InstrumentasiCH3 Instrumen Elektronik Analog Dan Digital

PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI

37

Chapter 3

Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital

3.1 Discrete and Analog System

Di dalam dunia instrument penggunaan sistem analog dan digital memilki kelemahan dan

kelebihannya sendiri – sendiri. Seorang teknisi instrument harus bisa mengetahui fungsi dan

kapan digunakan kedua sistem ini. Discrete / diskrit berarti individu atau distinct. Di dalam dunia

engineering : variable discrete atau pengukuran berarti kondisi benar atau salah (true or false).

Sensor diskrit hanya bisa mengindikasi suatu proses di bawah atau di atas set point yang telah

digunakan. Kebanyakan sensor diskrit berbentuk switch atau tombol, yang akan trip apabila

kondisi yang ditentukan melebihi atau kurang set point. Instrumen jenis ini tidak secanggih

sensor analog (continuous sensor : sensor yang mampu mengeluarkan data analog) , akan tetapi

instrument ini juga penting untuk membangun sistem instrumentasi.

Jika sinyal digital / discrete berupa on dan off atau true and false , maka sinyal analog berupa

tegangan atau arus atau bentuk yang lain ( pneumatic ) yang memiliki besar yang

mempresentasikan hasil pengukuran fisik (physical measurement) atau kuantitas control (control

quantity) .

3.2 Pengukuran sistem diskrit

Kondisi normal dari tombol

Kondisi normal dari suatu tombol adalah ditentukan oleh pembuat pada kondisi stimulus

minimum. Contoh tombol dinamakan NO (Normally open) maka sebelum diberi stimulus ( dalam

hal ini adalah ditekan ) maka tombol tersebut dalam posisi open atau tidak tersambung. Beda

dengan tombol NC (Normally Close) , maka sebelum diberi stimulus (ditekan) maka kontak pada

tombol itu pada posisi close atau tertutup. Ketika tombol diberi stimulus maka tombol itu akan

open atau terbuka. Contoh kondisi “normal” pada beberapa jenis prosess switch :

Limit switch : ketika sebuah objek atau target tidak menyentuk tombol

Proximity switch : ketika sebuah objek atau target jauh

Pressure switch : ketika dalam kondisi minim tekanan ( vacuum )

Level switch : ketika kondisi kosong

Temperature switch : ketika kondisi temperature rendah ( dingin )

Flow switch : ketika aliran fluida minim ( aliran berhenti )


38

Chapter 3


Open ketika suhu dingin (minim stimulus)

Close ketika suhu bertambah melebihi setingan

Close ketika suhu dingin (minim stimulus)

Open ketika suhu bertambah melebihi setingan

Open ketika zero flow (minim stimulus)

Close ketika flow bertambah melebihi

setingan

Close ketika zero flow (minim stimulus)

Open ketika flow bertambah melebihi setingan

Tabel 3.1 kondisi normal pada Proses Switch

Contoh penggunaan dari kondisi “normal” proses switch

Gb. Aplikasi pemakaian “proses switch”

Pada gambar di atas maka diketahui led akan hidup bila kondisi – kondisi ini terpenuhi :

Level lebih dari 14 inch

Flow kurang dari 3 GPM

Suhu lebih dari 125F

Tekanan kurang dari 22 PSI

Open ketika zero pressure (minim stimulus)

Close ketika tekanan bertambah melebihi

setingan

Close ketika zero pressure (minim stimulus)

Open ketika tekanan melebihi setingan

Open ketika zero level (minim stimulus)

Close ketika tekanan bertambah melebihi

setingan

Close ketika zero pressure (minim stimulus)

Open ketika bertambah tekanan melebihi

setingan


39

Chapter 3


Contoh penggunaan proses switch pada PLC

Pada aplikasi di PLC maka ketika suatu inputan atau output bernilai HIGH maka indicator lampu

pada PLC akan menyala. Contoh pada bagian ini dipasang empat jenis prosess switch yaitu

pressure switch (NC) dengan trip value 12PSI, temperature (NO) dengan trip value 235F, level

(NC) dengan trip value 4inch, Limit (NO). Dapat juga kita menentukan stimulant dari switch’s

degree dengan membandingkan status saat ini dan kondisi “normal”. JIka sebuah switch memilki

kondisi normal (normal state) yang sama dengan kondisi sekarang (present status) maka kita

dapat menyimpulkan bahwa stimulusnya pasti kurang dari kondisi trip (threshold value). JIka

berkebalikan maka dapat disimpulkan stimulus pasti lebih dari (trip value).

