03_Performansi Sistem Instrumentasi(1).pdf

Menjelaskan tentang performa sistem instrumentasi yang didalamnya ada terdapat histerisis , efisiensi , error

1. Performansi
Sistem
Instrumentasi

2. Pendahuluan
•Sisteminstrumentasiadalahbeberapakomponenatau
perlatanyang terintegrasiuntukmengukurdan mengatur
suatubesaranbaikkondisifisismaupunkimia.
•Performansisisteminstrumentasiditentukanoleh
karakteristikstatis dan dinamik.

3. KarakteristikStatis
•Karakteristikstatic menggambarkanhubungankestabilanantara
parameter fisikinput dan output yang berupasinyallistrik.
•Pada umumnyakarakteristikstatikditentukanoleh manufaktur
melaluikalibrasi, Akurasi, Resolusi, Repeatability, linieritas, dan
histeresismerupakankarakteristikstatis sebuahsensor dan
transduser.

4. KarakteristikDinamis
Karakteristikdinamikmenggambarkanseberapacepatresponperubahan
Output yang terjadikarenaperubahaninput. Rise time (waktunaik), time
constant, dead time, frequensirespon, dan parameter ordedua(damping,
resonant frequency, settling time, dan percent overshoot) merupakan
karakteristikdinamiksebuahsensor dan tranduser.

5. SpesifikasiStatik
•Spesifikasistatikditentukanoleh pabrik pembuat
instrumentasimelaluikalibrasi. Hasil kalibrasi (bisadalam
bentuktabelataugrafik) diberikan kekonsumen. Kalibrasi
dilakukandengancaramengaplikasikannilaiinput
pengukuranyang telahdiketahuisebelumnyaketransduser
dan hasilpembacaanoutput transdusertersebutdirekam.

6. Akurasi
•Akurasisangat berkaitandenganketepatanatauhasil
pengukuranyang mendekatinilaisebenarnya. Akurasi
merupakanspesifikasistatikyang banyakdigunakan. Aktualnya,
akurasi biasanya diekspresikan dalam inaccuracy dalam bentuk
persen kesalahan (% error).

7. Contoh1
•Sebuahload cell transduseryang digunakanuntukmengukur
berattelahdikalibrasi. Hasil rekamankalibrasidalambentuk
table diberikanpada TabelGambarlahgrafikkalibrasinya.

8. Contoh2
•Tentukanakurasidaritranduseryang rekaman hasilkalibrasinyadiberikan
pada Tabel. Buatlahdalambentuk% FSO (percent of full-scale output)
dan % pembacaan.

9. Contoh3
•Untukmengukurtorsi pada motor hidrolik, diperlukanakurasi0.1
ft-lb. Maksimum torsi yang digunakan adalah20 ft-lb. Disediakan
sebuahtransduserdenganrating full-scale 100 ft-lb dan akurasi
0.2%. Apakahtransdusertersebutdapatdigunakan?

10. Resolusi
Resolusiadalahperubahanterkecilpada input transduser
yang akan menyebabkanperubahanpada output.

11. Encoder optic
KomputerResolusi= 2
n

12. Contoh4
Sebuahbaling-baling dengandiameter 2,5 m berputarperlahan
membentuklingkaran. Motor dan rodagigimenempelpada baling
baling dipusatnya. Perludiketahuibahwajarakantarlubangpada
encoder optikadalah2cm. Beraparesolusidariencoder optic yang
melekatpada porosbaling-baling?

14. Repeatability (Pengulangan)
•Repeatability adalahpengulanganpengukuranuntuk
melihatkedekatanoutput pengukuranyang dihasilkanjika
diberikaninput yang samasecaraberulang-ulangpada
periodewaktuyang singkat, lokasipengukurandan alat
ukuryang sama .

15. Contoh5
•Tigabuahload cell transdusersamadenganyang digunakan
pada contohsebelumnya, dilakukantesuntukrepeatability.
Massa 50 Kg ditempatkan pada masing-masing load cell
sebanyak10 kali. Data yang dihasilkan dapatdilihatpada Tabel.
Gambarlahdata inidan diskusikantentangrepeatability dan
akurasiuntukmasing-masing transduser.

16. Hysterisis
Hysteresis merupakanindikasireproduksibilitas(kepresisiandarisuatu
sistempengukuran) output transduser.

17. Linearitas
•Linieritasdalamhaliniadalahhubunganantarabesaran
input yang dideteksimenghasilkanbesaranoutput dengan
hubunganberbandinglurusdan dapatdigambarkansecara
grafikmembentukgaris lurus.

18. SpesifikasiDinamik
•Spesifikasidinamikmenggambarkanseberapacepatrespon
perubahanoutput yang terjadikarenaperubahaninput.
Pengujianspesifikasidinamikdilakukandenganmemberikan
input step dan sinusoidal.

19. •Jika sensor berordesatu, parameter yang diamati : rise time,
time constant, dan dead time.
•Rise Time : waktuyang diperlukan agar output mencapai10
–90% dari responpenuhsaatdiberikaninput step.

20. Time Constant : waktuyang diperlukan output untukmencapai
63.2% dari nilaimaksimalyang mungkin .

21. Dead time : waktuyang diperlukan output untukmulai
berubah.

22. •Jika sensor berordedua, parameter yang diamati: Damping,
coefficient, resonant frequency, settling time, dan percent
overshoot.
Damping coeffecientdan resonant frequency menentukanbentuk
dan wakturesponsensor.
•Settling time adalahwaktuyang diperlukansampaiterbentuk
output yang diinginkan.
•Percent Overshoot adalah besarnyalonjakanresponoutput
dibandingkondisistabil.