Teori pengukuran dan kesalahan dalam suatu rangkaian

Teori pengukuran dan kesalahan

1. PENGUKURAN dan
KESALAHAN

2. Beberapa definisi dalam pengukuran:
1.Instrumen : sebuah alat untuk menentukan nilai atau besaran suatu kuantitas atau variabel.
2.Ketelitian (accuracy): harga terdekat dimana suatu pembacaan instrumen mendekati harga
atau nilai sebenarnya dari variabel yang diukur.
3.Ketepatan (precision): suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang
serupa.
4.Sensitivitas (sensitivity) : perbandingan antara sinyal keluaran atau respons instrumen
terhadap perubahan masukan atau variabel yang diukur.
5.Resolusi (resolution): perubahan terkecil dalam nilai yang diukur pada instrumen.
6.Kesalahan (error): penyimpangan variabel yang diukur dari harga (nilai) yang sebenarnya.

3. Kesalahan pada pengukuran
Berdasarkan hal-hal yang menyebabkan terjadinya kesalahan, kesalahan dalam
pengukuran dapat diklasifikasikan menjadi tiga sumber kesalahan, yaitu
kesalahan karena alam (natural error), kesalahan karena alat (instrumental error),
dan kesalahan karena pengukur (personal error).
1.Kesalahan Alam (natural error)
2.Kesalahan Alat (instrumental error)
3. Kesalahan Pengukur (personal error)

4. Kesalahan pada pengukuran
1.Kesalahan Alam (natural error)
Kesalahan ini terjadi akibat dari perubahan kondisi lingkungan saat melakukan
proses pengukuran.
Contoh: kesalahan lingkungan
Kesalahan ini dapat dikurangi dengan :
-mengatur temperatur sekitar sesuai dengan kondisi alat ukur
-Dibuat pelindung

5. Kesalahan pada pengukuran
2.Kesalahan Alat (instrumental error)
Kesalahan akibat dari ketidaksempurnaan konstruksi dan kalibrasi alat.
Contoh: kesalahan kalibrasi, kesalahan konstruksi alat, kesalahan teknik, chaotic eror.
Kesalahan ini dapat dihindari dengan:
-Memilih peralatan sesuai dengan pengukuran yang dilakukan
-Memberikan faktor koreksi terhadap pengukuran
-Kalibrasi alat ukur terhadap alat standar

6. Kesalahan pada pengukuran
3. Kesalahan Pengukur (personal error)
Kesalahan ini sering terjadi karena keterbatasan pengukur dalam melakukan
pengamatan dan kecerobohan pengukur selama proses pengukuran.
Contoh: eksperimental error, paralaks
Kesalahan ini dapat dihindari dengan:
-Melakukan pengukurang berulang
-Teliti dan tidak ceroboh

7. Ketelitian hasil ukur ditentukan oleh 2 ( tiga ) hal, yaitu :
1.Kondisi alat ukur, yaitu ketelitiannya harus sesuai dengan yang dipersyaratkan untuk
pengukuran pada pemeliharaan.
 Ketelitian alat ukur dapat berkurang disebabkan antara lain,
umur alat ukur yang memang sudah melebihi yang direncanakan sehingga mengalami
kerusakan atau sumber listrik yang harusnya terpasang dengan kondisi tertentu, sudah tidak
memenuhi seperti yang dipersyaratkan.
2.Operator atau pengguna alat ukur tidak memahami cara yang benar, sehingga terjadi
kesalahan pemakaian atau cara membaca skala salah padahal alat ukur pada kondisi yang
baik.
KETELITIAN / AKURASI

8. Ketelitian pengukuran adalah kedekatan pembaca pengukur dengan nilai yang diharapkan
atau nilai benar.
Ketelitian nisbi: ketelitian sebenarnya yang dipakai pada alat ukur
Contoh:
Tegangan pada sebuah tahanan adalah 29 volt. Jika nilai benar tegangan itu 30 volt, hitunglah
ketelitian mutlak dan nisbi
Ketelitian mutlak: (30-29)/30 = 0,03
Ketelitian nisbi: (1 – ketelitian mutlak) = 1-0,03= 0,97
Makin besar nilai ketelitian nisbi, maka makin baik pengukur yang digunakan.
KETELITIAN / AKURASI

9. Ketelitian pengukuran adalah kedekatan pembaca pengukur dengan nilai yang diharapkan
atau nilai benar.
Ketelitian nisbi: ketelitian sebenarnya yang dipakai pada alat ukur
Contoh:
Tegangan pada sebuah tahanan adalah 29 volt. Jika nilai benar tegangan itu 30 volt, hitunglah
ketelitian mutlak dan nisbi
Ketelitian mutlak: (30-29)/30 = 0,03
Ketelitian nisbi: (1 – ketelitian mutlak) = 1-0,03= 0,97
Makin besar nilai ketelitian nisbi, maka makin baik pengukur yang digunakan.
KETELITIAN / AKURASI

10. KELAS KETELITIAN
Dalam pemilihan alat ukur klasifikasi-klasifikasi tersebut digolongkan dalam empat golongan sesuai
Dengan daerah pemakaiannya:
1.Alat ukur dari kelas 0,05 ; 0,1, 0,2
2.Alat ukur dari kelas 0,5
3.Alat ukur dari kelas 1,0
4.Alat ukur dari kelas 1,5; 2,5 ; 3,0 ; 5,0

12.  
   
