Teknik Pengukuran Dan Instrumentasi 1: Rahma Nur Amalia, St., Mt

TEKNIK PENGUKURAN DAN INSTRUMENTASI 1 OLEH:

RAHMA NUR AMALIA, ST., MT

Pendahuluan Definisi Pengukuran, Satuan Besaran Listrik, Macam-macam Alat Ukur Listrik

A. Definisi Pengukuran  Pengukuran:  pembandingan antara suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis secara eksperimen dan salah satu besaran dianggap sebagai standart  Pengukuran:  proses untuk mendapatkan informasi besaran fisis tertentu, seperti tegangan (V), arus listrik (I), hambatan (R), dll

B. Data

Kualitatif •informasi berupa sebuah pernyataan simpulan

Kuantitatif •informasi berupa nilai/angka

C. Definisi Instrumentasi & Alat Ukur  Instrumentasi:  Ilmu & teknologi yg mencakup perancangan, pembuatan, penggunaan instrumen utk keperluan deteksi, penelitian, pengukuran & pengolahan data

 Instrumen  Peralatan untuk mendukung proses pengukuran besaran besaran listrik baik DC maupun AC

 Alat ukur:  Alat untuk mendapatkan hasil perbandingan antara besaran/ukuran yang ingin diketahui dengan standar yang dipakai

D. Syarat-syarat Alat Ukur  Tidak

membebani/mempengaruhi yang diukur

 Mempunyai

keseksamaan yang tinggi

 Mempunyai

kepekaan (sensitivitas) yang tinggi

 Mempunyai

stabilitas yang tinggi

 Kemampuan

baca (readibilitas) yang baik

 Keandalan(reliabilitas)

alat yang tinggi

E. Definisi-definisi (1)  Ketelitian (accuracy):  harga terdekat pembacaan instrumen dari variable yang diukur terhadap harga sebenarnya sehingga tingkat kesalahan pengukuran menjadi lebih kecil  Ketepatan (precision):  tingkat kesamaan nilai pada sekelompok pengukuran yg dilakukan secara berulang-ulang dengan instrumen yang sama

Akurasi tinggi, tetapi presisi rendah

Presisi tinggi tetapi akurasi rendah

Definisi-definisi (2)  Sensitivitas (sensitivity):  perbandingan antara sinyal keluaran/respon instrument terhadap perubahan variabel masukan yang diukur

 Repeatabilitas (repeatability):  kemampuan alat ukur untuk menunjukkan hasil yang sama dari proses pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dan identik  Resolusi (resolution):  perubahan terkecil yang dapat dirasakan oleh instrumen  Kalibrasi (calibration):  kegiatan untuk menentukan kebenaran penunjukan alat ukur

Definisi-definisi (3)  Kehandalan (reliability):  kesanggupan alat ukur untuk melaksanakan fungsi yang disyratkan untuk suatu periode yang ditetapkan  Rentang ukur (range):  besar daerah ukur antara batas ukur bawah dan batas ukur atas  Kesalahan (error):  penyimpangan variable yang diukur dari nilai sebenarnya

F. Karakteristik Alat Ukur a. b. c. d.

Ketelitian (Accuracy) Kesalahan (Error) Sensitivitas Resolusi

G. Ketelitian Pengukuran

Kondisi alat ukur

Operator

H. Sumber Kesalahan

Gross errors (Kesalahan umum)

Kesalahan sistematis

Kesalahan acak

Gross Errors (Kesalahan Umum)- (1)  Disebabkan

oleh kesalahan manusia

 Misal:  Kesalahan pembacaan  Penyetelan tidak tepat  Pemakaian instrument tidak sesuai  Kesalahan penaksiran

 Dikurangi dengan:  melakukan pengukuran oleh beberapa orang kemudian ditentukan harga rata-rata dari hasil pengukuran

Kesalahan Sistematis (2)  Instrumental errors  disebabkan struktur mekanis alat ukur (usia alat ukur, gesekan pada tumpuan alat penunjuk)  Diatasi dgn:  pemilihan instrumen yang tepat  Menggunakan kalibrasi  Enviromental errors  disebabkan keadaan di sekitar alat ukur seperti efek perubahan temperatur, kelembaban, tekanan udara, medan magnit luar dan sinar dari luar

