RENCANA PROGRAM KEGIATAN

PEMBELAJARAN SEMESTER (RPKPS)

INSTRUMEMTASI ELEKTRONIS

Program Studi:

Teknik Elektro dan Teknologi Informasi

Semester:

Ganjil 2011/2012

OLEH :

Priyatmadi

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

Program Studi : 1. Teknik Elektro

Nama Matakuliah : Instrumentasi ElektronisKode / SKS : TEE211 / 2Prasyarat : Elektronika Dasar Status Matakuliah : wajib

Deskripsi Singkat Matakuliah : mempelajari konsep alat ukur elektronis untuk

berbagai besaran, susunan, cara kerja, dan wataknya, dan meninjau berbagai

contoh alat ukur dan cara pengukurannya.

Tujuan Instruksional Umum:Memahami konsep instrumentasi elektronis atau sistem pengukuran besaran-

besaran fisika dengan instrument atau alat ukur elektronis, dan memahami

metode, cara pengukuran, dan susunan peralatan, untuk berbagai besaran

fisika, dan mengetahui arah perkembangannya

Tujuan Instruksional Khusus Tiap Topik (Pokok Bahasan):Tujuan instruksional khusus tiap topic atau tiap pokok bahasan terdapat

pada halaman -halaman suplemen.

Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan (RKBM):

Pertemuan ke- Topik (Pokok Bahasan) Metode Pembelajaran

11. Konsep Instrumentasi Elektronis

1.1 Kegunaan Pengukuran

1.2 Watak/ Kualitas Alat Ukur

1.3 Susunan Sistem Pengukuran Elekronis. Blok diagram Sistem Instrumentasi

Presentasi dengan Po- wer Point/ OHP dan diskusi (Tanya-jawab)

Elektronis. Unsur-unsur Penyusun Sistem

1.4 Berbagai Alternatif untuk pengukuran elektronis. Sistem Analog dan Digital;. Sistem Nol dan Sistem Simpangan. Sistem Waktu Nyata dan Sistem Tak-

waktunyata. Sistem Keluaran Kawasan Waktu

dan Kawasan Frekuensi. Penggunaan generating transducer

dan modifying transducer .

2

(Lanjutan Pokok Bahasan 1)

1.5 Masukan Pengganggu . Masukan Interferensi dan Cara

Mengatasi. Masukan Pemodifikasi dan Cara

Mengatasi

3

2. Pengkondisi Dinyal ( I ) Penguat

2.1 Penguat OPAMP Untuk Instrumentasi. Penguat OPAMP Pembalik,

Kesalahan Offset dan Drift. Penguat OPAMP Takmembalik,

Kesalahan Offset dan Drift. Contoh Penerapan

2.2 Penguat Auto Zero, Penguat Chopper, dan Penguat Chopper Stabilyzed

4

2.3 Penguat Differensial dan Penguat Instrumentasi. Penguat Diferensial dan Contoh

Penerapannya. Penguat Instrumentasi , Guard Drive

dan Contoh Penerapannya

Pertemuan ke- Topik (Pokok Bahasan) Metode Pembelajaran

5

2.4 Penguat Isolasi. Penguat Isolasi dengan Kopling

Transformator. Penguat Isolasi dengan Kopling

Opto. Penguat Isolasi dengan Kopling

Kapasitor. Contoh Penerapan Penguat Isolasi

Presentasi dengan Power Point/ OHP dan diskusi (Tanya-jawab)

6

3. Pengkondisi Sinyal (II) Filter

3.1 Filter Low Pass Pasif dan Aktif3.2 Filter High Pass Pasif dan Aktif3.3 Filter Band Pass 3.4 Filter Notch

7

4. Pengukuran Suhu

4.1 Pengukuran Suhu dengan Sensor /Transduser RTD (Resistance Temperature Detector)

4.2 Pengukuran Suhu dengan Sensor/Transducer Semikonduktor ( Diode , IC Sensor Suhu)

4.3 Pengukuran Suhu dengan Termo- kopel. Watak Termokopel (Watak Rang-

kaian Termokopel dan Watak Nonlinear)

. Pengukuran Suhu dengan Termo- kopel Dua Junction dan Kompen- sasi Suhu

. Konversi Tegangan Termokopel ke Tampilan Suhu

8 Ujian Tengah Semester

9

5. Pengukuran Anjakan (Displacement)

5.1 Pengukuran Anjakan dengan LVDT dan dengan Differnsial Capasitor . Susunan Sistem Pengukuran. Sumber Eksitasi Bagi Sensor dan