Tabel 3.2 Present status dan trip value

Maka untuk PLC nya dapat diwiring sbb:

Gb.wiring PLC dengan prosess switch


40

Chapter 3


3.3 Hubungan 4 – 20mA signal dengan variable instrument

Kebanyakan di dalam dunia instrumentasi industry digunakan minimal dua sinyal arus 4 – 20

Ma: yang satu mempresentasikan variable proses (PV) dan sinyal yang lain mempresentasikan

keluaran sinyal dari kontroler atau biasa disebut manipulated variable (MV). Beberapa

digunakan sinyal yang berupa tegangan. Kelemahan yang kelihatan dari penggunaan sinyal

tegangan yaitu ketika transfer dari instrument satu ke instrument yang lain, maka terjadi

pelemahan sinyal atau drop tegangan yang akan mempengaruhi bekerjanya sistem.

Gb. Hubungan PV dan MV dalam satu proses

Untuk instrument – instrument yang linear dan berbanding lurus, maka dapat dinyatakan suatu

persamaan seperti berikut :

( )( )

( )( )

Dimana,

y = keluaran dari instrument

x = inputan dari instrument

m = gradient / kemiringan

b = nilai bias ( zero nya dari instrument )

Contoh kita ingin mengkonversi 34,7% ke sinyal arus 4-20mA, maka kita akan mendapatkan :

(

)

Maka diketahui nilai 34,7% sebanding dengan arus 9,552 mA dari range 4-20 mA.


41

Chapter 3


Contoh perhitungan :

PERTANYAAN 3.1 : KELUARAN OUTPUT KE VALVE

Sebuah kontroler loop elektronik memilki keluaran sinyal 8.55Ma yang secara langsung (direct)

mengendalikan control valve (dimana 4Ma adalah tertutup dan 20Ma adalah terbuka).

Seberapa jauh katub dari control valve terbuka pada kondisi MV tersebut?

JAWABAN 3.1

(

)

(

)

Maka dari persamaan diatas maka katub akan terbuka 28,4% ketika signal MV : 8,55mA.

PERTANYAAN 3.2

Sebuah pressure transmitter memilki range pengukuran 150 sampai 400 PSI dan mempunyai

keluaran sinyal range 4 – 20mA, hitung tekanan yang masuk ke transmitter bila sinyal keluaran

10,6 mA.

JAWABAN 3.2

Ambilah 10,6 Ma dan dikurangi LRV (4mA), dan dibagi span (16ma) maka akan didapatkan

41,25% (0,4125 per unit). Ambil nilai ini dan kalikan dengan dengan span dari tekanan

(400PSI – 150PSI, atau 250PSI) dan yang terahkir tambahkan dengan LRV dari range tekanan

(150PSI) maka didapatkan nilai sebesar 253,125 PSI.

PERTANYAAN 3.3 Diberikan sebuah pressure transmitter dengan jarak pengukuran (measurement range) -88 deg

sampai +145 dan keluaran sinyal 4 sampai 20mA, hitung sinyal yang keluar bila temperature

yang terdeteksi adalah +41 degree.

JAWABAN 3.3

Ambil 41deg dan dikurangi LRV (-88), yang sama dengan 41+88, kemudian dibagi dengan

span (145deg - -88deg atau 233deg). Maka didapat 55,36% (0,5536 per unit). Maka dari

nilai ini dan kalikan dengan span arus (16ma) dan kemudian tambahkan dengan LRV (4mA)

maka akan keluar jawaban akhir adalah 12,86 mA.


42

Chapter 3


3.4 Keluaran Arus sebuah controller Loop

Gb. Konroler – transducer – Control Valve

Bentuk yang paling sederhana untuk sebuah sinyal arus loop 4 – 20ma adalah tipe yang sering

digunakan untuk menampilkan keluaran kontroler suatu proses, kontroler mengirim sinyal kepada

final control element yang dalam hal ini adalah control valve. Dalam kontroler ini terdapat

dependent current source yaitu sumber arus yang menyediakan keluaran arus 4-20ma DC.

