Kegiatan Belajar 1.docx

Kegiatan Belajar 1

SINYAL Setelah menyelesaikan kegiatan belajar 1, mahasiswa diharapkan dapat: •

Menjelaskan pengertian sinyal

•

Menyebutkan bentuk-bentuk gelombang sinyal

•

Menjelaskan parameter dari sinyal

•

Menghitung parameter dari sinyal

•

Membedakan sinyal berdasarkan jenis datanya

•

Membedakan sinyal berdasarkan proses kontrolnya

•

Menghitung sinyal standar berdasarkan proses kontrolnya

SINYAL •

Sinyal Sinyal adalah suatu besaran fisik yang membawa informasi, dan merupakan

fungsi dari satu atau beberapa variabel bebas. Sinyal yang tidak membawa informasi disebut derau (noise). Beberapa contoh dari sinyal yaitu: •

Tegangan listrik yang membawa informasi berupa nilai tegangan dan merupakan fungsi dari waktu

•

Bit-bit data pada komputer yang membawa informasi berupa logika 0 dan 1 dan merupakan fungsi dari waktu

•

Gambar pada televisi berwarna yang membawa informasi berupa warna gambar yang merupakan fungsi dari ruang (pada kordinat x dan y)

Secara umum, nilai besaran fisik pada lingkungan diukur berdasarkan waktu. Oleh karena itu, sering dikatakan bahwa sinyal merupakan fungsi dari waktu. Misalnya tegangan listrik yang diukur, diamati, dan dicatat berdasarkan waktu terjadinya. Pada suatu sistem, sinyal dapat didefinisikan sebagai aliran informasi yang menghubungkan lingkungan dengan sistem atau antar satu sistem dengan sistem yang lainnya. Sinyal yang berasal dari lingkungan menuju sistem disebut dengan sinyal masukan (input) sedangkan sinyal yang berasal dari sistem menuju lingkungan disebut dengan sinyal keluaran (output). Gambar 1.1. menunjukan hubungan antara sinyal dan sistem.

Gambar 1.1. Hubungan Sinyal dan Sistem (Sumber: Bolton, 2004: 1)

•

Bentuk-Bentuk Gelombang Sinyal Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa sinyal adalah suatu besaran

fisik yang mengandung informasi yang secara umum merupakan fungsi dari waktu. Informasi dari sinyal dapat bernilai tetap atau berubah seiring berjalannya waktu. Grafik yang memperlihatkan variasi informasi dari sinyal terhadap waktu disebut sebagai bentuk gelombang. Pada sistem elektrik terdapat banyak bentuk gelombang yang dapat dijumpai diantaranya yaitu gelombang fungsi tangga, gelombang sinus, persegi, pulsa dan sebagainya. Namun pada dasarnya gelombang tersebut dibedakan menjadi 3 yaitu gelombang periodik, non-periodik, dan random. Gelombang tersebut dibedakan berdasarkan perubahan nilai informasi sinyal terhadap waktu. •

Gelombang Periodik Gelombang periodik adalah gelombang yang berulang setelah satu periode, dan

perulangan tersebut akan berlangsung sampai tak terhingga. Dengan kata lain, apabila

sebuah sinyal periodik dipotong tepat sepanjang periodenya dan diletakan diatas sinyal yang sama sesuai dengan waktunya, kedua sinyal tersebut akan kongkruen (sama dan sebangun). Beberapa contoh bentuk gelombang periodik yang dapat ditemui pada sistem elektrik yaitu gelombang persegi, sinus, segitiga, gigi gergaji, dan pulsa. Gambar 1.2. menunjukan bentuk-bentuk gelombang periodik.

Gambar 1.2. Bentuk Gelombang Periodik; (a) Persegi; (b) Sinus; (c) Segitiga; (d) Gigi Gergaji; (e) Pulsa (Sumber: Tooley, 2002: 68)

•

Gelombang Non-Periodik Gelombang non-periodik adalah gelombang yang tidak mengalami perulangan

namun masih dapat dinyatakan dalam suatu persamaan. Beberapa contoh bentuk gelombang non-periodik yang dapat ditemui pada sistem elektrik yaitu gelombang unit step, unit impulse, ramp dan eksponensial seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.3.