Kesalahan Acak (3)  Diakibatkan

oleh penyebab yang tidak diketahui

 Misalnya:

suatu tegangan diukur oleh sebuah voltmeter yang dibaca setiap setengah jam, hasil pembacaan bisa berbeda selama periode pengukuran  Cara

satu-satunya untuk membetulkan kesalahan ini dilakukan pengukuran berkali-kali

Menghitung Prosentase Error (4)  Range

alat ukur penunjuk 10 volt sedangkan jarum penunjuknya pada angka 10 volt skala penuh. Harga tegangan sebenarnya adalah 10,2 volt. Maka prosentase kesalahan alat ukur jarum penunjuk:

I. Kelas Alat Ukur

J. Simbol-Simbol Alat Ukur NO

SIMBOL

1.

KETERANGAN

Posisi tegak lurus

NO

SIMBOL

Sistem kawat panas

4.

Sistem Kumparan putar

Posisi mendatar o

60

2.

0,5 1,5 2,5

3.

Posisi miring 60 o

Sistem elektro dinamis

Kelas kesalahan terhadap rentang Pengukuran (%) Teg. Test 500 V

2

Teg. Test 2 kV

0

Tanpa Teg. test

KETERANGAN

Sistem besi putar

5.

Sistem induksi

!

Perhatikan Instruksi operasi

Sistem getar

K. POSISI PEMBACAAN ALAT UKUR (1)  MENDATAR

K. POSISI PEMBACAAN ALAT UKUR (2)  TEGAK

K. POSISI PEMBACAAN ALAT UKUR (3) 

POSISI 60 DERAJAT

L. Simbol-Simbol Alat Ukur Simbol

Uraian

Keterangan

=

Pengukuran untuk besaran-besaran arus searah

DC



Pengukur untuk besaran arus bolakbalik

AC

=

Pengukur untuk besaran arus searah dan bolak-balik

DC/AC

3 

Pengukur phasa tiga

AC Fasa

M. Batas Ukur

N. Penggunaan Alat Ukur

Sifat penggunaannya Besaran yang diukur Pengawatan

Menurut Sifat Penggunaannya (1)

Portable

Panel

Menurut Besaran yang Diukur (2) Tanda

Rangkaian

Satuan

Penggunaan

Arus

A

AC & DC

Volt Meter

Tegangan

V

AC & DC

Watt Meter

Daya

W

AC & DC

Kwh Meter

Energi

Kwh

AC & DC

Kvarh Meter

Energi

Kvarh

AC & DC

Getaran/detik

Hz

AC

Nama Alat Ukur Besaran yang diukur

Amper Meter

Frekwensi

Menurut Pengawatannya (3a)

Ampere-meter Volt-meter Cosphi meter

Menurut Pengawatannya (3b)

Megger Phasa Sequence

O. Angka Penting (1)

Angka Penting (2)

P. Kriteria Angka Penting (1)

Semua angka bukan nol

Semua angka nol setelah desimal

Angka nol di antara angka bukan nol Angka nol sebelum angka bukan nol dan hanya berfungsi sebagai penunjuk titik desimal, tidak termasuk angka penting

Contoh Angka Penting (2)

Q. Aturan Pembulatan Angka Penting

angka kurang dari 5, dibulatkan ke bawah (ditiadakan)

angka lebih dari 5, dibulatkan ke atas

angka 5, dibulatkan ke atas bila angka sebelumnya ganjil dan ditiadakan bila angka sebelumnya genap

R. Besaran dan Satuan

nilai Hasil pengukuran satuan

Besaran

Fisis •Panjang, massa, waktu

Non fisis •Bau, rasa, cinta

Satuan

S. Sistem Satuan Internasional Besaran Listrik

Tegangan Tahanan Arus Daya Energi Frekuensi Induktansi Kapasitansi dll

Satuan

volt ohm ampere watt wattjam (kWh) hertz henry farad

Alat ukur

Voltmeter Ohmmeter Amperemeter Wattmeter kWhmeter Frekuensimeter Induktasimeter Kapasitasmeter

Hitung besar arus yang terukur pada amperemeter. Dengan range (10 dan 30 mA)