Contoh ketika mode dalam kontroler diubah menjadi manual dan menyeting keluaran menjadi

50%, maka arus DC yang keluar dari kontroler adalah 12ma. Jika semuanya berjalan dengan

baik maka arus di dalam “loop” maka akan tetap 12 ma, walaupun ada sedikit perubahan

pada dalam resistansi kabel, resistansi dari I/P transducer : sumber arus akan berjuang sekeras

mungkin untuk menjaga arus 12 ma tersebut. Kemudian dari arus ini akan mengalir ke koil

transducer , dan menciptakan medan magnet ke dalam transducer dan menggerakan mekanisme

pneumatic dan menimbulkan tekanan keluaran 9 PSI. Oleh karena itu maka control valve akan

bergerak terbuka sebagian.

4-wire (“self-powered”) transmitter current loop

Memilki ciri – ciri sebagai berikut :

Terdiri dari dua buah sinyal keluaran (4-20ma) dan dua buah sinyal arus

Kelemahan dari sistem ini adalah lebih banyak kabel yang diperlukan, lebih banyak

conduit, lebih banyak terminal blok, lebih perlu ruang ketika wiring di panel.

Biasanya transmitter berperan sebagai sumber dan kontroler sebagai beban.

Kelebihan tidak rumit, dengan fungsi yang masing – masing independent.

Gb.4 wire transmitter current loop


43

Chapter 3


2-wire (“loop powered”) transmitter current loop

Memiliki ciri – ciri sebagai berikut :

Transmitter dan control berperan sebagai beban

Transmitter sebagai current regulator

Memilki sumber yang biasanya 24 VDC dan cenderung memilkik resiko drop tegangan :

19 VDC ketika arus yang perlu dialirkan 20mA.

Memilki keuntungan lebih ringkas daripada 2 wire.

Kerugian hanya tersedia daya yang kecil yang tersedia. ( untuk menyuplai instrument –

instrument yang lain )

Ketika suatu controller hanya memilki adc yang bisa mengindra sebuah tegangan, maka ada

alternative cara untuk mengubah sinyal arus 4 – 20ma menjadi tegangan yaitu menambahkan

resistor 250 Ω pada analog input controller. Maka didapat :

Span Arus Voltage (IR), R=250Ω

0% 4 mA 1 VDC

25% 8 mA 2 VDC

50% 12mA 3 VDC

75% 16 mA 4 VDC

100% 20 mA 5 VDC

Tabel 3.3 Konversi arus – tegangan dengan resistor 250Ω

3.5 Troubleshooting current loop

Untuk mentroubleshoot suatu current loop atau arus yang mengalir dari instrument satu ke

instrument yang lain diperlukan suatu alat atau metode khusus. Untuk sinyal berupa tegangan

kita dapat dengan mudah dengan menggunakan DMM ( digital multimeter ) dengan

menghubungkan probenya secara pararel terhadap 2 titik terminal yang ingin kita ukur. Karena

pengukuran secara pararel maka kita tidak perlu untuk melepas kabel – kabel yang terpasang

pada instrument. Untuk mengukur arus yang mengalir pada suatu kabel maka secara sederhana

kita perlu mengukurnya secara seri dengan ampere meter. Akan tetapi akan menjadi hal yang

berbahaya jika kita melepas dan menyambungkan kabel yang akan kita ukur secara gegabah,

apalagi kalau proses sedang berjalan. Ada sebuah kemungkinan apabila kita melepas dengan

cerobah tanpa prosedur yang sesual maka aka nada alarm dan error pada bagian instrument

yang lain.

Penggunaan DMM

Rangkaian harus dilepas terlebih dahulu, yang dengan kata lain menginterupsi aliran

informasi ke bagian instrument yang lain.

Kontroler harus di dalam mode manual

Proses alarm untuk sementara waktu harus di non aktifkan

Memperingatkan para personel untuk tidak panic ketika ada alarm / error minimal dua

kali ( ketika pelepasan dan pemasangan kembali arus )


44

Chapter 3


Penggunaan Tang Ampere

Bekerja dengan prinsip kemagnetan

Menggunakan sensor hall effect

Akan ada kemungkinan error karena gangguan kabel yang mengandung medan magnet

yang kuat

Harus dilakukan zero adjustment.