Gambar 1.3. Bentuk Gelombang Non-Periodik; (a) Unit Step; (b) Unit Impuls; (c) Ramp; (d) Eksponensial (Sumber: Ferdinando, 2010: 38-43)

•

Gelombang Random Gelombang random adalah gelombang yang tidak mengalami perulangan dan

sulit dinyatakan dalam suatu persamaan. Hal ini disebabkan karena perubahan nilai informasi dari sinyal yang acak dan tidak menentu. Beberapa contoh bentuk gelombang random yang dapat ditemui pada sistem elektrik yaitu gelombang suara dan gelombang data biner dari komputer seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.4.

Gambar 1.4. Bentuk Gelombang Random; (a) Suara; (b) Data Biner (Sumber: Tooley, 2002: 68)

•

Parameter Sinyal

Pada sebuah sinyal terdapat beberapa parameter yang dapat diamati. Parameter sinyal tersebut menunjukan informasi apa saja yang dimiliki oleh sebuah sinyal. Beberapa parameter sinyal yang dapat diamati yaitu amplitudo, periode, frekuensi, dan fasa. •

Amplitudo Amplitudo atau nilai puncak suatu sinyal adalah ukuran seberapa besar

penyimpangan arus atau tegangan dari nilai tengah (titik nol). Pada suatu sinyal yang simetris (sinyal yang memiliki nilai pada sumbu Y positif dan Y negatif) amplitudo sinyal merupakan setengah dari nilai puncak ke puncak. Gambar 1.5. menunjukan gelombang sinus dengan nilai amplitudo sebesar 5 V dan nilai puncak ke puncak sebesar 10 V.

Gambar 1.5. Amplitudo Pada Gelombang Sinus (Sumber: Tooley, 2002: 69)

•

Periode Periode merupakan informasi yang dimiliki oleh gelombang periodik. Periode

suatu sinyal adalah lamanya waktu yang dibutuhkan oleh sinyal untuk membentuk satu gelombang penuh. Periode disimbolkan dengan huruf T, dan

satuan dari periode

dinyatakan dalam detik atau second (s). Gambar 1.6. menunjukan gelombang sinus dengan nilai periode sebesar 2 detik atau 2 second.

Gambar 1.6. Periode Pada Gelombang Sinus (Sumber: Tooley, 2002: 68)

Pada gelombang pulsa, periode dapat dihitung dengan menjumlahkan lamanya gelombang dalam kondisi on atau hidup dan kondisi off atau mati. Lama waktu dimana gelombang dalam kondisi on disebut dengan ton, dan lama waktu dimana gelombang dalam kondisi off disebut dengan toff. Seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.7.

Gambar 1.7. Periode Pada Gelombang Pulsa (Sumber: Winoto, 2010: 11)

Perbandingan antara nilai ton dengan periode sinyal dikenal sebagai dutty cycle (siklus kerja). Duty cycle merepresentasikan seberapa besar nilai ton dalam satu periode. Duty cycle dinyatakan dalam persen (%). Nilai dari duty cycle dapat dihitung menggunakan persamaan (1.1).

(1.1)

Contoh 1.1: Suatu gelombang pulsa memiliki periode sebesar 40 ms. Tentukan duty cycle sinyal jika diketahui nilai toff sebesar 10 ms! Jawab: Untuk menghitung nilai duty cycle perlu dicari nilai ton terlebih dahulu dengan cara mengurangi nilai periode dengan nilai toff:

Setelah diketahui nilai ton baru dapat dihitung nilai duty cycle menggunakan persamaan (1.1)

•

Frekuensi Frekuensi juga merupakan informasi yang dimiliki oleh gelombang periodik.

Frekensi adalah banyaknya gelombang penuh yang terbentuk dalam satu detik. Frekuensi disimbolkan dengan huruf , dan satuan frekuensi dinyatakan dalam Hertz (Hz). Pada Gambar 1.6. diketahui gelombang penuh dapat terjadi dalam 2 detik sehingga nilai dari frekuensi adalah 1/2 Hz. Antara frekuensi dan periode memiliki hubungan satu sama lain, dimana nilai keduanya akan saling berbanding terbalik. Jika frekuensi semakin besar maka periode akan semakin kecil dan sebaliknya. Hubungan antara frekuensi dan periode dinyatakan oleh persamaan (1.2) dan (1.3).

