Sistem istilah akan digunakan secara bebas di seluruh buku ini dan jadi di sini adalahpenjelasan singkat apa yang dimaksud dengan sistem dan bagaimana kita dapat mewakilisistem.

Jika Anda ingin menggunakan amplifier maka Anda mungkin tidakakan tertarik denganinternal yang bekerja penguat tapi apa output yang Anda dapat memperoleh untuktertentu input. Dalam situasi seperti itu kita bisa bicara dari penguat menjadisistem dan menggambarkan nya dengan cara menentukan bagaimana output berhubungan dengan input. Dengan sistem rekayasa insinyurl ebih tertarik padainput dan output dari suatu sistem dari cara kerja internal darikomponen elemen dari sistem itu.

Sebuah sistem dapat didefinisikan sebagai suatu susunan bagian dalam beberapabatas yang bekerja sama untuk menyediakan beberapa bentukkeluarandari masukan atau input yang ditetapkan. Batas membagisistem dari lingkungandan sistemberinteraksi denganlingkunganmelalui sinyal-sinyalmelintasibatasdarilingkunganke sistemSolas Langgeng Sejahtera, input yaitu, dan sinyal melintasibatasdari sistem untuklingkungan,outputyaitu

Carauseftilmewakilisistem adalahsebagai diagramblok.dalambatasyang dijelaskan olehgariskotakadalahSolas Langgeng Sejahterasistem danmasukan kepadasistemditunjukkanoleh panahmasukkotakdan outputoleh panahmeninggalkankotak.Gambar 1.2menggambarkan hal iniuntuk sistemmotor listrik;adamasukan energilistrik danoutputenergi mekanik,meskipun Andamungkin mempertimbangkanada jugaoutput darilimbah panas.itubungadalam hubunganantara outputdan inputyang lumayandariilmuSolas Langgeng Sejahterainternalmotor danbagaimana beroperasi.hal ininyaman untukmemikirkansistemoperasidikotakSolas Langgeng Sejahterapada inputuntukmenghasilkanoutput.Dengan demikian,dalam kasussistempenguat(Gambar1.3)kitabisa memikirkansistemmengalikanFbymasukanbeberapa faktorG,yaitugainamplifier,untuk memberikan outputGV.

Seringkalikita prihatin dengansejumlah sistemterkait.misalnyakita mungkinsistemCD playerterkait dengansistempenguatyang,pada gilirannya, dihubungkan dengan sistem pengeras suara. Kita kemudian dapatmenarikinisebagai tigasaling berhubungankotak(Gambar1.4)dengan outputdari satu sistemmenjadimasukanSolas Langgeng Sejahterake sistemberikutnya.Dalam menggambarkansistem sebagaiserangkaiansaling berhubunganblok, perlu untuk mengakuibahwagaris yang ditarikuntuk

menghubungkankotakmenunjukkanaliraninformasi dalamarahyang ditunjukkan olehpanahdan tidakperlukoneksifisik.

Tujuan darisisteminstrumentasi yang digunakanuntuk membuatpengukuranadalah untukmemberikan penggunanilai numerikyang sesuai denganvariabelyang diukur.Jaditermometerdapat digunakanuntuk memberikannumeriknilaisuhucairan.Kita harus,bagaimanapun,mengakui bahwa, karena berbagai alasan,ininilai numerikmungkin tidakbenar-benar menjadinilai sebenarnyadari variabel.Jadi, dalamkasustermometer, mungkin ada kesalahankarenaketerbatasan^dalam skalakalibrasi,atau membacakarenamembacajatuh di antaraduaskalakesalahantanda,atau mungkinkesalahan karenapenyisipantermometerdinginke dalamcairan panas, menurunkan suhu cairandanmengubahtemperaturyang diukur.Dengan demikian kitamempertimbangkanpengukuransistemmemilikiinput darinilai sebenarnya darivariabelyang diukurdan outputdari nilaiyang diukur darivariabel yang(Gambar1,5). Gambar1,6menunjukkan beberapacontoh dari sisteminstrumentasitersebut.Sisteminstrumentasi untukmelakukan pengukuranmemilikiinput darinilai sebenarnya darivariabelyang diukurdanoutput darinilai yang terukur.

1.2.1 unsur konstituen tersebut dari sistem instrumentasi Sistem instrumentasi untuk melakukan pengukuran terdiri dari beberapa elemen yang digunakan untuk fungsi-fungsi tertentu yg terbuat dr kumbuh. Ini elemen fungsional adalah:

1 Sensor Ini adalah elemen dari sistem yang secara efektif berhubungan dengan proses yang variabel yang diukur dan memberikan output yang dalam beberapa cara tergantung pada nilai variabel dan yang dapat digunakan oleh seluruh sistem pengukuran untuk memberikan nilai untuk itu. Sebagai contoh, termokopel adalah sensor yang memiliki masukan dari suhu dan output dari ggl kecil (Gambar 1.7 (a)) yang dalam seluruh sistem pengukuran mungkin diperkuat untuk memberikan pembacaan pada meter.Contoh lain dari sensor adalah perlawanan termometer elemen yang memiliki masukan dari suhu dan output dari perubahan resistensi (Gambar 1.7 (b)). 2 Sinyal prosesor Elemen ini mengambil output dari sensor dan mengubahnya menjadi bentuk yang cocok untuk transmisi tampilan atau seterusnya di beberapa mengontrol sistem.Dalam kasus termokopel ini mungkin merupakan

penguat untuk membuat e.m.f. cukup besar untuk mendaftar di meter (Gambar 1.8 (a)). Ada sering mungkin lebih dari item, mungkin sebuah elemen yang menempatkan output dari sensor menjadi cocok kondisi untuk diproses lebih lanjut dan kemudian unsur yang memproses sinyal sehingga dapat ditampilkan.Sinyal jangka conditioner digunakan untuk sebuah elemen yang mengubah output dari sensor menjadi bentuk yang sesuai untuk diproses lebih lanjut. Jadi dalam kasus termometer hambatan mungkin ada pengkondisi sinyal, sebuah Jembatan Wheatstone, yang mengubah resistensi perubahan menjadi perubahan tegangan, tlien amplifier untuk membuat yang cukup besar tegangan untuk tampilan (Gambar 1.8 (b)).

penyajian dataIni menyajikan nilai yang terukur dalam bentuk yang memungkinkan sebuahpengamat untuk mengenalinya (Gambar 1,9). Ini mungkin melalui layar, mispointer bergerak di skala meter atau mungkin informasipada unit tampilan visual (VDU). Atau, atau tambahan,sinyal dapat direkam, misalnya pada kertas dari perekam grafik ataumungkin pada disk magnetik, atau dikirimkan ke beberapa sistem lain sepertisebagai sistem kontrol.

Gambar 1.10 menunjukkan bagaimana dements fiinctional dasar membentuksistem pengukuran.Transduser Istilah ini sering digunakan dalam kaitannya dengan sistem pengukuran.Transduser didefinisikan sebagai elemen yang mengubah perubahan beberapafisik variabel menjadi perubahan terkait dalam beberapa variabel fisik lainnya. ituumumnya digunakan untuk elemen yang mengubah perubahan fisik beberapavariabel ke dalam perubahan sinyal listrik. Jadi sensor bisa transduser.Namun, sistem pengukuran dapat menggunakan transduser, diSelain sensor, di bagian lain dari sistem untuk mengkonversi sinyal dalamsatu bentuk ke bentuk lain.contohDengan elemen perlawanan termometer, A mengambil suhusinyal dan mengubahnya menjadi sinyal perlawanan, elemen B mengubahsinyal resistensi menjadi sinyal saat ini, elemen C mengubahsaat sinyal ke layar dari sebuah gerakan dari pointer di sebuahskala. Manakah dari unsur-unsur ini adalah (a) sensor, (b) sinyalprosesor, (c) penyajian data?Sensor adalah elemen A, prosesor sinyal elemen B danelemen data presentasi adalah C. Sistem ini dapat diwakili olehGambar 1.11.IstilahKinerja1,3Berikut ini adalahbeberapa istilah yanglebih umumdigunakan untuk mendefinisikankinerjasistem pengukurandan elemenfimctional.

1.3.1Ketepatan dankesalahanAkurasi adalahsejauh mananilaiyang ditunjukkan olehpengukuransistem atauelemenmungkin salah.Sebagai contoh,termometerdapatmemilikiakurasi ±0.rC.Akurasisering dinyatakansebagai persentasedari outputberbagaifiillataufiillskaladefleksi(FSD). Sebagai contoh, sebuahsistem mungkinmemilikiakurasi ±1% darif.s.d.Jikaskala penuhlendutanadalah, katakanlah,10A, makaakurasi±0,1akurasiA.adalahpenjumlahan dari semuakemungkinan kesalahanyangmungkin terjadi, sertaakurasiyang sistematau elementelah dikalibrasi.Kesalahanistilah digunakanuntuk perbedaan antarahasilpengukuran dannilai sebenarnya darikuantitasyang diukur, yaitunilai kesalahan=diukur -nilai sebenarnya...

Kesalahan istilah digunakan untuk perbedaan antara hasil pengukuran dan nilai sebenarnya dari kuantitas yang diukur, yaitu nilai kesalahan = diukur - nilai sebenarnya Jadi jika nilai yang diukur adalah 10,1 ketika nilai sebenarnya adalah 10,0, kesalahan adalah 0,1. Jika nilai yang diukur adalah 9,9 ketika nilai sebenarnya adalah 10,0, kesalahan adalah-0.1. Akurasi adalah indikator seberapa dekat nilai yang diberikan oleh sistem pengukuran dapat diharapkan dengan nilai sesungguhnya.Kesalahan pengukuran adalah perbedaan antara hasil pengukuran dan nilai sebenarnya dari kuantitas menjadi diukur.Kesalahan dapat timbul dalam beberapa cara dan berikut ini menjelaskan beberapa dari tliat kesalahan yang dihadapi dalam spesifikasi instrumentasi sistem. 1 Histeresis kesalahan Kesalahan histeresis panjang (Gambar 1.12) digunakan untuk perbedaan output yang diberikan dari nilai yang sama kuantitas yang diukur menurut apakah nilai yang telah dicapai dengan terus menerus meningkatkan perubahan atau perubahan yang terus menurun. Dengan demikian, Anda mungkin mendapatkan nilai yang berbeda dari termometer digunakan untuk mengukur suhu yang sama cairan jika tercapai oleh cairan pemanasan hingga mencapai suhu yang diukur atau tercapai oleh cairan pendinginan ke suhu yang diukur. 2 Non-linearitas kesalahan Kesalahan non-linearitas panjang (Gambar 1.13) digunakan untuk kesalahan yang terjadi sebagai akibat dari asumsi hubungan linear antara input dan output di atas rentang kerja, yaitu grafik output diplot terhadap masukan diasumsikan memberikan garis lurus. Beberapa sistem