Penguat Peka FasePertemuan ke- Metode

Topik (Pokok Bahasan) Pembelajaran

10

5.2 Pengukuran Anjakan dengan Enkoder Grey. Susunan Sensor dan Petern

Enkoder Gray Linear dan Enkoder Gray Anguler

. Kesalahan Pembacaan Enkoder pada Posisi Transisi Enkoder Gray dan Enkoder Biner dan Konversi Kode Gray ke Kode Biner

. Penerapan Enkoder Gray untuk Pengukuran Gaya, Torsi (Torka), Tekanan, dan Percepatan

11

5.3 Pengukuran Anjakan dengan Enkoder Inkrimental. Susunan Enkoder, Pengkondisi /

Pembentuk Pulsa dan Detektor Arah Anjakan

. Pencacah Naik/ Turun Sebagai Pencacah Pulsa Langkah Anjakan

. Penerapan Enkoder Inkrimental untuk pengukuran Jarak, dan Gaya

5.4 Pengukuran Anjakan dengan Interferometer

12

6. Pengukuran Laju (Speed)

6.1 Pengukuran Laju Sudut (Rotasi) Sistem Analog

6.2 Pengukuran Laju Sudut (Rotasi) Sistem Digital

6.3 Pengukuran Laju Linear / Translasi

7. Pengukuran Gaya , Torka, dan Tekanan dengan Srain Gauge

7.1 Jenis-jenis Strain Gauge: Unbonded, bonded, dan semikonduktor

7.2 Pengukuran Gaya, Berat dan Torka (Torsi) dengan Strain Gauge

7.3 Pengukuran Tekanan dan Tinggi Permukaan Zat Cair

Pertemuan ke- Topik (Pokok Bahasan) Metode Pembelajaran

13

8. Pengukuran Laju Zat Alir

8.1 Pengukuran Laju Zat Alir Berdasar Pengukuran Tekanan

8.2 Pengukuran dengan Hot Wire Anemometer

8.3 Pengukuran dengan Turbin

Presentasi dengan Power Point/ OHP dan diskusi (Tanya-jawab)

14

9. Pengubah atau KonverterAnalog ke Digital (ADC)

9.1 Konverter Tipe Flash dan Half Flash9.2 Konverter Tipe Sccessive

Approximation9.3 Konverter Dual slope Integrator dan

Quad Slope Integrator9.4 Penerapan ADC, Filter Antialiasing,

dan Rangkaian Sampling and Hold

15

10 Penerapan Mikrokomputer untuk Instrumentasi

10.1 Sistem Mikrokomputer, Sistem Bus dan Port-nya

10.2 Sistem Akuisisi Data dan Pemrosesan

16 Ujian Akhir Semester

REFERENSI

A Analog Devices - Linear Product Databook, 1988, Analog Devices, Inc

B Burr-Brown- Integrated Circuit Data Book , 1986, Burr-Brown Corparation

D Doebelin, Ernet O, Measurement Systems, 3’rd ed. , 1983, McGraw-Hill

F Sergio Franco, Operational amplifiers and analog Integrated Circuit, 1988, McGraw-

Hill Book Co.

H Hogenboom, P , Data Sheet Book 3 - Catatan Aplikasi, 1988, PT. Elex Media

Komputindo, Kelompok Gramedia

H1 Horowitz, Paul & Hill, Winfield , Seni dan Disain Elektronika Volume 1, 1985, PT.

Multi Media, Gramedia Grup

H2 Horowitz, Paul & Hill, Winfield , Seni dan Disain Elektronika Volume 2, 1985, PT.

Multi Media, Gramedia Grup

I Intersil, Intersil Data Acquisition Data Book, 1997, Intersil Corp.

L Lawrence, Peter D & Mauch, Konrad , Real Time Microcomputer Syastem Design,

1988, McGraw-Hill Book Co.

M Murdocca, Mies J. & Heuring , Vincent P. , Computer Architecture, 2000, Prentice

Hall International, Inc.

N National Semiconductor, National Data Acquisition Databook, 1995, National

Semiconductor Corp.

U Uffenbeck, John , The 80x86 Family, 3’rd ed., 2002, Prentice Hall

W Webster, John G. , Medical Instrumentation, 1978, Houghton Mifflin Co.