(1.2)

(1.3)

Dimana T adalah periode (dalam satuan s), dan adalah frekuensi (dalam satuan Hz).

Contoh 1.2: Sebuah gelombang periodik memiliki periode sebesar 2 ms. Tentukan nilai frekuensi dari gelombang tersebut! Jawab: Untuk menghitung nilai frekuensi dapat dilakukan menggunakan persamaan (1.2):

Contoh 1.3: Sebuah gelombang periodik memiliki frekuensi sebesar 800 Hz. Tentukan nilai periode dari gelombang tersebut! Jawab: Untuk menghitung nilai periode dapat dilakukan menggunakan persamaan (1.3):

(atau )

•

Fasa Fasa merupakan besar sudut yang dimiliki oleh gelombang sinus. Pada bentuk

gelombang lain jarang menggunakan istilah fasa. Fasa pada gelombang lain lebih dikenal sebagai pergeseran gelombang terhadap titik 0 pada sumbu waktu. Pada gelombang sinus, fasa diukur dalam derajat atau radian yang keduanya merupakan satuan yang tak berdimensi. Satu siklus gelombang sinus memiliki nilai sudut 0 – 360 dalam derajat atau 0 – 2π dalam radian, seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.8.

Gambar 1.8. Fasa Pada Gelombang Sinus (Sumber: Tooley, 2002: 2)

Sehingga dengan diketahui masing-masing nilai sudut dalam derajat atau radian, dapat dilakukan konversi nilai diantara keduanya. Dimana untuk mengubah nilai dari derajat ke radian dapat menggunakan persamaan (1.4), dan untuk mengubah nilai dari radian ke derajat dapat menggunakan persamaan (1.5).

(1.4)

(1.5)

Dimana n merupakan nilai sudut yang diketahui dalam radian, sedangkan m merupakan nilai sudut yang diketahui dalam derajat.

Contoh 1.4: Sebuah gelombang sinus memiliki nilai fasa sebesar 1,2 π. Tentukan nilai fasa tersebut dalam derajat! Jawab: Untuk menghitung nilai fasa dalam derajat dapat dilakukan menggunakan persamaan (1.4):

Contoh 1.5: Sebuah gelombang sinus memiliki nilai fasa sebesar 72 0. Tentukan nilai fasa tersebut dalam radian! Jawab: Untuk menghitung nilai fasa dalam radian dapat dilakukan menggunakan persamaan (1.5):

Dua buah gelombang sinus dapat dikatakan sefasa jika fasa awal (diukur pada titik 0 sumbu waktu) keduanya memiliki fasa awal yang sama. Sedangkan perbedaan fasa terjadi apabila fasa awal dari dua buah gelombang sinus berbeda.

•

Macam-macam Sinyal Berdasarkan Jenis Datanya Pada sistem elektrik, sinyal dapat dikelompokan menjadi 2 yaitu sinyal analog

dan digital. Sinyal tersebut dikelompokan berdasarkan jenis data atau informasi yang dibawanya. Sinyal yang terdapat pada lingkungan kebanyakan berbentuk analog, sehingga untuk dapat dibaca oleh mikrokontroller atau komputer perlu diubah dalam bentuk sinyal digital. •

Sinyal Analog Sinyal analog adalah sinyal yang memiliki variasi nilai tak terbatas pada sumbu

waktunya. Sinyal analog juga disebut dengan sinyal kontinu karena sinyal analog memiliki nilai tiap satuan waktu. Hampir semua sinyal yang terdapat pada lingkungan berbentuk sinyal analog seperti suara, suhu, tekanan dan sebagainya. Sinyal analog membawa data dengan cara merubah karakteristik gelombang sesuai dengan nilai informasinya. Misalnya sinyal suara yang memiliki variasi bentuk gelombang yang berubah-ubah dikarenakan nilai data yang berubah-ubah. Gambar 1.9. menunjukan contoh sinyal analog dari suara percakapan atau musik dalam bentuk gelombang.

