KARAKTERISTIK SISTEM PENGUKURAN

System Characteristics

Static Characteristics :

  • Value does not change appreciably over the time

Dynamic Characteristics :

  • Value is time and frequency dependent
  • Transient and steady state

Karakteristik Statik

Untuk pengukuran yg data nilai input dan output berharga konstan atau berubah sangat lambat.

  1. Accuracy
  2. Precision
  3. Bias
  4. Sensitivity
  5. Linearity
  6. Resolution
  7. Threshold
  8. Repeatability
  9. Hysteresis
  10. Drift
  11. Zero Ability
  12. Dead Band

Accuracy, Precision, Bias Error

Metoda Statistik hasil pengukuran

Kasus Histerisis 

Sensitivity

Drift

Kalibrasi Statik :

Menunjukkan situasi dimana semua masukan untuk proses pengukuran, kecuali satu, dipertahankan agar tetap nilainya.

Prosedur kalibrasi instrumen :

  1. Periksa semua masukan yang mungkin
  2. Putuskan masukan yang penting
  3. Sediakan peralatan untuk mengubah semua masukan penting untuk range tertentu
  4. Ubah satu atau beberapa masukan penting

Analisis Regresi hasil kalibrasi untuk instrumen diberikan rumus sbb :

Deviasi standar dari nilai-nilai diatas adalah :

Contoh hasil Proses Kalibrasi Pengukur Tekanan :

Perhitungan Kesalahan Pengukuran :

Jika N adalah harga besaran yang dicari dengan  :

N = f(u1, u2, …..un )

Maka nilai kesalahan mutlak Ea adalah :

Dimana   N  =   besaran yang dihitung

∆N     =     kesalahan dari besaran yang dihitung

f    =   fungsi untuk nilai N

ui  =   variabel bebas dari hasil pengukuran

∆ui     =     kesalahan dari ui

Karakteristik Dinamik :

Untuk karakteristik yg nilai input dan output pengukurannya berubah cepat terhadap waktu.

Model matematika dari sistem dinamik :

(anDn + an-1Dn-1 + … + a1D + ao) qo

= (bmDm + bm-1Dm-1 + … + b1D + bo) qi

Dimana   qo = besaran keluaran

qi  = besaran masukan

D  = operator differensial ( = d/dt)

t    = waktu

a, b = parameter fisik, dianggap konstan

Fungsi transfer operasional :

* Instrumen orde nol

Persamaan karakteristik instrumen orde nol :

aoqo = boqi

Dimana K = kepekaan statik

Kasus : Potensiometer untuk hambatan listrik

Secara ideal nilai output persis mengikuti nilai input dari pengukuran.

Contoh  : respon (tanggapan) dari output eo akibat masukan step (langkah) dari xi.

Contoh : respon akibat masukan berupa frekuensi.

* Instrumen orde satu

Persamaan karakteristik instrumen orde satu :

Dimana   K = kepekaan statik

τ = konstanta waktu

Persamaan dapat diubah menjadi :

Beberapa pola masukan :

  1. Masukan langkah (step input)
  2. Masukan tanjak (ramp input)
  3. Masukan frekuensi (frequency input)
  4. Masukan kejut (impuls input)

Contoh : Alat ukur termometer, termokopel dan termistor untuk pengukuran temperatur.

Persamaannya :

Kasus :    Termometer air raksa dicelupkan tiba-tiba di air panas. Step Responnya adalah sbb :

* Instrumen orde dua :

Persamaan untuk karakteristik instrumen orde dua :

Fungsi transfernya adalah :

Contoh : Alat ukur getaran

Berupa pegas, massa dan peredam untuk pengukuran amplitudo, kecepatan dan percepatan. Masukan berupa gaya fi dan keluaran berupa simpangan xo.

Kasus :  Alat ukur getaran diberi simpangan awal pada massa m terus dilepas. Tanggapan langkah dari instrumen (step response ) adalah sbb :

Contoh  : Respon frekuensi instrumen orde dua

Alat ukur getaran berupa pegas, massa dan peredam untuk pengukuran amplitudo, kecepatan dan percepatan.

Fungsi transfernya :

Atau diubah menjadi :

Respon umum terhadap input frekuensi sinusoidal :

Respon frekuensi dari instrumen orde dua :

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s