Ketelitian alat ukur tegantung dari besar atau kecilnya salah ukur pada alat tersebut dan dinyatakan dalam
persen. Jika sebuah ampere diumpamakan mengukur paling tinggi 5 ampere dan alat tersebut mempunyai
kecermatan + 5%, berarti angka maximum yang ditujukan ampere meter tersebut 5% lebih tinggi dari yang
sebenarnya. Jadi pada pengukuran 5 ampere harga sebenarnya, adalah :
5 + (5%x 5) = 5,25

14. Cara pengukuran
Pembacaan harga pada alat ukur secara cermat harus dilakukan dengan melihat tepat diatas jarum penunjuk. Dengan
demikian dibaca harga pada garis skala yang tertulis tepat dibawah runcing jarum.
Bila tidak melihat tepat diatas penunjuk akan terbaca harga sebelah kiri atau disebelah kanan dari garis sebenarnya,
kesalahan ini disebut paralaks.

15. BATAS UKUR
Setiap alat ukur mempunyai batas ukur tertentu, yang artinya alat ukur tersebut hanya mampu mengukur
sampai harga maksimal tertentu dimana jarum petunjuk akan menyimpang penuh sampai pada batas
maksimal dari skala.
 
      
Alat-alat ukur yang terpasang tetap pada panel pada umumnya mempunyai satu macam batas ukur
saja dikarenakan besaran yang akan diukur nilainya tidak akan berubah dari nilai yang ada pada batas ukur
meter tersebut, sedangkan alat ukur kerja menyediakan beberapa pilihan batas ukur, karena besaran yang
akan diukur belum diketahui sebelumnya.
 
      

16. BATAS UKUR
Cara merubah batas ukur dilakukan dengan menambah atau mengurangi tahanan dari resistor sebelum besaran
listrik masuk ke komponen utama alat ukur dengan perbandingan nilai tertentu terhadap nilai tahanan alat ukur,
sehingga besaran sebenarnya yang masuk pada komponen utama alat ukur tetap pada batas semula.
 
    
Perubahan batas ukur arus dilakukan dengan cara memasang secara paralel Resistor, sehingga arus yang terukur
dibagi dengan perbandingan tertentu antara yang melewati resistor dan yang melewati komponen utama alat ukur.
Semakin kecil nilai resistor , maka batas ukur menjadi lebih besar.
 
      
Sedangkan untuk merubah batas ukur tegangan dilakukan dengan cara memasang secara seri resistor, sehingga
nilai tegangan sebelum masuk ke dalam alat ukur dapat lebih besar .
Semakin besar nilai resistor, maka batas ukur menjadi semakin besar.

17. BATAS UKUR

18. Cara Menera
Menera atau mengkalibrasi adalah upaya membandingkan alat ukur dengan alat ukur lain yang
lebih teliti. Pembandingan itu dilaksanakan pada batas ukur yang sama.
Untuk menjamin ketelitian alat ukur kalibrasi harus dilakukan secara berkala. Ada 2 cara yang
bisa ditempuh:
1. Cara potensiometer
2. Cara pembandingan

19. SISTEM SATUAN
Ada enam besaran yang berhubungan dengan kelistrikan yang dibuat sebagai standar, yaitu
standar amper, resistansi, tegangan, kapasitansi, induktansi, kemagnetan, dan temperatur.
1.Standar amper
Menurut ketentuan Standar Internasional (SI) adalah arus konstan yang dialirkan pada dua konduktor
dalam ruang hampa udara dengan jarak 1 meter, di antara kedua penghantar menimbulkan gaya = 2
× 10-7 newton/m panjang.
2. Standar resistansi
Menurut ketentuan SI adalah kawat manganin resistansi 1 yang memiliki tahanan listrik tinggi dan
koefisien temperatur rendah, ditempatkan dalam tabung terisolasi yang menjaga dari perubahan
temperatur atmosfer.

20. SISTEM SATUAN
3. Standar tegangan
Ketentuan SI adalah tabung gelas Weston mirip huruf H memiliki dua elektrode, tabung elektrode
positip berisi elektrolit mercury dan tabung elektrode negatip diisi elektrolit cadmium, ditempatkan dalam
suhu ruangan. Tegangan elektrode Weston pada suhu 20°C sebesar 1.01858 V.
4. Standar Kapasitansi
Menurut ketentuan SI, diturunkan dari standart resistansi SI dan standar tegangan SI, dengan
menggunakan sistem jembatan Maxwell, dengan diketahui resistansi dan frekuensi secara teliti akan
diperoleh standar kapasitansi (farad).
5. Standar Induktansi
Menurut ketentuan SI, diturunkan dari standar resistansi dan standar kapasitansi, dengan metode
geometris, standar induktor akan diperoleh.

21. ANALISIS STATISTIK

22. ANALISIS STATISTIK

23. ANALISIS STATISTIK

24. Hal-hal yang penting diperhatikan pada
pengukuran listrik
1. cara pengukuran harus benar
2. alat ukur harus dalam keadaan baik
3. secara periodik harus di cek (kalibrasi)
4. penyimpanan alat harus diperhatikan
5. operator (orang yang mengukur) harus teliti
6. keadaan dimana dilakukan penelitian harus diperhatikan