Gambar 1.9. Bentuk Sinyal Analog (Sumber: Stallings, 2011: 75)

Pada sistem elektronika, sinyal analog diproses oleh komponen elektronika analog seperti dioda, transistor, dan Op-Amp (Operational Amplifier). Kelebihan dari sinyal analog yaitu dapat mencapai jarak yang cukup jauh karena tahan terhadap redaman, sedangkan kelemahanya yaitu mudah terpengaruh oleh noise karena nilainya yang bervariasi.

•

Sinyal Digital

Sinyal digital adalah sinyal yang variasi nilainya terbatas pada sumbu waktunya. Data atau Informasi pada sinyal digital direpresentasikan dalam bilangan biner yaitu bilangan 0 dan 1. Bilangan tersebut dapat diwakili oleh tegangan listrik dengan level tegangan yang berbeda. Secara umum bilangan 0 diwakili oleh level tegangan rendah (Low) dan bilangan 1 diwakili oleh level tegangan tinggi (High). Sebagai contoh pada IC digital jenis TTL (Transistor-transistor Logic) logika 0 diwakili oleh tegangan 0 – 0,8 V sedangkan logika 1 diwakili oleh tegangan 2 – 5 V seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.10.a. Sedangkan untuk IC digital jenis CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) logika 0 diwakili oleh tegangan 0 – 1/3 VDD dan logika 1 diwakili oleh tegangan 2/3VDD – VDD ,seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.10.b.

Gambar 1.10. Level Tegangan IC Digital; a) TTL; b) CMOS (Sumber: Tooley, 2002: 175)

Sinyal digital membawa data dengan membentuk deretan biner yang panjangnya sesuai dengan nilai informasinya. Data dari sinyal digital memiliki satuan bit. Semakin banyak bit data pada sinyal digital akan menyebabkan semakin banyak pula deretan biner yang terbentuk, Contohnya pada satu bit data akan membentuk satu deret bilangan biner, dua bit data akan membentuk 2 deret bilangan biner dan seterusnya. 1 bit data = 1 deret biner = 1 2 bit data = 2 deret biner = 11 Banyaknya bit data pada sinyal digital juga mempengaruhi seberapa banyak kombinasi nilai data yang dapat terbentuk. Kombinasi nilai data pada bilangan biner

dinyatakan dalam 2n dengan n merupakan banyaknya bit data. Contohnya pada satu bit data terdapat 2 kombinasi nilai data yaitu 0 atau 1 karena 21 = 2, pada dua bit data terdapat 4 kombinasi nilai data yaitu 00, 01, 10, dan 11 karena 2 2 = 4, dan seterusnya. Gambar 1.11. menunjukan deretan data bilangan biner 15 bit dengan nilai data 010011100101001 dalam bentuk gelombang.

Gambar 1.11. Bentuk Sinyal Digital (Sumber: Stallings, 2011: 75)

Pada sistem elektrik, sinyal digital diproses oleh komponen elektronika digital seperti enkoder, dekoder, multiplekser, mikrokontroller, dan piranti komputer. Kelebihan dari sinyal digital yaitu tidak mudah terpengaruh oleh noise, karena bekerja pada nilai biner 0 dan 1 saja, sedangkan kelemahanya yaitu tidak dapat mencapai jarak yang jauh karena mudah terpengaruh oleh efek redaman.

•

Macam-macam Sinyal Berdasarkan Proses Kontrolnya Pada sebuah industri yang memiliki instrumen dan ruang kontrol terpisah oleh

jarak yang sangat jauh, dibutuhkan sinyal sebagai pembawa informasi. Pemilihan sinyal bergantung pada proses kontrol yang digunakan pada industri tersebut. Berdasarkan proses kontrolnya, sinyal dibedakan menjadi 3 yaitu sinyal hidrolik, pneumatik, dan elektrik.