atau elemen, namun, memiliki hubungan yang benar-benar linier dan dengan demikian kesalahan terjadi sebagai akibat dari asumsi linieritas.Linearitas kesalahanbiasanya dinyatakan sebagai kesalahan persentase kisaran penuh atau skala penuhoutput.Penyisipan kesalahanKetika termometer dingin dimasukkan ke dalam untuk cairan panas untuk mengukur nyasuhu, kehadiran termometer dingin di cairan panasperubahan suhu dari cairan. Cairan tersebut mendingin dan sehinggatermometer berakhir mengukur suhu yang lebih rendah dari ituyang ada sebelum termometer diperkenalkan. Tindakanmencoba untuk membuat pengukuran telah diubah suhuyang diukur. Efek ini disebut loading dan konsekuensi sebagaikesalahan penyisipan. Jika kita ingin modifikasi ini untuk menjadi kecil, makatermometer harus memiliki kapasitas panas kecil dibandingkan dengandari cairan. Sebuah kapasitas panas kecil berarti bahwa sangat sedikit panas adalahdibutuhkan untuk mengubah suhu. Dengan demikian panas yang diambil daricair diminimalkan dan suhunya sedikit terpengaruh.Memuat adalah masalah yang sering ditemui ketikapengukuran sedang dilakukan. Misalnya, ketika ammeter adalahdimasukkan ke dalam rangkaian untuk membuat pengukuran arus sirkuit,ia mengubah perlawanan dari sirkuit dan sebagainya perubahan arusyang diukur (Gambar 1.14). Tindakan mencoba untuk membuat suatupengukuran telah memodifikasi arus yang sedang diukur. Jikapengaruh memasukkan ammeter adalah menjadi sekecil mungkin danuntuk ammeter untuk menunjukkan arus asli, hambatan dariammeter harus sangat kecil jika dibandingkan dengan sirkuit.Ketika voltmeter terhubung resistor untuk mengukurtegangan di atasnya, maka apa yang kita lakukan adalah terhubung resistensi,bahwa dari voltmeter, seiring dengan perlawanan di manategangan yang akan diukur. Jika perlawanan dari voltmeter tidakjauh lebih tinggi dari resistor, arus melaluiresistor nyata diubah oleh arus yang melaluimeteran perlawanan dan tegangan yang diukur berubah(Gambar 1.15). Tindakan mencoba untuk membuat pengukuran memilikidimodifikasi tegangan yang sedang diukur. Jika efek darimemasukkan voltmeter dalam rangkaian adalah menjadi sekecil mungkin,perlawanan dari voltmeter harus jauh lebih besar dibandingkan denganresistensi di yang terhubung. Pada saat itulah arusmelewati resistor dan melewati voltmeter sangatkecil dan sehingga tegangan tidak berubah secara signifikan.Contoh

Dua voltmeter yang tersedia, satu dengan resistensi dari 1 kii danlainnya 1 MH. Yang instrumen harus dipilih jika ditunjukkannilai yang akan paling dekat dengan nilai tegangan yang ada di sebuah 2 kliresistor sebelum voltmeter terhubung di atasnya?The 1 MO voltmeter harus dipilih. Hal ini karena bila dalamparalel dengan 2 ko, kurang arus akan mengalir melalui itu daripada jika kii 1voltmeter telah digunakan dan sehingga arus melalui resistor akanlebih dekat ke nilai aslinya. Oleh karena tegangan yang ditunjukkan akanlebih dekat dengan nilai yang ada sebelum voltmeter dihubungkanke rangkaian.1.3.2 RentangKisaran variabel sistem adalah batas antara yang input dapatbervariasi. Sebagai contoh, sebuah sensor tliennometer resistensi mungkin dikutipmemiliki kisaran dari-200-800 ° C. Meter yang ditunjukkan pada Gambar 1.16 memilikidual rentang 0 sampai 4 dan 0 sampai 20. Kisaran variabel dariinstrumen juga kadang-kadang disebut rentang nya.Ruang mati band atau mati istilah digunakan jika ada berbagai masukannilai-nilai yang ada output. Gambar 1.17 menggambarkan hal ini. UntukMisalnya, bantalan gesekan pada flow meter menggunakan rotor mungkin berarti bahwatidak ada output sampai masukan telah mencapai laju aliran tertentuambang batas.1.3.3 Presisi, keterulangan dan reproduktifitasKetepatan istilah digunakan untuk menggambarkan derajat kebebasan darisistem pengukuran dari kesalahan acak. Dengan demikian, presisi tinggiinstrumen pengukuran hanya akan memberikan spread kecil jika pembacaanpembacaan berulang akan diambil dari jumlah yang sama. Sebuah presisi rendahsistem pengukuran akan memberikan spread besar bacaan. Sebagai contoh,mempertimbangkan dua set berikut pembacaan diperoleh untuk diulangpengukuran kuantitas yang sama oleh dua instrumen yang berbeda:20,1 mm, 20,2 mm, 20,1 mm, 20,0 mm, 20,1 mm, 20,1 mm, 20,0 mm19,9 mm, 20,3 mm, 20,0 mm, 20,5 mm, 20,2 mm, 19,8 mm, 20,3 mmHasil pengukuran memberikan nilai berserakan beberapa nilai.Set pertama hasil menunjukkan spread yang lebih kecil dari bacaan darikedua dan menunjukkan tingkat yang lebih tinggi presisi untuk instrumen yang digunakanuntuk set pertama.Pengulangan syarat dan reproduktifitas cara berbicara tentangpresisi dalam konteks tertentu. Pengulangan istilah digunakan untukkemampuan suatu sistem pengukuran untuk memberikan nilai yang sama untuk diulangpengukuran nilai yang sama dari variabel. Umum penyebab kurangnyapengulangan adalah fluktuasi acak di lingkungan, misalnya perubahansuhu dan kelembaban. Kesalahan yang timbul dari pengulangan biasanya