Gb.Penggunaan tank ampere

Penggunaan test – diode

Pemasangan diode dilakukan sebelum sistem running, dan dipasang di antara masukan

transmitter dan power supply. Akan tetapi dengan pemasangan seperti itu aka nada

tegangan drop sebesar 0.7 VDC.

Ketika kita mengukur menggunakan ampere meter , maka yang sebelumnya arus melalui

diode maka arus akan melalui sekaligus terukur pada ampere meter.

Gb.pemasangan diode pada transmitter

Gb. Pengukuran arus dengan diode yang sudah terpasang sebelumnya.

Gb. Contoh Penggunaan diode


45

Chapter 3


Pengunaan shunt resistor

Menggunakan hokum ohm untuk mengukur tegangan untuk mendapatkan arus pada

yang mengalir pada rangkaian.

Tidak menggunakan 250Ω karena akan banyak tegangan yang drop.

Penggunaan shunt resistor biasanya 1Ω

Gb. Pengukuran arus dengan menggunakan shunt resistor

Dengan metode pengukuran tegangan

Tidak ada ukuran resistansi yang standar untuk coil sebuah transducer. Sebelum

dipasang maka jika metode ini dipakai maka harus ada catatan resistansi coil.

Yang dihitung dari metode ini adalah besar tegangan drop.

Contoh sebuah I/P transducer dengan coil resistance : Fisher model 567 I/P = 176ohm,

so 0,7 Volt pada 4 mA, dan3,5 volt pada 20 mA

Gb. Pengukuran current loop dengan metode pengukuran tegangan

Dengan penggunaan Loop Calibrator

Ada sebuah alat pengetes yang khusus digunakan pada instrument yang disebut loop calibrator

yang hanya digunakan untuk men-troubleshoot suatu current loop 4-20ma pada rangkaian. Alat

ini tidak hanya sebagai pengukur arus (measuring) akan tetapi juga memberikan sumber arus

(sourcing) kepada instrument yang tidak bertenaga (unpowered) di dalam loop, juga

mensimulasi (simulating) operasi transmitter berdaya 4-20mA.


46

Chapter 3


Gb. Penggunaan loop calibrator sebagai alat ukur (measuring)

Tujuan dari measuring adalah untuk mengukur arus yang keluar dari kontroler dan yang telah

dibebani oleh transmitter. Parameternya adalah apakah nilai MV sama dengan yang terukur

pada kabel. Selain metode ini ( pengukuran secara seri untuk mendapatkan nilai arus ), bisa

juga dilakukan dengan penggunaan metode test diode yang ada pada transmitter.

Gb. Penggunaan loop calibrator sebagai sumber arus (sourcing)

Tujuan dari sourcing ini adalah untuk untuk menggantikan transmitter yang masuk ke SP dari

sebuah kontroler yaitu bukan hanya untuk mengatur arus , akan tetapi menyediakan tenaga ke

dalam rangkaian. Tidak perlu untuk menyambungkan power yang tersedia pada kontroler

tetapi cukup memasukan konektornya ke sensing terminalnya (analog pin). Parameternya adalah

apakah arus yang telah disetting pada loop calibrator ( yang saat itu berfungsi sebagai source

), sama dengan PV yang ditunjukan kontroler. Selain pada controller alat ini dapat juga

sebagai sourcing pada transducer yang telah dihubungkan ke control valve. Sehingga dapat

juga dilihat apakah nilai yang diseting pada loop calibrator sama dengan %buka dan %tutup

pada control valve.


47

Chapter 3


Gb. Penggunaan loop calibrator sebagai simulator transmitter (simulating)

Tujuan dari simulating ini adalah untuk mensimulasikan kerja transmitter/transducer yang berada

pada jarak yang jauh. Hal ini hampir sama dengan sourcing akan tetapi disimulasikan jika

diletakan pada ujung kabel dimana transmitter secara fisik akan diletakan. Parameternya

adalah apakah nilai yang telah disetting pada loop calibrator yang berpura – pura sebagai

transmitter ( pada kondisi realnya : lokasi dan sumber tegangan ) sama dengan nilai PV yang

tertera pada kontrolernya.

3.6 Kalibrasi Instrumen

Setiap instrument pasti memilki minimal sebuah masukan dan sebuah keluaran. Semisal sensor

tekanan, masukannya pasti adalah tekanan fluida dan keluarannya biasanya sinyal elektrik.