•

Sinyal Hidrolik Sinyal hidrolik merupakan sinyal yang digunakan pada sistem instrumentasi

dengan proses kontrol hidrolik. Proses kontrol hidrolik adalah proses kontrol yang memanfaatkan zat cair bertekanan (umumnya minyak) yang dilewatkan pada pipa

sebagai pembawa informasi. Prinsip kerja dari proses kontrol hidrolik memanfaatkan hukum Pascal seperti yang terlihat pada Gambar 1.12.

Gambar 1.12. Ilustrasi Hukum Pascal (Sumber: Parr, 2003: 17)

Hukum Pascal berbunyi “tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segalah arah dengan besar yang sama”. sehingga jika titik A diberi tekanan maka titik B akan memperoleh tekanan yang sama. Dengan memanfaatkan hukum pascal tersebut, beban pada titik B akan mudah untuk diangkat atau dipindahkan. Rumus dari hukum Pascal dapat dilihat pada persamaan (1.6).

(1.6) Keterangan: P = Tekanan (Pascal atau N/) F = gaya (N) A = Luas penampang ( Sinyal hidrolik memiliki kelebihan yaitu mampu menghasilkan tekanan yang besar, sehingga cocok digunakan untuk mengangkat beban yang berat. Sedangkan kekurangan dari sinyal hidrolik yaitu apabila terdapat kebocoran pada pipa sulit diamati sehingga mudah menimbulkan kebakaran. Dengan kekurangan tersebut, membuat

sinyal hidrolik tidak cocok digunakan sebagai pembawa informasi dari instrumen ke ruang kontrol. •

Sinyal Pneumatik Sinyal pneumatik merupakan sinyal yang digunakan pada sistem instrumentasi

dengan proses kontrol pneumatik. Proses kontrol pneumatik adalah proses kontrol yang memanfaatkan udara atau gas bertekanan yang dilewatkan pada pipa sebagai pembawa informasi. Prinsip kerja dari proses kontrol pneumatik yaitu mengalirkan udara bertekanan tinggi menuju tekanan udara yang lebih rendah. Walaupun prinsip kerja dari proses kontrol hidrolik dan pneumatik hampir sama yaitu menggunakan zat bertekanan, namun sinyal pneumatik memiliki kelebihan dibandingkan sinyal hidrolik. Kelebihan dari sinyal pneumatik yaitu lebih aman karena menggunakan udara. Berdasarkan standar ISA (Instrument Society of America) S7.4 tentang tekanan untuk kontrol pneumatik, transmitters, dan sistem transmisi, sinyal pneumatik yang digunakan untuk membawa informasi memiliki rentang nilai 3 – 15 Psi (Pounds per square inch) atau setara dengan 20 – 100 kilo Pascal (1 Psi = 6,895 kPa). Rentang nilai 3 Psi menunjukan skala 0% (batas bawah) dari proses kontrol dan 15 Psi menunjukan skala 100% (batas atas) dari proses kontrol seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.13.

Gambar 1.14. Standar Sinyal Pneumatik (Sumber: Arindya, 2014: 172)

Batas bawah 3 Psi digunakan untuk membedakan antara nilai yang terukur dari instrumen dan saluran pipa yang rusak. Sedangkan batas atas 15 Psi dipilih karena dengan rentang nilai tekanan yang rendah respon linear sistem dapat dipertahankan dan aman untuk instrumen (batas aman tekanan pada instrumen yaitu 20 Psi). Untuk mengubah skala persen (%) menjadi nilai tekanan dapat menggunakan persamaan (1.7):

(1.7)

Sedangkan untuk mengubah nilai tekanan menjadi skala persen (%) dapat menggunakan persamaan (1.8):

(1.8)

Contoh 1.6: Suatu ruang kontrol membaca nilai proses kontrol dengan skala sebesar 80%. Tentukan berapa nilai tekanan yang dikirim oleh instrumen! Jawab: Untuk menghitung nilai tekanan dapat dilakukan menggunakan persamaan (1.7):

Contoh 1.7:

Suatu instrumen mengirimkan sinyal pneumatik sebesar 6,6 Psi ke ruang kontrol. Tentukan berapa persen (%) nilai skala pada proses kontrol! Jawab: Untuk menghitung nilai skala pada sinyal pneumatik dapat dilakukan menggunakan persamaan (1.8):