dinyatakan sebagai persentase dari output lengkap. Sebagai contoh, sebuahsensor tekanan dapat dikutip sebagai memiliki pengulangan dari ± 0,1% darifiill jangkauan. Jadi dengan kisaran 20 kPa ini akan menjadi kesalahan ± 20 PaReprodusibilitas istilah digunakan untuk menggambarkan kemampuan suatu sistem untukmemberikan output yang sama bila digunakan dengan input konstan dengan sistem atauelemen dari sistem yang terputus dari input dan kemudiandiinstal ulang. Kesalahan yang dihasilkan biasanya dinyatakan sebagai persentase dariSolas Langgeng Sejahtera keluaran lengkap.

Perhatikan bahwa presisi tidak harus bingung dengan akurasi. Tinggipresisi tidak berarti akurasi yang tinggi. Sebuah instrumen presisi tinggibisa memiliki akurasi rendah. Gambar 1.18 menggambarkan hal ini:Ketepatan istilah digunakan untuk menggambarkan derajat kebebasansistem pengukuran dari kesalahan acak. Pengulangansebuah sistem adalah kemampuannya untuk memberikan output yang sama untuk diulangaplikasi dari nilai input yang sama, tanpa sistem atauunsur yang terputus dari input atau perubahan dalamlingkungan di mana pengujian dilakukan. Reproduktifitas inidari suatu sistem adalah kemampuannya untuk memberikan output yang sama ketikadan / atau unsur dari sistem terputus dari inputdan kemudian diinstal ulang.1.3.4 SensitivitasSensitivitas menunjukkan berapa banyak output dari sistem instrumen atauelemen sistem berubah ketika kuantitas yang diukur oleh perubahandiberikan jumlah, yakni ouput rasio / input. Sebagai contoh, termokopelmungkin memiliki sensitivitas 20 ^ IvAc dan karena itu memberikan output 20 ^ V untukTI setiap perubahan suhu. Jadi, jika kita mengambil serangkaian pembacaanoutput dari sebuah instrumen untuk sejumlah input yang berbeda dan plotgrafik output terhadap input (Gambar 1.19), sensitivitas adalah kemiringangrafik.Istilah ini juga sering digunakan untuk menunjukkan kepekaan terhadap inputselain itu yang diukur, yaitu perubahan lingkungan. UntukMisalnya, sensitivitas dari sistem atau elemen dapat dikutip untukperubahan dalam fluktuasi suhu atau mungkin pada tegangan listrikmemasok. Jadi sensor pengukuran tekanan dapat dikutip sebagai memilikisuhu sensitivitas ± 0,1% dari membaca per ^ ^ C perubahansuhu.ContohKeseimbangan musim semi memiliki defleksinya diukur untuk beberapa bebandan memberikan hasil sebagai berikut. Tentukan kepekaannya.Memuat dalam kg 0

Lendutan dalam mm 0110220330440Gambar 1.20 menunjukkan grafik output terhadap input. Grafik memilikikemiringan 10 mm / kg dan jadi ini adalah sensitivitas.ContohSebuah pengukuran tekanan sistem (sensor diafragma memberikankapasitansi perubahan dengan output diproses oleh rangkaian jembatan danditampilkan pada diisplay digital) dinyatakan sebagai memiliki berikutkarakteristik. Jelaskan arti dari istilah:

Range:0-125kPa dan0-2500kPaAkurasi:±1% daripembacaanditampilkanSuhusensitivitas: ± 0,1% daripembacaanper°CRentang inimenunjukkan bahwasistem dapatdigunakan untuk mengukurpressm-es0-125kPa atau0-2500kPa.Akurasidinyatakan sebagaipersentasepembacaanditampilkan, sehingga apabila instrumen tersebutmenunjukkantekanan, katakanlah, 100kPamaka kesalahanakan± 1kPa.itusensitivitas suhumenunjukkan bahwajika perubahansuhuolehPC yangmembacaakanditampilkandalamkesalahan dengan±0,1% darinilai.Jadi untuktekanan, katakanlah, 100 kPa^vkesalahanakan±0,1kPauntukPCperubahan suhu.1.3.5StabilitasStabilitassistem adalahkemampuannya untukmemberikanoutput yang samabila digunakanuntuk mengukurinputkonstan selamaperiode waktu.Driftjangkaseringdigunakan untuk menggambarkanperubahan outputyang terjadidari waktu ke waktu. driftdapat dinyatakansebagai persentasedari outputberbagaifiiU. Noljangkapergeserandigunakan untukperubahan yang terjadi padaoutput ketikaada nolmasukan.