Untuk sebuah loop indicator masukan pasti berupa arus 4-20ma dan keluarannya adalah

tampilan yang bisa terbaca oleh manusia. Untuk VSD masukan pasti berupa sinyal elektrik dan

keluarnnya berupa daya listrik yang menjadi masukan ke motor.

Sebuah calibration dan ranging adalah suatu metode yang digunakan untuk melihat dan

menyetarakan diantara masukan dan keluaran dari sebuah instrument. Secara sederhana

calibration berarti mecocokan hasil yang didapat dari keluaran suatu instrument dengan nilai

yang sebenarnya. Ranging berarti menstabilkan relasi hubungan antara masukan dan keluaran.

Mengkalibrasi suatu instrument berarti mengecek dan dan mencocokan (to adjust) dari respon

sehingga keluaran dari instrument tepat merespon dengan masukannya. Untuk melakukan hal ini,

maka yang pasti adalah masukan stimulus yang sudah pasti tepat untuk besarannya.

Untuk me-range dari suatu instrument berarti menset titik tertinggi dan terendah dari range

sehingga dapat merespon sensitifitas tepat dengan perubahan input. Contoh sebuah pressure

transmitter dengan range 0 sampai 200 PSI (0 PSI = 4ma output; 200 PSI = 20ma output)

dapat di-range ulang dengan skala 0 sampai 150 PSI (0 PSI = 4ma output; 150 PSI = 20ma

output).


48

Chapter 3


Gb. Grafik ideal input dan output suatu instrument yang linear

Zero and Span adjustment

Ada penyesuaian untuk zero dikarenakan nol (0%) dari sebuah instrument bukan berarti nol

sinyal / tidak ada sinyal, melainkan bisa berarti 4ma. Biasanya dalam sebuah persamaan

dapat dikatakan sebagai offset / bias. Suatu masukan dan keluaran instrument yang bersifat

linear dapat dijadikan sebuah persamaan :

Ada sebuah instrument dengan range masukan tekanan 0PSI sampai 100PSI, sedangkan

keluaran dari 4 mA sampai 20 mA . Maka kita dapat gambarkan terlebih dahulu sbb:

Gb. Hubungan input pressure dengan current output

Dengan gambar tersebut dapat diperoleh :


49

Chapter 3


Saat diubah / to adjust zero point maka yang dirubah adalah nilai b dari persamaan linearnya.

Ketika mengubah span berarti mengubah nilai dari gradiennya.

Zero adjustment biasanya mengambil salah satu atau lebih bentuk di dalam instrument sbb:

Bias Force (per atau gaya suatu massa dari suatu mekanisme)

Mechanichal offset (menambah atau mengurang sejumlah tertentu gerakan)

Bias voltage ( menambah atau mengurang sejumlah tertentu potensial listrik)

Span adjustment biasanya mengambil salah satu dari bentuk ini :

Fulcrum position untuk sebuah tuas ( mengubah gaya atau gerakan multiplikasi )

Amplifier gain ( mengali atau membagi sejumlah sinyal tegangan )

Spring rate ( mengubah gaya per jarak dari regangan )

Jenis kalibrasi error : Zero shift

Kalibrasi error dari zero shift akan menggeser fungsi persamaan secara vertikal di grafik,

setara dengan nilai perubahan b di persamaan linear. Pergeseran ini akan mempengaruhi

semua titik secara seimbang / sama menciptakan presentase yang sama dari range error dan

diperbaiki secara hati – hati dengan zero adjustment sampai responnya ideal.

Gb. Effect dari zero shift

Jenis kalibrasi error : Span shift

Kalibrasi error dari span shift akan menggeser gradient dan fungsi grafik yang setara dengan

perubahan nilai m di persamaan linear.Efek error ini akan mempengaruhi nilai secara tidak

sama di titik sepanjang rangenya. Jika sebuah transmitter memerlukan perbaikan span shift

maka harus diperbaiki secara hati – hati dengan memindah span adjustment sampai responnya

ideal.


50

Chapter 3


Gb. Efek dari span shift

Jenis kalibrasi error: linearity calibration

Kalibrasi berupa linearitas error ini menyebabkan persamaan fungsi dari respon alat instrument

menjadi tidak lagi berupa garis lurus. Error jenis ini menyebabkan zero error dan span error

karena kedua error berhubungan dengan linearitas. Ada beberapa alat yang menyediakan

linear adjust ke responnya, dan proses perubahan harus dilakukan secara hati – hati.