___________________________________________________________

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN

JUDUL MATA KULIAH : INSTRUMENTASI ELEKTRONISKODE MATA KULIAH : TEL 372JUMLAH SKS : 3DISKRIPSI SINGKAT : mempelajari pengukuran dan alat ukur elektronis, yaitu

pengukuran dan alat ukur yang menggunakan sistem elektronis untuk berbagai besaran

meliputi konsep pengukuran elektronis, susunan dan watak unsur-unsur penyusun

sistem, perkembangan teknologinya, termasuk penerapan sistem mikrokontroler/

mikrokomputer.

TUJUAN

INSTRUKSIONAL UMUM: mahasiswa memahami konsep pengukuran yang

menggunakan sistem elektronis untuk berbagai besaran, susunan dan wataknya yang

selalu berkembang, sehingga mengetahui dan dapat merancang berbagai alat ukur

elektronis yang mengikuti perkembangan.

No. Tujuan

Instruksional

khusus

Pokok

Bahasan

Sub Pokok Bahasan Estimasi

Waktu

Acuan

1 2 3 4 5 6

I. Mahasiswa

dapat

menjelaskan

konsep

pengukuran

elektronis

meliputi

kegunaan,

susunan,

watak,

pengganggu

Konsep

Instrumentasi

Elektronis

1. 1 Kegunaan Pengukuran

1. 2 Watak/ Kualitas Alat Ukur

1. 3 Susunan Sistem Pengukuran Elekronis

1. 4 Masukan Pengganggu dan Cara Mengatasi

1. 5 Berbagai Alternatif Mode Operasi

6 x 50’

...............

...............

...............

D 3-7

W 15-39

D 11-12

W 1-3

D 19-36

dan cara

mengatasinya

............... W 4-6

II. Mahasiswa

dapat

menjelaskan

susunan,

watak, dan

contoh

penerapan

berbagai jenis

penguat untuk

instrumentasi

Pengkondisi

Isyarat/

Penguat

untuk

Instrumentasi

2.1 Penguat Masukan Tunggal

2.2 Penguat Instrumentasi

2.3 Penguat Presisi dan Penguat Chopper Stabilyzed

2.4 Penguat Isolasi

6 x 50’

...............

...............

...............

D 701-

708

F 210-

216

D 706-

710

F 73- 84

H2 121-

129

B 2.7-

2.15

C 198-

201

F 195-

210

A 5.45-

5.50

MBS

No. Tujuan

Instruksional

khusus

Pokok

Bahasan

Sub Pokok Bahasan Estimasi

Waktu

Acuan

1 2 3 4 5 6

III. Mahasiswa

dapat

menjelaskan

susunan,

watak, dan

contoh

berbagai jenis

pengubah

D/A yang

populer

Pengubah/

Konverter

D/A (DAC)

3.1Peristilahan dan Spesifikasi DAC

3.2DAC Jenis R berbobot3.3DAC Jenis tangga R-

2R

3.4DAC jenis larik R dengan pohon saklar/ potensiometrik

3 x 50’

.................

.................

.................

F 485-

487

T 513-

516

F 489-

490

F 490-

509

T 497-

510

N 3.15-

3.22

F 494-

495

IV. Mahasiswa

dapat

menjelaskan

susunan, cara

kerja, watak,

dan contoh

berbagai jenis

pengubah

D/A yang

populer

Pengubah/

Konverter

A/D (ADC)

4.1 Peristilahan dan Spesifikasi ADC

4.2 ADC Jenis Flash dan Half –Flash

4.3 ADC Jenis Pendekatan Beruntun

4.4 ADC Jenis Dual Slope/ Quad Slope Integrator

4.5 ADC Jenis-jenis Yang

6 x 50’

................

................

................

F 487-

489

T 536

F 514-

517

T 516-

519

T 522-

526

N 2.19-

2..61

T 529-

531

Lain

................

I 5.5-

5.17

V. Mahasiswa

dapat

menjelaskan

teknik

grounding,

shielding,

filter, untai

sampling and

hold, tentang

kegunaannya,

susunan dan

wataknya,

Grouding,

Shielding,

Filter dan

Untai

Sampling and

Hold

5.1 Teknik Grouding dan Shielding

5.2 Untai Filter

5.3 Untai Sampling and Hold

3 x 50’

................

................