1.3.6DinamiskarakteristikIstilahyang diberikan di atasmerujuk padaapa yangdapat disebutstatiskarakteristik.Ini adalahnilai yang diberikanketikakondisi mapankondisiterjadi,yaitunilai yang diberikanketika sistematau elementelahmenetapsetelah menerimabeberapa masukan.Paradynamid"karakteristikmengacu pada

perilakuantara waktubahwa perubahannilaiinput danwaktubahwanilai yang diberikanoleh sistematau elemenmengendapkeSteadyStateyangnilai.Sebagai contoh, Gambar1.21menunjukkan bagaimanamembacasebuahammeterdapat berubah bilasaatdiaktifkan. meterpointerberosilasisebelum menikahuntuk memberikanpembacaankondisi mapan.Berikut ini adalahtennsumum digunakanuntuk karakteristikdinamis.1Response timeIni adalah waktuyangberlalusetelah inputke sistematau elemenyangtiba-tibameningkat darinolke nilaikonstansampaike titik dimana sistematau elemenmenghasilkan outputsesuai denganbeberapaditentukanpersentase,misalnya95%,dari nilaiinput.2NaikwaktuIniadalah waktu yang dibutuhkanuntuk outputmeningkatke beberapaditentukanpersentaseoutputkondisi mapan. Seringkaliwaktu naikmengacu padawaktu yang dibutuhkanuntuk outputmeningkat dari10% dari nilai kondisi mapansampai 90atau 95% dari nilai kondisi mapan.3PembenahanwaktuIniadalah waktu yang dibutuhkanuntuk outputyang mengendapdalampersentasetertentu,misalnya2%,dari nilaikondisi mapan.

1,4 Keandalan Jika Anda melemparkan sebuah koin sepuluh kali Anda mungkin menemukan, misalnya, bahwa tanahkepala paling atas enam kali dari sepuluh. Namun, jika Anda melempar koinuntuk jumlah yang sangat besar kali maka kemungkinan bahwa itu akan mendarat kepalapaling atas setengah dari kali. Probabilitas itu kepala mendaratpaling atas dikatakan setengah Probabilitas peristiwa tertentuterjadi masih defmed sebagai^ - ^ KoKiTH, jumlah kemunculan acaraprobabilitas = total jumlah percobaanketika jumlah total percobaan sangat besar. Probabilitas dari koinmendarat dengan baik kepala atau ekor paling atas kemungkinan menjadi 1, karenasetiap kali koin dilempar acara ini akan terjadi. Sebuah kemungkinan sayaberarti kepastian bahwa acara ini akan berlangsung setiap kali. Ituprobabilitas berdiri mendarat koin di tepi dapat dianggapnol, karena jumlah kejadian dari peristiwa semacam itu adalah nol. Itulebih dekat probabilitas adalah untuk 1 acara yang lebih sering akan terjadi, sedangkanlebih dekat itu adalah untuk nol kurang sering akan terjadi.Keandalan merupakan syarat penting dari sistem pengukuran. Itukeandalan sistem pengukuran, atau elemen dalam sistem tersebut, adalahdidefinisikan sebagai probabilitas bahwa akan beroperasi ke tingkat yang disepakatikinerja, untuk jangka waktu tertentu, sesuai dengan lingkungan tertentu