Kelebihan dari sinyal pneumatik yaitu aman terhadap hubung singkat dan bahaya ledakan, sehingga cocok digunakan pada industri petrokimia dan migas. Sedangkan kekurangan dari sinyal pneumatik yaitu tekanan yang dihasilkan tidak sebesar sinyal hidrolik dan menimbulkan kebisingan saat beroperasi. •

Sinyal Elektrik Sinyal elektrik merupakan sinyal yang digunakan pada sistem instrumentasi

dengan proses kontrol elektrik. Proses kontrol elektrik adalah proses kontrol yang memanfaatkan besaran listrik seperti tegangan dan arus listrik yang dilewatkan pada kawat atau kabel sebagai pembawa informasi. Prinsip kerja dari proses kontrol elektrik yaitu mengalirkan arus listrik dari tegangan tinggi menuju tegangan yang lebih rendah. Berdasarkan standar ISA (Instrument Society of America) S50.1 tentang kesesuaian sinyal analog untuk industri dengan instrumen elektrik, sinyal elektrik yang digunakan untuk membawa informasi memiliki rentang nilai 4 – 20 mA (mili Ampere) atau setara dengan nilai 1 – 5 V (Volt) pada hambatan 250Ω (nilai hambatan umum yang digunakan pada sistem instrument di industri). Rentang nilai 4 mA menunjukan skala 0% (batas bawah) dari proses kontrol dan 20 mA menunjukan skala 100% (batas atas) dari proses kontrol seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.14.

Gambar 1.14. Standar Sinyal Elektrik (Sumber: Arindya, 2014: 172)

Batas bawah 4 mA digunakan untuk membedakan antara nilai yang terukur dari instrumen dan kabel yang putus. Sedangkan batas atas 20 mA dipilih karena dengan nilai arus yang rendah dapat mengurangi rugi daya dan aman dari bahaya percikan api saat terjadi hubung singkat. Untuk mengubah skala persen (%) menjadi nilai arus dapat menggunakan persamaan (1.9):

(1.9)

Sedangkan untuk mengubah nilai arus menjadi skala persen (%) dapat menggunakan persamaan (1.10):

(1.10)

Contoh 1.8: Suatu ruang kontrol membaca nilai proses kontrol dengan skala sebesar 60%. Tentukan berapa nilai arus listrik yang dikirim oleh instrumen! Jawab: Untuk menghitung nilai arus dapat dilakukan menggunakan persamaan (1.9):

Contoh 1.9: Suatu instrumen mengirimkan sinyal elektrik sebesar 8,8 mA ke ruang kontrol. Tentukan berapa persen (%) nilai skala pada proses kontrol! Jawab: Untuk menghitung nilai skala pada sinyal elektrik dapat dilakukan menggunakan persamaan (1.10):

Sinyal elektrik memiliki kelebihan yaitu mampu didistribusikan pada jarak yang sangat jauh dan dengan adanya teknologi digital sehingga sinyal elektrik lebih mudah dalam segi pengolahan dan penyimpanan. Sedangkan kekurangan dari sinyal elektrik yaitu dapat menimbulkan bahaya sengatan listrik dan percikan api bila terdapat konsleting listrik.

• Sinyal adalah suatu besaran fisik yang membawa informasi, dan merupakan fungsi

dari satu atau beberapa variabel bebas. • Berdasarkan perubahan nilai informasi sinyal terhadap waktu, bentuk

gelombang

dibedakan menjadi 3 yaitu gelombang periodik, non-periodik, dan random. • Sinyal memiliki beberapa parameter yang dapat diamati yaitu amplitudo, periode,

frekuensi, dan fasa. • Berdasarkan jenis data atau informasi yang dibawanya, sinyal dikelompokan menjadi

2 yaitu sinyal analog dan digital. • Berdasarkan proses kontrolnya, sinyal dibedakan menjadi 3 yaitu sinyal hidrolik,

pneumatik, dan elektrik.

Kerjakan tugas berikut ini dengan benar! • Jelaskan pengertian dari sinyal!p • Tentukan nilai dari amplitudo, periode, dan frekunesi dari gelombang sinus ada Gambar tugas no 2!

