Nasmi Herlina Sari,ST.,MT Teknik Mesin- Universitas Mataram 1

PENDAHULUANPENDAHULUAN

TUJUANTUJUAN

KONSEP DASAR KONSEP DASAR PENGUKURANPENGUKURAN

TERMINOLOGITERMINOLOGI

TANGGAPAN WAKTU.TANGGAPAN WAKTU.

3

TUJUANTUJUAN

Setelah menyelesaikan kuliah ini, Setelah menyelesaikan kuliah ini, diharapkan mahasiswa mampu untuk:diharapkan mahasiswa mampu untuk:

Menjelaskan dengan benar mengenai Menjelaskan dengan benar mengenai prinsip dasar sistem pengukuranprinsip dasar sistem pengukuran

Menjelaskan dengan benar mengenai Menjelaskan dengan benar mengenai terminologi dalam sistem pengukuranterminologi dalam sistem pengukuran

Menjelaskan dengan benar mengenai Menjelaskan dengan benar mengenai tanggapan waktu sensor.tanggapan waktu sensor.

4

KONSEP DASAR SISTEM PENGUKURANKONSEP DASAR SISTEM PENGUKURAN

5

SENSOR & TRANSDUSERSENSOR & TRANSDUSER

Transduser:Transduser: Transduser adalah pengubah bentuk energi, Transduser adalah pengubah bentuk energi, dari salah satu bentuk ke bentuk yang laindari salah satu bentuk ke bentuk yang lainContoh:Contoh: Diafragma:Diafragma: transduser tekanan ke transduser tekanan ke

displacement displacement (perpindahan/posisi)(perpindahan/posisi) Motor listrik:Motor listrik: transduser elektrik ke gerakan transduser elektrik ke gerakan

(putaran)(putaran) Generator listrik:Generator listrik: transduser gerakan transduser gerakan

(putaran) ke listrik(putaran) ke listrik Dll.Dll.

6

SENSOR & TRANSDUSER SENSOR & TRANSDUSER

Sensor:Sensor: Sensor adalah divais (Sensor adalah divais (devicedevice) yang ) yang menerima signal/stimulus menerima signal/stimulus non elektriknon elektrik (yang me-representasikan sifat-sifat (yang me-representasikan sifat-sifat fisis) sebagai masukan dan fisis) sebagai masukan dan memberikan tanggapan (memberikan tanggapan (responseresponse) ) berupa sinyal berupa sinyal elektrikelektrik sebagai sebagai keluarannya keluarannya Contoh:Contoh: Fotodiode, termokopel, dll.Fotodiode, termokopel, dll.

7

SENSOR & TRANSDUSERSENSOR & TRANSDUSER

Aktuator:Aktuator:

Contoh:Contoh: Motor listrikMotor listrik LoudspeakerLoudspeaker Elemen pemanasElemen pemanas dll.dll.

kebalikan dari sensorkebalikan dari sensor

8

KARAKTERISTIK SENSORKARAKTERISTIK SENSOR

ErorEror ErorEror adalah selisih antara nilai yang adalah selisih antara nilai yang

sebenarnya dan nilai pengukuran (bila sebenarnya dan nilai pengukuran (bila digunakan untuk menyatakan hasil suatu digunakan untuk menyatakan hasil suatu pengukuran)pengukuran)

atauatau

ErorEror adalah selisih antara nilai yang adalah selisih antara nilai yang sebenarnya dan nilai yang sebenarnya dan nilai yang diinginkan/nilai acuan/diinginkan/nilai acuan/set point set point (bila (bila digunakan untuk menyatakan variabel digunakan untuk menyatakan variabel yang dikontrol dalam suatu sistem yang dikontrol dalam suatu sistem kontrol).kontrol).

9

AkurasiAkurasi Akurasi (ketelitian)Akurasi (ketelitian) adalah ukuran adalah ukuran

yang menyatakan nilai maksimum yang menyatakan nilai maksimum keseluruhan eror yang diperkirakan keseluruhan eror yang diperkirakan muncul dalam pengukuran suatu muncul dalam pengukuran suatu variabelvariabel

Akurasi biasanya dinyatakan sebagai Akurasi biasanya dinyatakan sebagai inakurasiinakurasi (ketidak telitian). (ketidak telitian).

10

Pernyataan AkurasiPernyataan Akurasi

Akurasi dinyatakan dalam bentuk Akurasi dinyatakan dalam bentuk variabel yang diukurvariabel yang diukur

Dalam bentuk persentase terhadap Dalam bentuk persentase terhadap pembacaan skala penuh (pembacaan skala penuh (full scale-FSfull scale-FS) )

Dalam bentuk persentase terhadap Dalam bentuk persentase terhadap span (kisaran/span (kisaran/range range pengukuran) pengukuran)

Dalam bentuk persentase terhadap Dalam bentuk persentase terhadap nilai pembacaan .nilai pembacaan .