kondisi. Tingkat prestasi yang disetujui mungkin bahwasistem pengukuran memberikan akurasi tertentu. Keandalan dari suatusistem pengukuran kemungkinan akan berubah dengan waktu sebagai akibat dari mungkinmata air perlahan peregangan dengan waktu, nilai resistansi berubah sebagaihasil penyerapan kelembaban, dikenakan di kontak dan kerusakan umum karenadengan kondisi lingkungan. Misalnya, hanya setelah pengukuransistem telah dikalibrasi, keandalan harus 1. Namun, setelahmungkin enam bulan keandalan mungkin turun menjadi 0,7. Jadisistem tidak dapat kemudian diandalkan untuk selalu memberikan akurasi yang diperlukanpengukuran, biasanya hanya memberikan akurasi yang dibutuhkan tujuh kalidalam sepuluh pengukuran, tujuh puluh kali dalam seratus pengukuran.Sebuah sistem keandalan yang tinggi akan memiliki tingkat kegagalan yang rendah. Tingkat kegagalan adalahberapa kali selama beberapa periode waktu yang sistem gagalmemenuhi tingkat kinerja yang diperlukan, yakni:Tingkat kegagalan sejumlah kegagalansejumlah sistem diamati waktu x diamatiTingkat kegagalan 0,4 per tahun berarti bahwa dalam satu tahun, jika sepuluh sistem yangdiamati, 4 akan gagal memenuhi tingkat kinerja yang diperlukan. Jika 100sistem yang diamati, 40 akan gagal untuk memenuhi tingkat yang diperlukankinerja. Tingkat kegagalan dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. UntukMisalnya, tingkat kegagalan untuk sistem pengukuran temperatur digunakan dalampanas, berdebu, lembab, kondisi korosif mungkin 1,2 per tahun, sedangkan untuksistem yang sama digunakan dalam lingkungan kering, sejuk, non-korosif mungkin0,3 per tahun.Dengan sistem pengukuran terdiri dari sejumlah elemen,kegagalan terjadi ketika hanya salah satu elemen gagal untuk mencapai yang diperlukankinerja. Dengan demikian dalam sistem untuk pengukuran suhudari cairan di pabrik tertentu kita mungkin memiliki termokopel, amplifier danmeter. Tingkat kegagalan ini mungkin tertinggi untuk termokopelkarena itu adalah elemen dalam kontak dengan cairan, sementara yang lainelemen cenderung dalam suasana yang terkendali dari ruang kontrol.Keandalan dari sistem sehingga mungkin nyata ditingkatkan olehmemilih bahan untuk termokopel yang menahan serangan oleh fluida.Jadi mungkin dalam selubung baja stainless untuk mencegah cairan masuk kekontak langsung dengan kabel termokopel.ContohTingkat kegagalan untuk sistem pengukuran tekanan yang digunakan di pabrik Aditemukan adalah 1,0 per tahun sementara sistem yang digunakan di pabrik B adalah 3,0per tahun. Yang factoiy memiliki pengukuran tekanan paling dapat diandalkansistem?

Semakin tinggi reliabilitas semakin rendah tingkat kegagalan. Dengan demikian pabrik Amemiliki sistem yang lebih handal. Solas Langgeng Sejahtera tingkat kegagalan dari 1,0 per tahun berartibahwa jika 100 instrumen diperiksa selama satu tahun, 100kegagalan akan ditemukan, yaitu rata-rata setiap instrumen gagalsekali. Solas Langgeng Sejahtera tingkat kegagalan sebesar 3,0 berarti bahwa jika 100 instrumen yangdiperiksa ov ^ ra periode satu tahun, 300 kegagalan akan ditemukan, yaituinstrumen yang gagal lebih dari sekali dalam setahun.1,5 Persyaratan Syarat utama suatu sistem pengukuran adalah kesesuaian untuk tujuan.Ini berarti bahwa jika, misalnya, panjang produk harus diukurdengan akurasi tertentu yang sistem pengukuran dapat digunakan untukmelakukan suatu pengukuran untuk akurasi itu. Sebagai contoh, panjangsistem pengukuran dapat dikutip sebagai memiliki akurasi ± 1 biarawati.Ini berarti bahwa semua nilai panjang memberikan hanya dijaminuntuk akurasi ini, misalnya untuk pengukuran yang memberikan panjang 120 mmnilai sebenarnya hanya bisa dijamin antara 119 dan 121mm. Jika kebutuhannya adalah bahwa panjang dapat diukur untuk akurasi± 1 mm maka sistem yang cocok untuk tujuan itu. Jika, bagaimanapun,kriteria untuk sistem dengan akurasi ± 0,5 mm maka sistem adalahtidak cocok untuk tujuan itu.Dalam rangka untuk memberikan akurasi yang diperlukan, sistem pengukuranharus telah dikalibrasi untuk memberikan akurasi yang. Kalibrasi adalahproses membandingkan output dari suatu sistem pengukuran terhadapstandar akurasi diketahui. Standar mungkin pengukuran lainsistem yang disimpan khusus untuk tugas kalibrasi atau beberapa caramendefinisikan nilai-nilai standar. Di banyak perusahaan beberapa instrumen danbarang-barang seperti resistor standar dan sel disimpan dalam sebuah perusahaanstandar departemen dan digunakan hanya untuk tujuan kalibrasi.1.5.1 KalibrasiKalibrasi harus dilakukan dengan menggunakan peralatan yang dapatdilacak kembali ke standar nasional dengan catatan kalibrasi terpisahdisimpan untuk setiap instrumen pengukuran. Catatan ini mungkin berisi deskripsi instrumen dan nomor referensi nya, kalibrasi tanggal, hasil kalibrasi, seberapa sering instrumen yang menjadi dikalibrasi dan mungkin rincian dari prosedur kalibrasi yang akan digunakan, rincian setiap perbaikan atau modifikasi instrumen, dan setiap keterbatasan pada penggunaannya. Standar nasional yang ditetapkan oleh perjanjian internasional dan dikelola oleh perusahaan nasional, misalnya Nasional Fisik Laboratory di Inggris dan Badan Standar Nasional di