D 711-

715

H1 181-

186

D 772-

775

F 346-

352

MBS

No. Tujuan

Instruksional

khusus

Pokok

Bahasan

Sub Pokok Bahasan Estimasi

Waktu

Acuan

1 2 3 4 5 6

VI. Mahasiswa

dapat

menjelaskan

peranti-

peranti untuk

pengukuran

berbagai

besaran, jenis

analog dan

digital , dan

jenis

transdusernya

Peranti-

Peranti

Pengukuran

Berbagai

Besaran

6.1 Pengukuran Anjakan

Analog

6.2 Pengukuran Anjakan Digital

6.3 Pengukuran Laju Analog

6.4 Pengukuran Laju Digital

6.5 Pengukuran Gaya dan Torka

6.6 Pengukuran Tekanan

6.7 Pengukuran Suhu

9 x 50’

................

................

................

................

D 218-

278

D 294-

299

D 310-

311

D 303-

306

D 360-

391

D 422-

436

H 328-

335

D 588-

617

A 5.12-

5.27

H 202-

206

VII. Mahasiswa

dapat

menjelaskan

susunan, cara

kerja, dan

watak sistem

pengukuran/

alat ukur

Pengukuran

Elektronis

Besaran-

Besaran

Listrik

7.1 Pengukuran Tegangan dc, Arus dc, dan resistansi

7.2 Pengukuran Tegangan ac, Arus Ac, Freku- ensi, Beda-fase, dan impedansi

7.3 Osiloskop Analog dan Digital

7.4 Pencacah frekuensi, periode , dan interval

6 x 50’

................ C 239-

253,

276-

281

elektronis

untuk

besaran-

besaran listrik

waktu7.5 Penganalisa Spektrum

................

................

................

D 824-

832

D 674 -

680

C 616-

635

VIII. Mahasiswa

dapat menje-

laskan teknik

transmisi isy.

dengan meto-

de pengubah

V/I dan I/V,

V/F dan F/V,

dan modulasi

FM

Sistem

Transmisi:

Pengubah

V/I, I/V, V/F,

F/V, dan

Modulasi FM

8.2 Pengubah V/I dan I/V8.3 Pengubah V/F dan F/V8.4 Modulasi dan

Demodulasi FM

3 x 50

................

................

F 399-

407

R 320

330

IX. Mahasiswa

dapat

menjelaskan

susunan sistem

berbasis

mikrokontrol-

er dan

mikrokompu-

ter untuk

instrumentasi

Penerapan

Mikrokontrol-

er dan

Mikrokompu-

ter dalam

Instrumentasi

9.1 Sistem Instrumentasi Berbasis Mikrokontroler dan Mikrokomputer

9.2 Jenis-jenis Port dan Bus dan Penggunaannya

9.3 Card dan Modul Intrumentasi

6 x 50 ‘

................

................

L 7 – 13

D 841-

861

M 299-

309

U 583-

630

MBS

DAFTAR PUSTAKA

A Analog Devices - Linear Product Databook, 1988, Analog Devices, Inc

B Burr-Brown- Integrated Circuit Data Book , 1986, Burr-Brown Corparation

D Doebelin, Ernet O, Measurement Systems, 3’rd ed. , 1983, McGraw-Hill

F Sergio Franco, Operational amplifiers and analog Integrated Circuit, 1988, McGraw-

Hill Book Co.

H Hogenboom, P , Data Sheet Book 3 - Catatan Aplikasi, 1988, PT. Elex Media

Komputindo, Kelompok Gramedia

H1 Horowitz, Paul & Hill, Winfield , Seni dan Disain Elektronika Volume 1, 1985, PT.

Multi Media, Gramedia Grup

H2 Horowitz, Paul & Hill, Winfield , Seni dan Disain Elektronika Volume 2, 1985, PT.

Multi Media, Gramedia Grup

I Intersil, Intersil Data Acquisition Data Book, 1997, Intersil Corp.

L Lawrence, Peter D & Mauch, Konrad , Real Time Microcomputer Syastem Design,

1988, McGraw-Hill Book Co.

M Murdocca, Mies J. & Heuring , Vincent P. , Computer Architecture, 2000, Prentice

Hall International, Inc.

N National Semiconductor, National Data Acquisition Databook, 1995, National

Semiconductor Corp.

U Uffenbeck, John , The 80x86 Family, 3’rd ed., 2002, Prentice Hall

W Webster, John G. , Medical Instrumentation, 1978, Houghton Mifflin Co.