11

Contoh Pernyataan AkurasiContoh Pernyataan Akurasi

Akurasi Akurasi ++ 2 2ooC menyatakan adanya C menyatakan adanya ketidak pastian sebesar ketidak pastian sebesar ++ 2 2ooC dalam C dalam setiap nilai suhu yang diukursetiap nilai suhu yang diukur

Akurasi Akurasi ++ 0,5%FS pada sebuah 0,5%FS pada sebuah volmeter yang mempunyai kisaran volmeter yang mempunyai kisaran skala penuh 5 volt, berarti dalam skala penuh 5 volt, berarti dalam setiap pengukuran terdapat ketidak setiap pengukuran terdapat ketidak pastian sebesar pastian sebesar ++ 0,025V. 0,025V.

12

Contoh Pernyataan AkurasiContoh Pernyataan Akurasi

Akurasi Akurasi ++3% dari span untuk kisaran 3% dari span untuk kisaran pengukuran tekanan antara 20 – 50 pengukuran tekanan antara 20 – 50 psi adalah (0,03)(50-20)psi = 0,9 psipsi adalah (0,03)(50-20)psi = 0,9 psi

Akurasi Akurasi ++2% dari pembacaan pada 2% dari pembacaan pada hasil pengukuran 2 volt menyatakan hasil pengukuran 2 volt menyatakan ketidak pastian sebesar ketidak pastian sebesar ++0,04 volt. 0,04 volt.

13

PresisiPresisi

Presisi (ketepatan)Presisi (ketepatan) adalah adalah tingkat tingkat kedekatan antara hasil pengukuran kedekatan antara hasil pengukuran individual dan nilai rata-ratanya.individual dan nilai rata-ratanya.

14

SensitivitasSensitivitas

SensitivitasSensitivitas adalah ukuran yang adalah ukuran yang menyatakan hubungan antara menyatakan hubungan antara perubahan keluaran dan perubahan perubahan keluaran dan perubahan masukan sensormasukan sensor

Dinyatakan oleh fungsi alihDinyatakan oleh fungsi alih

Contoh: sensitivitas sebuah sensor Contoh: sensitivitas sebuah sensor suhu, 10 mV/suhu, 10 mV/ooC .C .

15

Resolusi & ThresholdResolusi & Threshold

ResolusiResolusi adalah perubahan variabel adalah perubahan variabel masukan terkecil yang dapat diukurmasukan terkecil yang dapat diukur

Dinyatakan sebagai persentase Dinyatakan sebagai persentase terhadap kisaran skala penuhterhadap kisaran skala penuh

ThresholdThreshold adalah masukan terkecil adalah masukan terkecil yang dapat diukur.yang dapat diukur.

16

LinieritasLinieritas

LinieritasLinieritas didefinisikan sebagai didefinisikan sebagai simpangan maksimum kurva simpangan maksimum kurva kalibrasi terhadap suatu garis lurus.kalibrasi terhadap suatu garis lurus.

17

Kurva LinieritasKurva Linieritas

Linieritas dinyatakan Linieritas dinyatakan sebagai persentase sebagai persentase simpangan simpangan

maksimum maksimum terhadap FSterhadap FS

18

HisterisisHisterisis HisterisisHisterisis adalah perbedaan nilai adalah perbedaan nilai

pembacaan sensor untuk suatu nilai pembacaan sensor untuk suatu nilai masukan tertentu bila nilai masukan masukan tertentu bila nilai masukan tersebut didekati dari nilai yang lebih tersebut didekati dari nilai yang lebih rendah dan yang lebih tinggi.rendah dan yang lebih tinggi.

19

Kurva HisterisisKurva Histerisis

Histerisis dinyatakan sebagai persentase Histerisis dinyatakan sebagai persentase deviasi maksimum (antara kurva naik dan deviasi maksimum (antara kurva naik dan kurva turun) terhadap nilai skala penuh.kurva turun) terhadap nilai skala penuh.

20

TANGGAPAN WAKTU SENSORTANGGAPAN WAKTU SENSOR

b(t) = keluaran sensorb(t) = keluaran sensor e(t) = masukan sensor e(t) = masukan sensor

berupa fungsi berupa fungsi stepstep

eei = nilai awal = nilai awal masukan sensor masukan sensor

eef = nilai akhir = nilai akhir masukan sensor masukan sensor

21

Tanggapan order-kesatuTanggapan order-kesatu

Terdapat kesalahan nilai keluaran selama waktu peralihan keluaran dari bi ke bf

22

Konstansta waktu Konstansta waktu

Untuk t = Untuk t =

Keluaran berubah 63% dari total Keluaran berubah 63% dari total perubahanperubahan

Keluaran dianggap telah mencapai nilai Keluaran dianggap telah mencapai nilai

akhir pada t = 5 akhir pada t = 5

23

Tanggapan order-keduaTanggapan order-kedua

Sensor dapat mengikuti perubahan masukan bila masukannya berubah dalam waktu yang lebih lama dari periode yang diberikan oleh frekuensi alamiahnya Dalam waktu 1/a, amplituda osilasi turun sebesar e-1 kali atau 37%

24