Amerika Serikat.Ada tujuh standar primer tersebut, dan dua tambahan yang, yang utama adalah: 1 Massa Standar massa, kilogram, didefinisikan sebagai massa suatu paduan silinder (90% platinum iridium-10%) dari ketinggian yang sama dan diameter yang diselenggarakan di Biro Internasional Berat dan Ukuran di Sevres di Perancis. Duplikat dari standar ini diadakan di lainnegara. 2 Panjang Standar panjang, meter, didefinisikan sebagai panjang jalan ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama interval waktu durasi 1/299 792 458 per detik.3 Waktu Standar waktu, yang kedua, didefinisikan sebagai durasi waktu 9 192 631 770 periode osilasi dari radiasi yang dipancarkan oleh cesium-133 atom dalam kondisi tepat didefinisikan dari resonansi.4 Saat Ini Solas Langgeng Sejahtera standar saat ini, ampere, didefinisikan sebagai arus konstan yang, jika diselenggarakan dalam dua konduktor paralel lurus tak terbatas panjang, melingkar diabaikan penampang, dan ditempatkan satu meter terpisah dalam ruang hampa, akan menghasilkan antara konduktor kekuatan sama dengan 2 x 10 '^ N per meter panjang. 5 Suhu The Kelvin (K) adalah satuan suhu termodinamik dan didefinisikan sehingga suhu di mana cairan air, uap air dan es berada dalam kesetimbangan (dikenal sebagai titik tripel) adalah 273,16 K. skala temperatiu'e dirancang oleh Lord Kelvin membentuk dasar dari suhu mutlak skala praktis yang digunakan dan didasarkan pada jumlah titik suhu tetap, misalnya titik fiieezing emas pada 1337,58 K. 6 Luminous intensitas Para candela didefinisikan sebagai intensitas cahaya, dalam memberikan arah, dari sumber tertentu yang memancarkan radiasi monokromatik frekuensi 540 x 10 '^ Hz dan yang memiliki intensitas radiasi dari 1/683 watt per unit steradian (sudut kesatuan yang solid, lihat di bawah).

7 Jumlah zatMol didefinisikan sebagai jumlah zat yang mengandung sebagaibanyak entitas dasar karena ada atom dalam 0,012 kgkarbon 12 isotop.Standar tambahan adalah:

1 Pesawat sudutPara radian adalah sudut pesawat antara dua jari-jari lingkaran yangmemotong pada keliling busur dengan panjang sama dengan jari-jari(Gambar 1.22).2 Padat sudutPara steradian adalah sudut solid kerucut yang, memiliki titik dipusat bola, memotong area permukaan bolasama dengan kuadrat jari-jari (Gambar 1.23).Standar Primaiy digunakan untuk mendefinisikan standar nasional, tidak hanya diSolas Langgeng Sejahtera primaiy jumlah tetapi juga dalam jumlah otlier yang dapat diturunkandari mereka. Misalnya, standar ketahanan suatu kumparan Manganinkawat didefinisikan dalam hal jumlah utama dari panjang, massa, waktudan saat ini. Biasanya standar-standar nasional pada gilirannya digunakan untuk mendefinisikanreferensi standar yang dapat digunakan oleh badan-badan nasional untukkalibrasi standar yang diadakan di pusat-pusat kalibrasi.Peralatan yang digunakan dalam kalibrasi alat dalam sehari-haripenggunaan perusahaan mungkin akan kembali dilacak dengan standar nasional dimengikuti cara:1 Standar nasional digunakan untuk mengkalibrasi standar untuk kalibrasipusat.Kalibrasi standar 2 tengah digunakan untuk mengkalibrasi standar untukinstrumen produsen.3 instrumen Standarisasi dari produsen alat yang digunakan untukmemberikan in-perusahaan standar.4 Dalam perusahaan-standar yang digunakan untuk mengkalibrasi instrumen proses.Ada rantai ketertelusuran sederhana dari instrumen yang digunakan dalammemproses kembali ke standar nasional (Gambar 1,24). Dalam kasus, katakanlah,termometer bola kaca, ketertelusuran yang mungkin:1 Standar Nasional titik suhu termodinamika tetap2 Kalibrasi pusat standar termometer hambatan platinadengan akurasi ± 0.005T3 Sebuah standar in-perusahaan termometer resistansi platinum denganakurasi ± 0.0rc4 Instrumen proses termometer bola kaca denganakurasi iO.rC

1.5.2 Keamanan sistemPeraturan keselamatan wajib meletakkan tanggung jawab pengusahadan karyawan untuk keselamatan di tempat kerja. Ini termasuk bagi pengusahatugas untuk:• Pastikan bahwa tanaman proses dioperasikan dan dipelihara dengan cara yang aman

