roda gigi, gesekan coloumb, kemacetan, tumpuan yang seret, dan bahan yang elastis.

Gambar 1 : Medan perpindahan elektrik D dari sebuah

bahan feroelektrik sebagai medan listrik E pertama-tama turun, lalu naik. Kurvanya membentuk sebuah ikal histeresis.

7. OFFSET DEFENISI : OFFSET merupakan sensor atau tombol yang

dapat mempermmudah kita dalam pengaturan tegangan yang kita inginkan.

Misalnya : DC Offset: Untuk memberikan offset (tegangan DC)

pada sinyal +/‐ 10V. Tarik dan putar searah jarum jam untuk mendapatkan level tegangan DC positif, atau putar ke arah yang berlawanan untuk mendapatkan level tegangan DC negatif. Jika tombol ini tidak ditarik, keluaran dari generator sinyal adalah murni tegangan AC. Misalnya jika tanpa offset, sinyal yang dikeluarkan adalah sinyal dengan amplitude berkisar +2,5V dan ‐2,5V. Sedangkan jika tombol offset ini ditarik, tegangan yang dikeluarkan dapat diatur sehingga sesuai tegangan yang diinginkan (misal berkisar +5V dan 0V).

8. RANGEDefenisi : mengambarkan batasan sinyal

yang berhubungan dengan instrumen input ataupun instrumen output.

Batasan sinyal terendah dari suatu sinyal input adalah kuantitas instrumen terendah yang diukur, sedang batasan maksimumnya adalah nilai tertinggi.

Contoh :Suatu proses mempunyai batas atau range

tekanan dari 100 kPa sampai 500 kPa. Maka alat instrumenasi proses ini tidak dapat digunakan untuk mengukur nilai dibawah 100 kPa atau diatas 500 kPa.

Range efektif RTD (Resistance Temperatur Detector ) bergantung pada jenis kawat yang digunakan sebagai elemen aktif. Untuk jenis platinum rangenya –100oC sampai 650oC, sedang untuk jenis nikel rangenya dari –180oC sampai 300oC.

9. LINIERITASDefenisi : Kemampuan untuk mereproduksi

karakteristik input secara simetris, dan ini dapat dirumuskan sebagai y = mx + c, dengan y output, x input, m kemiringan dan c titik potong. Kedekatan kurva kalibrasi dengan sebuah garis lurus adalah kelinieran transduser.

Ketidaklinieran mungkin disebabkan oleh sifat : bahan yang tidak linier pada komponen, penguat elektronika, histerisis mekanik, aliran kental atau merayap, bagian penyimpangan dari harga linier, yaitu deviasi rnaksimum kurva output dari best-fit garis lurus selama kalibrasi.

Ada 3 jenis Linieritas :Linieritas terminal" (terminal linearity) :

linieritas kemiringan teoritis dalam hal spesial, yaitu dengan titik-titik ujung teoritis tepat pada output a % dan 100 % dari skala- 8 -penuh.

Linieritas tidak bergantung" (independent linearity) : garis Iurus yang terbaik, sebuah garis yang berada ditengah antara dua garis lurus paralel dengan kemungkinan jarak terdekat yang menghubungkan semua arah output yang didapatkan selama kalibrasi.

Linieritas kuadrat terkecil" (Least square linearity) : garis Iurus yang mempunyai jumlah kuadrat-kuadrat dari residu minimum. Residua dalah deviasi pembacaan-pernbacaan output terhadap titik-titik yang bersangkutanpada garis Iurus best-fit (kecocokan terbaik).

Gambar 1.2.

(a) Linieritas terminal (b) Linieritas Independed (c) Linieritas Kesesuaian kwadrat terkecil

Defenisi : Range Input yang tidak menimbulkan perubahan pada output.

Range yang tak terbaca (antara kurva naik dan turun) bisa disebut Dead Space.

10. DEAD SPACE

BINGUNG ???

MARI BERDISKUSI