Pengaturan linearitas pada setiap model alat instrument memilki perbedaan, jadi harus

langsung melihat kepada datasheet / manual alat dari pembuat tersebut, bagaimana untuk

melihat error dan cara pengkalibrasiannya. Jika instrument tidak memilki linearity adjuster maka

yang dapat dilakukan adalah memisahkan error antara titik tertinggi dan titik terendah,

sehingga error maksimal dapat diketahui dan diminimalisir.

Gb. Efek dari linearity error

Jenis kalibrasi error : Hysteresis Error

Kalibrasi error histerisis muncul ketika respon dari alat instrument berbeda ketika terjadi

kenaikan input dan penurunan input. Cara untuk mendeteksi error ini adalah dengan cara test

kalibrasi up – down, mengecek respon alat instrument di titik kalibrasi yang sama saat menuju

ke atas dan ke bawah. Histerisis error bisa muncul karena beda gesekan mekanik antara elemen

yang bergeser dan kekocakan suatu elemen dari sebuah instrumen. Contoh : diafragma, lever,

pivot, gear. Semisal oleh karena kekocakan, ketika bergerak maju dan mundur atau atas dan

bawah besar nilai pergerakannya menjadi berbeda atau gaya yang diperlukan suatu

diafragma untuk mengembang atau mengempis berbeda.


51

Chapter 3


Oleh karena histerisis error ini maka ketika stimulus dari masukan naik (rising stimulus) maka nilai

keluaran akan turun dari normal, sedangkan ketika stimulus turun (falling stimulus) maka nilai

keluaran akan naik dari normal. Oleh karena histerisis error tidak dapat dibenarkan dengan

semudah melakukan adjust calibration pada instrument, melainkan salah satu dari sebuah

komponen yang aus harus diganti atau membetulkan masalah kopling pada sisi mekanik.

Gb. Efek dari hysteresis error

Dalam prakteknya, kebanyakan dari kalibrasi error adalah kombinasi dari zero, span, linearity,

dan hysteresis error. Adalah hal yang penting untuk diingat, sangat jarang ketika sebuah

instrument hanya mengalami sebuah zero error. Dalam kata lain sangat jarang menemukan

sebuah instrument yang mengalami span,linearity, atau histerisis error tetapi tidak disertai zero

error. Oleh karena hal ini maka, seorang teknisi biasanya melakukan single point calibration test

dari sebuah instrument sebagai indikasi kualitatif dari sehat / tidaknya suatu pengkalibrasian.

Jika suatu instrument ketika dilakukan kalibrasi pada satu poin menghasilkan hasil yang sesuai,

maka kemungkinan besar ketika dilakukan dalam range yang lain maka kemungkinan sesuai

nya sangat besar. Berkebalikan bila instrument tidak menunjukan kesesuaian ketika dilakukan

kalibrasi pada satu poin pengukuran, maka alat ini perlu dikalibrasi.

Dokumentasi kalibrasi instrument: As Found and as-left documentation

Salah satu prinsip dari kalibrasi adalah bagaimana untuk mendokumentasikan hasil dari

pengkalibrasian suatu instrument sebagaimana ditemukan (found) dan apa yang terjadi (left)

ketika dilakukan adjustment. Tujuan dari pendokumentasian ini adalah membuat sebuah data

yang nanti akan diketahui seberapa jauh nilai yang dihasilkan (as found) dengan nilai yang

seharusnya muncul yang kemudian dilakukan tindakan koreksi. Selisih dari error yang ditemukan

ini sangat penting untuk program predictive maintenance ataupun untuk quality control.