sehingga kesehatan dan keselamatan karyawan dilindungi.• Menyediakan monitoring dan sistem shutdown untuk proses yang mungkinmengakibatkan kondisi berbahaya.Karyawan juga memiliki tugas untuk:• Hati-hati yang wajar dari keselamatan mereka sendiri dan untuk keselamatan orang lain.• Hindari menyalahgunakan atau merusak peralatan yang dirancang untuk melindungirakyat keselamatan.Dengan demikian, dalam desain sistem pengukuran, memperhatikan harus dibayaruntuk keselamatan baik dalam instalasi dan operasi. Demikian:• Kegagalan dari setiap komponen dalam sistem tidak harus membuatberbahaya situasi.• Kegagalan yang menghasilkan sirkit kabel terbuka atau pendek atau pendekhubungan arus ke tanah seharusnya tidak menciptakan situasi berbahaya.• Modus mendatang kegagalan harus dipertimbangkan untuk gagal-amandesain sehingga, dalam hal kegagalan, sistem mungkin switcholBf ke dalam kondisi aman.• Sistem harus mudah diperiksa dan mudah dipahami.Risiko utama dari instrumentasi listrik adalah listrik dankemungkinan menyebabkan kebakaran atau ledakan akibat mungkinkabel atau komponen terlalu panas atau lengkung bunga api terjadi di sebuahledakan atmosfer. Oleh karena itu perlu untuk memastikan bahwa seorang individucaimot menjadi terhubung antara dua titik dengan beda potensiallebih besar dari sekitar 30 V dan ini membutuhkan desain yang cermat pembumiansehingga selalu ada jalur kembali eartliing cukup untuk mengoperasikan setiappelindung perangkat jika terjadi kesalahan terjadi.Masalah Pertanyaan 1 sampai 5 memiliki empat pilihan jawaban: A, B, C dan D, Pilihjawaban yang benar dari pilihan jawaban.1 Tentukan apakah masing-masing pernyataan ini Benar (B) atau Salah (S).Sensor dalam sistem pengukuran memiliki:(I) Sebuah input dari variabel yang diukur,(Ii) Suatu output dari sinyal dalam bentuk yang sesuai untuk diproses lebih lanjut disistem pengukuran.

Pilihan mana yangTERBAIKmenjelaskandua pernyataan?SebuahBCD(PL (ii) T(i)T (ii) S(i) S (IOT

(i) S (ii) S2Berikut ini daftarjenis-jenissinyalyang terjadisecara berurutandiberbagaitahapan dalamsuatu sistem pengukurantertentu:(i)Suhu(ii)Tegangan(iii)Lebih besartegangan(iv)GerakanpointerdiskalaProsesorsinyaladalah elemenfungsionaldalam pengukuransistemyang mengubahsinyal dari:A (i) (ii)B (ii) (iii)C (iii) (iv)D (ii) (iv)3Tentukanapakah masing-masingpernyataanini Benar (B) atau Salah (S).Perbedaanantara nilaidiukur darisaat ini dalamlistriksirkuit dannilaisebelum sistempengukuran,sebuahammeter, dimasukkandi sirkuitlebih besaryang lebih besar:(i)Hambatan darimeter,(ii)Hambatan darisirkuit.Pilihan mana yangTERBAIKmenjelaskandua pernyataan?SebuahBCD(i)T (ii) T(i)T (ii) S(DARI (ii) T(i) S (ii) S4Tentukanapakah masing-masingpernyataanini Benar (B) atau Salah (S).Sebuah sistempengukuranyang sangat handaladalah salah satudi mana adatinggikemungkinan bahwasistemakan:(i) memerlukankalibrasisering.(ii)Mengoperasikanke tingkatyang ditentukankinerja.Pilihan mana yangTERBAIKmenjelaskandua pernyataan?A (i) T (ii) TB (i) T (ii) SC (i) S (ii) TD (i) S (ii) S5Tentukanapakah masing-masingpernyataanini Benar (B) atau Salah (S).

Sebuah sistem pengukuran yang memiliki kekurangan pengulangan adalah salah satumana mungkin ada:(i) fluktuasi acak dalam nilai yang diberikan oleh pengukuran berulangdari variabel yang sama.(ii) Fluktuasi nilai yang diperoleh dengan pengukuran berulangselama beberapa sampel.Pilihan mana yang TERBAIK menjelaskan dua pernyataan?A (i) T (ii) TB (i) T (ii) SC (i) S (ii) TD (i) S (ii) S6 Daftar dan menjelaskan elemen fungsional dari sistem pengukuran.7 Jelaskan syarat (a) keandalan dan (b) pengulangan bila diterapkanke sistem measiu-ement.8 Jelaskan apa yang dimaksud dengan standar kalibrasi harus menjaditertelusur ke standar nasional.9 Jelaskan apa yang dimaksud dengan 'kesesuaian untuk tujuan' ketika diterapkan padasistem pengukuran.10 Keandalan dari suatu sistem pengukuran dikatakan 0,6. apaartinya?11 instrumen pengukuran yang digunakan di ruang alat perusahaanyang ditemukan memiliki tingkat kegagalan dari 0,01 per tahun. Apa iniartinya?12 Tentukan sensitivitas instrumen yang memberi berikutbacaan:(a)Beban kg 0 2 4 6 8Lendutan nmi 0 18 36 54 72(b)Suhu X 0 10 20 30 40Tegangan mV 0 0,59 1,19 1,80 2,42(c)LoadN 0 1 2 3 4Biaya pC 0 3 6 9 1213 Kalibrasi voltmeter memberikan data berikut. Tentukanhisteresis maksimum kesalahan sebagai persentase dari rentang skala penuh.Meningkatkan masukan:Standar mV 0 1,0 2,0 3,0 4,0Voltmeter mV 0 1,0 1,9 2,9 4,0Penurunan masukan:Standar mV 4,0 3,0 2,0 1,0 0Voltmeter mV 4,0 3,0 2,1 1,1 0