20
FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI KARAKTERISTIK INSTRUMENTASI Ref : Webster 1

Karakteristik Instrumentasi

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

KARAKTERISTIK INSTRUMENTASI

Ref : Webster

1

Page 2: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Model instrumen sederhana

Sensor : mengubah variabel fisik menjadi variabel sinyal

2

Page 3: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Contoh variabel pengukuran

Common Physical

Variables

Typical signal variables

- Force - Voltage

- Length - Displacement

- Temperature - Current

- Acceleration - Pressure

- Velocity - Light

- Pressure - Frequency

- Frequency

- Capacitance

- Inductance

- Resistance

- Time3

Page 4: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Model instrument dng penguat, ADC dan keluaran komputer

4

Page 5: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Sensor

• Sensor pasip : tdk perlu menambah energi utk

proses tetapi mungkin mengambil energi dlm

operasinya. Mis : thermocouple, pressure gauge

• Sensor aktip : perlu menambah energi utk

proses. Mis : radar kirim gel el, Sonar gel

akustik.

• Kalibrasi sensor : relasi antara variabel fisik dan

variabel sinyal suatu sensor.

5

Page 6: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Contoh grafik Kalibrasi

Xo : input saturasi, input maks daerah linier.

Dynamic range : daerah antara input minimum dan maksimum 6

Page 7: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Masukan modifikasi dan interferensi

Contoh : pengukuran pada suhu tertentu, bila dilakukan pd

suhu lainnya perlu ada modifikasi kalibrasi (perlu masukan Z)

7

Page 8: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Ilustrasi efek modifikasi masukan pd kurva kalibrasi

8

Page 9: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Accuracy and Error

• Ketepatan instrumen : selisih antara nilai

sebenarnya dan nilai terukur yg ditunjukkan

instrumen.

• Sumber Error :

– Systematic (Bias) : usia perangkat, kerusakan sensor

– Random (noise) : distribusi Gaussian

• 68 % pengukuran pd 1σ

• 95 % pengukuran pd 2 σ

• 99,7 % pengukuran pd 3 σ

9

Page 10: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Analogi sasaran keakuratan pengukuran

10

Page 11: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Contoh distribusi Gaussian

11

Page 12: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Model instrumen dgn sumber2 noise

26/8/08 12

Page 13: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Sensor Fusion & Estimation

• Dua atau lebih sensor kadang diperlukan pada

intrumen.

• Aplikasi sensor fusion misalnya pada citra radar,

optik dan inframerah.

• Teknik estimasi dapat digunakan utk

meningkatkan keakuratan pengukuran dgn

memanfaatkan kemampuan komputasi.

13

Page 14: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Contoh Fusi sensor

14

Page 15: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Sesuatu yg diukur dan besaran yg tlh diketahui

setimbang pd intrumen null

15

Page 16: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Instrumen null membutuhkan 2 masukan utk perbandingan

16

Page 17: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Instrumen defleksi hanya membutuhkan satu masukan

sumber, tetapi mungkin menimbulkan error beban.

17

Page 18: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Diagram alir logic instrumen defleksi

18

Page 19: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Thermocouple menghasilkan sinyal analog untk pemrosesan

19

Page 20: Karakteristik Instrumentasi

FAKULTAS ELEKTRO & KOMUNIKASI

Rotating shaft dng penghitung putaran menghasilkan sinyal dijital

20