2. SISTEM INSTRUMENTASI(1).pdf

3/9/2015

 SISTEM INSTRUMENTASI

Tujuan materi 

Mahasiswa Mahasiswa mampu memahami sistem instrumentasi untuk melakukan pengukuran dan menjelaskan elemen dasar sistem, sistem instrumentasi dan terminologi yang digunakan serta performansi sistem instrumentasi.

1

3/9/2015

MATERI MA TERI :  

 Pendahuluan Sistem Instrumentasi Instrumentasi



 Komponen Sistem Instrumentasi



 Performansi Sistem Instrumentasi



 Reliability



 Requirement

Pendahuluan 

  Sistem didefinisikan

sebagai satu kesatuan alat dalam batas-batas tertentu yang bekerja bersama-sama untuk menghasilkan suatu bentuk output dari input tertentu / beberapa input.   Untuk lebih mudahnya biasa digambarkan dengan sebuah diagram blok.

2

3/9/2015

Pendahuluan ! ont" Beberapa ontoh sistem

Pendahuluan ! ont" Seringkali beberapa beberapa sistem dihubungkan untuk kerja yang lebih optimal

3

3/9/2015

Sistem Instrumentasi Sistem instrumentasi memiliki input variabel yang yang diukur dan output nilai pengukuran.

Sistem Instrumentasi ! ont"

4

3/9/2015

Komponen Sistem Instrumentasi 

  Sensor 

Adalah komponen yang yang langsung langsung kontak kontak dengan proses



erfungsi untuk mengukur variabel variabel dan memberikan memberikan output yang merepresentasikan nilai variabel tersebut



!asilnya digunakan digunaka n untuk sistem pengukuran penguku ran yang menunjukkan nilai variabel tersebut.



Transduser  adalah  adalah elemen yang dapat mengkonversi mengkonversi

perubahan dalam besaran fisik tertentu ke dalam perubahan besaran fisik yang lain.

Komponen Sistem Instrumentasi ! ont"

5

3/9/2015

Komponen Sistem Instrumentasi ! ont"



 Prosesor Sinyal 

"omponen ini mengambil output dari sensor dan mengubahnya ke dalam bentuk yang dapat di-displaykan atau ditransmisikan. ditransmisikan.



#engkondisi Sinyal digunakan untuk mengubah output sensor ke dalam bentuk sinyal yang dapat digunakan untuk proses selanjutnya.

Komponen Sistem Instrumentasi ! ont"

6

3/9/2015

Komponen Sistem Instrumentasi ! ont"



 Presentasi #ata 

Menghadirkan nilai pengukuran dalam bentuk yang dapat diamati oleh pemba$a.



isa berupa pergerakan jarum pointer atau informasi berupa %&U '%isual &isplay Unit(.



"emungkinan lain, sinyal direkam melalui media kertas atau magneti$ dis$.



Atau ditransmisikan ke sistem lain sebagai bagian dari sistem kendali

Komponen Sistem Instrumentasi ! ont"

7

3/9/2015

Performansi Sistem Instrumentasi 

 Akurasi dan )rror



 *ange



#resisi, *epeatability dan *eprodu$ibility *eprodu$ibility



 Sensitivity



 Stability



 "arakteristik &inamik

A$urasi dan error 

Akurasi adalah indikator indikato r yang menyatakan seberapa dekat nilai yang diberikan oleh sistem instrumentasi terhadap nilai sebenarnya. sebenarnya. &inyatakan sebagai persentase dari output skala penuh atau defleksi skala penuh 'fsd(.



)rror adalah selisih antara hasil pengukuran pengukuran dengan nilai kuantitas besaran yang diukur. )rror + !asil pengukuran  nilai sebenarnya sebenarnya

8

3/9/2015

Beberapa jenis error dalam pen%u$uran :



!ysteresis error selisih nilai output yang diberikan oleh kuantitas yang yang diukur selama perubahan kuantitas naik dan turun.

Beberapa jenis error dalam pen%u$uran :



on  linearity error error yang yang terjadi ter jadi sebagai hasil asumsi hubungan linier antara input dan output di atas range kerjanya.

9

3/9/2015

Beberapa jenis error dalam pen%u$uran : 

 nsertion error aitu perubahan kuantitas pengukuran yang disebabkan oleh adanya alat ukur. iasa disebut juga efek pembebanan. pembebanan.