Contohnya:

Tabel 3.3 as found as left calibration document


52

Chapter 3


Dokumentasi kalibrasi instrument: Up test and Down Test

Tabel 3.4 Up test and down Test calibration document

Dari table di atas maka terlihat besar nilai histerisis maksimal adalah 0,313%


53

Chapter 3


3.7 Pertanyaan Review

PERTANYAAN 3.4 (INST240_SEC1.PDF , QUESTION 83)

Tentukan besar tekanan pada masing – masing pressure switch jika ingin menghidupkan PL

tersebut, jika masing – masing setingan triping point :

PS1 = 50 PSI

PS2 = 31 PSI

PS3 = 77 PSI

PS4 = 8 PSI

Gb. Proses switch

PERTANYAAN 3.5 (INST240 SEC2.PDF, QUESTION 28)

Sebuah pressure transmitter memilki sebuah range input antara 0 sampai 100 PSI dan sebuah

output dengan range 4 sampai 20 mA. Ketika dilakukan kalibrasi as found calibration

didapatkan hasil sbb:

Tabel 3.5 as found test calibration result

Sketsa persamaan ideal dan grafik fungsi dari hasil kalibrasi tersebut. Kemudian tentukan dari

hasil kalibrasi tersebut , jenis error apa yang terdapat pada instrument tersebut? Apakah zero

error, span error, linearity error, atau hysteresis error.


54

Chapter 3


PERTANYAAN 3.6 (INST240 SEC2.PDF, QUESTION 29)

Sebuah DP transmitter memiliki masukan 0 sampai 100 inch W.C. dan sebuah keluaran dengan

range 4 – 20ma. Ketika dilakukan sebuah kalibrasi dengan metode as found calibration

didapatkan hasil sbb:

Tabel 3.6 as found test calibration result

Sketsa persamaan ideal dan grafik fungsi dari hasil kalibrasi tersebut. Kemudian tentukan dari

hasil kalibrasi tersebut , jenis error apa yang terdapat pada instrument tersebut? Apakah zero

error, span error, linearity error, atau hysteresis error.

PERTANYAAN 3.7 (INST240 SEC2.PDF / QUESTION 76)

Tentukan fungsi dari sensor tekan dan relay dari rangkaian monitoring steam boiler dan

dimaksudkan untuk apa saja peletakan sensor tekan berikut?

Gb. Wiring : monitoring steam boiler

Jelaskan efek yang terjadi pada sistem apabila kontak dari timer delaynya digantikan oleh

NC.


55

Chapter 3


PERTANYAAN 3.8

Sebuah kontroler mengeluarkan arus sebesar 8,55 mA terhadap control valve secara langsung

(direct) ( dimana 4 mA adalah tertutup penuh sedangkan 20 mA adalah terbuka penuh). Berapa

control valve dapat membuka pada posisi MV seperti itu?

Gb. Hubungan Current signal dengan Valve position

PERTANYAAN 3.9

Sebuah flow transmitter memilki jangkauan (range) 0 sampai 350 Gallon per minute, 4 – 20 mA

, memilki relasi langsung (direct responding). Hitung sinyal arus ketika pada flowmeter terdeteksi

204 GPM.

Gb. Hubungan Current Signal dengan Flow

PERTANYAAN 3.10

Sebuah Temperature transmitter memilki jangkauan 50 sampai 140 derajat Fahrenheit dan

memilki 4 – 20 mA sinyal keluaran. Hitung besar sinyal keluaran oleh transmitter jika

temperature yang terukur adalah 79 derajat Fahrenheit.

Gb. Hubungan Current signal dengan Temperature


56

Chapter 3


PERTANYAAN 3.11

Sebuah pH transmitter dikalibrasi dengan jangkauan 4 pH sampai 10 pH dengan 4 – 20 mA.

Hitung pH yang terukur pada transmitter bila sinyal keluaran adalah 11,3 mA.

Gb. Hubungan Current signal dengan pH

PERTANYAAN 3.12

Sebuah transducer arus – tekanan digunakan untuk mengkonversi sinyal arus 4-20 mA ke 3 – 15

PSI sinyal pneumatic. Transducer ini dikonfigurasi sebagai reverse action. ( tekanan menjadi 15

PSI jika sinyal masukan 4 mA dan tekanan menjadi 3 PSI jika sinyal masukan 20 mA . Hitung

sinyal arus yang dibutuhkan bila diperlukan tekanan 12,7 PSI.

Gb. Hubungan Current Signal dengan Tekanan


57

Chapter 3


PERTANYAAN 3.13

Apakah beda pengukuran current loop dengan metode pengukuran tegangan seperti gambar

berikut inii :

Gb. Current loop troubleshoot with voltage measurement (2)

Gb. Current loop troubleshoot with voltage measurement (3)

InstrumentasiCH3 Instrumen Elektronik Analog Dan Digital

Documents

Transcript of InstrumentasiCH3 Instrumen Elektronik Analog Dan Digital