Gambar tugas no 2

• Tentukan nilai dari duty cycle dari gelombang pulsa pada Gambar tugas no 3!

Gambar tugas no 3

• Ubahlah nilai fasa dari gelombang sinus dari derajat ke radian, atau dari radian ke derajat, jika diketahui nilai fasa: a. 6/10 π

b. 1260

• Tentukan berapa persen (%) nilai skala pada proses kontrol, jika instrumen mengirimkan sinyal sebesar:

a. 12,6 Psi

b. 11,2 mA Lembar jawaban Tugas

…………………………………………………………………………………………….……… ……………………………………………………………………………………..……………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….………………………………… ………………………………………………………….………………………………………… ………………………………………………….………………………………………………… ………………………………………….………………………………………………………… ………………………………….………………………………………………………………… ………………………….………………………………………………………………………… ………………….………………………………………………………………………………… ………….………………………………………………………………………………………… ….…………………………………………………………………………………………….…… ………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………….……… ……………………………………………………………………………………..……………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….………………………………… ………………………………………………………….………………………………………… ………………………………………………….………………………………………………… ………………………………………….………………………………………………………… ………………………………….………………………………………………………………… ………………………….………………………………………………………………………… ………………….………………………………………………………………………………… ………….………………………………………………………………………………………… ….…………………………………………………………………………………………….…… ……………………………………………………………………………………….

Pilihlah jawaban yang tepat dengan memberi tanda silang (x) pada salah satu huruf a, b, c, d, atau e! •

Berikut ini yang merupakan contoh dari bentuk gelombang non-periodik adalah: • Gelombang sinus, unit step, ramp, segitiga • Gelombang persegi, gigi gergaji, pulsa, suara • Gelombang persegi, suara, unit impuls, eksponensial • Gelombang segitiga, data biner, unit impuls, gigi gergaji • Gelombang unit step, ramp, unit impuls, eksponensial

•

Frekuensi dalam gelombang periodik didefinisikan sebagai: • Perbandingan antara nilai ton dengan periode sinyal • Pergeseran gelombang terhadap titik 0 pada sumbu waktu • Banyaknya gelombang penuh yang terbentuk dalam satu detik • ukuran seberapa besar penyimpangan arus atau tegangan dari titik 0 • Lamanya waktu yang dibutuhkan oleh sinyal untuk membentuk satu gelombang penuh

•

Sebuah gelombang periodik memiliki frekuensi sebesar 160 mHz. Tentukan nilai periode dari gelombang tersebut!

•

a. 4,2 s

b. 5,35 s

d. 6,25 s

e. 7,85 s

c. 6,13 s

Suatu gelombang pulsa memiliki nilai ton sebesar 45 s dan toff sebesar 15 s. Tentukan duty cycle sinyal tersebut!

•

a. 75%

b. 80%

d. 90%

e. 95%

c. 85%

Berikut ini yang merupakan kelebihan sinyal digital dibandingkan sinyal analog adalah:

• Dapat diproses oleh komponen diode dan transistor • Tidak dapat mencapai jarak yang jauh • Tidak mudah terpengaruh oleh noise • Mudah terpengaruh oleh noise • Tahan terhadap efek redaman •

Sebuah gelombang sinus memiliki nilai fasa sebesar 1/5 π. Tentukan nilai fasa tersebut dalam derajat!

•

a. 360

b. 450

d. 1000

e. 1540

c. 700

Sebuah gelombang periodik memiliki periode sebesar 50 ms. Tentukan nilai frekuensi dari gelombang tersebut!