Beberapa jenis error dalam pen%u$uran :



Cont Contoh oh : &ua buah voltmeter masing-masing memiliki resistansi 0 "Ω dan 0MΩ. %oltmeter yang

manakah yang harus dipilih untuk mengukur tegangan pada sebuah resistor 1 "Ω 2

10

3/9/2015

Ran%e &'an%$auan( Range variabel sistem adalah batas-batas di

antara perubahan input. *ange variabel variabel dari instrumen pengukuran disebut sebagai Span. Dead band atau dead space adalah istilah yang

digunakan untuk menyatakan menyatakan suatu range input yang tidak menghasilkan output.

Ran%e &'an%$auan(

11

3/9/2015

Presisi) Repeatability dan Reproduibility 

#resisi digunakan digunakan untuk menyatakan menyatakan derajat derajat kebebasan kebebasan sebuah sistem instrumen dari random error



nstrumen presisi tinggi memberikan memberikan hasil pengukuran yang tidak berbeda jauh jika pengukuran terhadap sebuah variabel dilakukan se$ara berulang. *epeatability *epeatability adalah adalah kemampuan kemampuan sebuah sebuah instrumen untuk menghasilkan nilai yang sama untuk pengukuran berulang terhadap sebuah variabel.





*eprodu$ibility *eprodu$ibility adalah adalah kemampuan kemampuan instrumen untuk menghasilkan output yang sama jika input sistem konstan dilepaskan dan dipasang kembali.

Presisi) Repeatability dan Reproduibility 

#erbedaan #resisi dan Akurasi

12

3/9/2015

Sensiti*ity 



Mengindikasikan berapa banyak banyak output sebuah sistem instrumen berubah pada saat kuantitas yang diukur berubah. Misal 3 sebuah sebuah thermo$ouple memiliki sensitivity 145%/⁰C maka ia akan memberikan tegangan output sebesar 14 m% setiap terjadi kenaikan temperatur 0⁰C

Stability 

Stabilitas sistem instrumen adalah kemampuan instrumen tersebut untuk menghasilkan output yang sama dalam periode waktu tertentu.



&rift meny menyatakan atakan perubahan output output yang yang terjadi dalam periode waktu tertentu.



6ero drift drift menyatakan menyatakan perubahan yang yang terjadi pada output pada saat inputnya nol.

13

3/9/2015

Kara$teristi$ #inami$ 

*espons time 7aktu yang diperlukan oleh sistem dari nol sampai dengan output men$apai nilai tertentu mis. 89: dari nilai input.



*ise ;ime waktu waktu yang diperlukan output untuk naik sampai persentase tertentu dari output o utput steady state.



Settling ;ime waktu waktu yang diperlukan output untuk diset ke dalam beberapa persen, misal 1: dari output steady state

Reliability 



 *eliability sebuah sistem instrumentasi didefinisikan sebagai probabilitas probabilitas 'kemungkinan( dari sistem instrumen tersebut akan beroperasi pada level yang disetujui.  Sebagai $ontoh jika instrumen baru saja dikalibrasi, maka reliability seharusnya seharusnya 0, seiring berjalannya be rjalannya waktu reliability mungkin menurun jadi 4,< atau 4,=.

14

3/9/2015

Requirements 

"ebutuhan "ebutuhan utama dari sebuah sistem instrumentasi adalah ketepatan dalam penggunaan (fitness for  purpose).

Agar hasil pengukuran sesuai dengan akurasi yang dibutuhkan oleh sistem, maka sistem instrumentasi harus dikalibrasi. adalah proses membandingkan membandingkan output sistem s istem  "alibrasi adalah instrumentasi terhadap akurasi standar yang telah diketahui (international standart)   ;erdapat < standar utama dan 1 standar tambahan yang yang telah disepakati digunakan di dunia internasional. 

+ Standar ,tama dan - Standar Tambahan 

 Utama  Massa  #anjang  7aktu  "uat Arus  ;emperatur  ntensitas >ahaya  ?umlah Substansi 



 ;ambahan  Sudut &atar  Sudut *uang 

15

3/9/2015

T,.AS / 





 >ari keterangan tentang < standar utama dan 1 standar tambahan yang digunakan se$ara internasional  &ikumpulkan via email ke aryo@bbsyahoo.$o.id ke aryo@bbsyahoo.$o.id ,  , paling lambat 01 Maret 1409.  kan   kan sepat ikan gabus, makin $epat makin bagus B

#ari Irian Burun% 0endra1asih 0u$up Se$ian Terima Kasih

16