Pengukuran Besaran Listrik TC 22082 Pertemuan 1 27

Pengukuran Besaran Listrik (TC 22082) Pertemuan 1 27 Februari 2010 1

Klasifikasi Standart pengukuran diklasifikasikan dalam: 1. Standart internasional Ditentukan dgn persetujuan internasional, terdapat di International Bureau of Weight and Measures di Perancis. Dibuat seakurat mungkin yg dpt dicapai oleh teknologi atau ilmu yg ada. 2. Standart primer Terdpt di bbrp negara, dibuat dgn akurasi yg tertinggi, digunakan utk pengecekan akurasi standart sekunder. 3. Standart sekunder Digunakan dlm industri sbg referensi utk kalibrasi peralatan dan komponen akurasi-tinggi dan utk verifikasi akurasi standart kerja. 4. Standart kerja Digunakan dlm pengukuran di laboratorium. 2

Kesalahan Pengukuran Mengapa penting? - Tdk ada komponen atau instrumen elektronik yang akurasinya sempurna (ideal) ada error - Error dpt berkombinasi semakin besar - Ada human error - Ada systematic error - Ada random error sebabnya tdk dpt diketahui dgn pasti Cara mengatasi? Error dpt diminimalisasikan dgn melakukan serangkaian pengukuran dan mengambil reratanya. 3

Gross Errors and Systematic Errors Gross errors Pd dasarnya adl human errors (krn kurang hati-hati) Salah baca angka atau salah baca penunjukan jarum Salah dlm mencatat hsl pengukuran Alat tdk pernah dikalibrasi Jarum pointer tdk dinolkan sblm pengukuran Systematic errors Dihslkan dr sistem pengukuran Dua gross errors yg terakhir dpt dikategorikan jg sbg systematic errors, mengapa? ? Jg terjadi jika sistem pengukuran mempengaruhi kuantitas yg diukur. 4

5

6

Error Absolut dan Error Relatif Error absolut contoh: R = 500 50 error absolut Error relatif contoh: R = 500 10% error relatif Msl tegangan terukur dgn instrumen yg mpy error 0, 02 V : V = 20 V 0, 02 V (dlm error absolut) V = 20 V 0, 1% (dlm error relatif) Error juga dapat dinyatakan dlm ppm (part per million) relatif thd kuantitas totalnya. Resistor 1 M mpy koefisien suhu 100 ppm/ C Apa artinya? ? 7

Contoh Resistor dirancang utk mpy resistansi 1, 14 k hingga 1, 26 k dan akan diklasifikasikan sbg resistor 1, 2 k. a. Berapa toleransi resistor tsb? b. Jika resistansi resistor tsb diukur pd suhu 25 C dan mpy koefisien 500 ppm/ C, hitunglah resistansi maksimum pd suhu 75 C. 8

9

10

Akurasi, Presisi, Resolusi, Angka Penting V = 100 V 1% tegangan sebenarnya adl di antara 99 V dan 101 V akurasi 1% menentukan sbrp dekat pengukuran dgn harga yg sebenarnya Presisi Bergantung pd perubahan terkecil yg dpt diobservasi (oleh pengamat) = resolusi Angka Penting Jml angka penting mrpk indikasi ke-presisi-an pengukuran Msl: 8, 135 V 4 angka penting ke-presisi-an pengukuran = 0, 0001 V atau 1 m. V 11

12

13

Kombinasi Error Pengukuran • Penjumlahan Jika suatu besaran ditentukan dgn menjumlahkan dua hasil pengukuran, error besaran tsb adl jml error absolut dlm tiap pengukuran Contoh: Hitunglah persentase error maksimum dalam jumlahan dua pengukuran tegangan jika V 1 = 100 V 1% dan V 2 = 80 V 5%. 14

• Selisih (Difference) Jika suatu besaran mrpk selisih dari dua pengukuran, error totalnya adl jml error absolut dlm tiap pengukuran • Perkalian atau pembagian Jika suatu besaran mrpk perkalian atau pembagian dari dua pengukuran, persentase error-nya adl jml persentase error dlm tiap pengukuran Contoh: Jika P = VI maka % error dlm P = (% error dlm V) + (% error dlm I) Jika R = V/I maka % error dlm R = (% error dlm V) + (% error dlm I) 15

• Perpangkatan Jika suatu besaran mrpk perpangkatan dari suatu pengukuran besaran yg lain, persentase error-nya ditentukan sbb: Jika C = AB Maka % error dlm C = B(% error dlm A) Contoh: Sebuah resistor 820 dgn akurasi 10% membawa arus 10 m. A. Arus tsb diukur menggunakan ammeter analog dgn jangkauan 25 m. A dgn akurasi 2% dari skala penuh. Hitunglah daya yg didisipasikan dlm resistor tsb dan tentukan akurasinya. 16

Analisis Statistik • Nilai rerata • Deviasi selisih antara hasil masing-masing pengukuran dgn nilai reratanya. Deviasi rata-rata dpt dipandang sbg ke-presisi-an pengukuran. 17

• Standar deviasi disebut juga nilai rms (root mean squared) Dlm hal ada sjml besar pengukuran shg hanya terdpt error random, dpt dibuktikan bahwa probable error dlm tiap pengukuran adl 0, 6745 kali standar deviasinya. 18

Referensi: Electronic Instrumentation and Measurements, 2 nd Edition, David A Bell 19