•

a. 15 Hz

b. 20 Hz

d. 45 Hz

e. 50 Hz

c. 35 Hz

Berikut ini yang merupakan kelebihan dari sinyal pneumatik dibandingkan sinyal hidrolik dan elektrik adalah: • Adanya teknologi digital sehingga mudah untuk disimpan • Aman terhadap hubung singkat dan bahaya ledakan • Mampu didistribusikan pada jarak yang sangat jauh • Tidak menimbulkan kebisingan saat beroperasi • Mampu menghasilkan tekanan yang besar

•

Suatu ruang kontrol membaca nilai proses kontrol dengan skala sebesar 76%. Tentukan berapa nilai tekanan yang dikirim oleh instrumen! a. 8,8 Psi

b. 11,12 Psi

d. 14,18 Psi

e. 16,16 Psi

c. 12,12 Psi

•

Suatu instrumen mengirimkan sinyal elektrik sebesar 17,6 mA ke ruang kontrol. Tentukan berapa persen (%) nilai skala pada proses kontrol! a. 85%

b. 72%

d. 47%

e.36%

c. 68%

Rubrik Penilaian Kegiatan Belajar 1

• Pedoman Penilaian Tugas No 1

Kriteria Jawaban Mahasiswa menjawab soal dengan tepat sesuai kunci

Skor 20

jawaban Mahasiswa menjawab soal dengan tepat menggunakan

10

bahasanya sendiri Mahasiswa menjawab soal dengan kurang lengkap namun

5

sesuai kunci jawaban

2

Mahasiswa tidak menjawab

0

Mahasiswa menjawab tiga item soal yang ditanyakan dengan

20

hasil jawaban yang tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa menjawab dua item soal yang ditanyakan dengan

10

hasil jawaban yang tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa menjawab satu item soal yang ditanyakan

5

dengan hasil jawaban yang tepat sesuai kunci jawaban

3

Mahasiswa tidak menjawab

0

Mahasiswa menjawab soal menggunakan rumus dengan

20

hasil jawaban yang tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa menjawab soal menggunakan rumus namun hasil

10

jawaban kurang tepat Mahasiswa menjawab soal tanpa menggunakan rumus

5

namun hasil jawaban tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa tidak menjawab

0

4

Mahasiswa menjawab dua item soal menggunakan rumus

20

dengan hasil jawaban yang tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa menjawab satu item soal menggunakan rumus

10

dengan hasil jawaban yang tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa menjawab satu atau dua item soal tanpa

5

menggunakan rumus namun hasil jawaban tepat sesuai kunci jawaban

5

Mahasiswa tidak menjawab

0

Mahasiswa menjawab dua item soal menggunakan rumus

20

dengan hasil jawaban yang tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa menjawab satu item soal menggunakan rumus

10

dengan hasil jawaban yang tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa menjawab satu atau dua item soal tanpa

5

menggunakan rumus namun hasil jawaban tepat sesuai kunci jawaban Mahasiswa tidak menjawab

• Lembar Evaluasi Kegiatan Belajar 1 •

Nilai tugas:

•

Nilai tes formatif:

•

Nilai akhir kegiatan belajar 1:

0

• No. 1

Kriteria Perolehan Nilai Akhir: Interval nilai 85 100

Kriteria A (4,0)

2

80

84

A– (3,7)

3

75

79

B+ (3,3)

4

70

74

B (3,0)

5

65

69

B– (2,7)

6

60

64

C+ (2,3)

7

55

59

C (2,0)

8

40

54

D (1,0)

9

00 40

E (0)

Mahasiswa dinyatakan berhasil mempelajari kegiatan belajar 1 apabila telah memperoleh nilai akhir minimal = 55

API. 1994. API RP 552: Transmission Systems. Washington D.C.:American Petroleum Institute. Arindya, Radita. 2014. Instrumentasi dan Kontrol Proses. Yogyakarta: Graha Ilmu. Bolton, William. 2004. Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol. Jakarta: Erlangga.

Edminister, Joseph A. dan Mahmood Nahvi . 2003. Rangkaian Listrik (Edisi keempat). Jakarta: Erlangga. Ferdinando, Hany. 2010. Dasar-dasar Sinyal dan Sistem. Yogyakarta: Andi. Parr, Andrew. 2003. Hidrolika dan Pneumatika (Pedoman untuk Teknisi dan Insinyur). Jakarta: Erlangga. Stallings, William. 2011. Komunikasi Data dan Komputer. Jakarta: Salemba Infotek. Tooley, Mike. 2003. Rangkaian Elektronika (Prinsip dan Aplikasi). Jakarta: Erlangga. Winoto, Ardi. 2010. Mikrokontroler AVR ATmega8/16/32/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WinAVR. Bandung: Informatika.