0
ANALISIS KESALAHAN DALAM PENGUKURAN
MAKALAH Disusun guna memenuhi salah satu tugas matakuliah Alat Ukur
Disusun oleh : M. Nurul Huda
(080210102075)
Dwi Bagus
(080210102007)
Binar Kurnia Prahani
(080210102016)
Anggarita Melinda Putri
(080210102029)
Selly Candra
(080210102046)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MIPA FAKULTAS KEGURURAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JEMBER Semester Gasal 2009-2010
1
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam
kegiatan
laboratorim
dasar,
memperhatikan
bagaimana
menentukan ketidakpastian pengukuran baik yang sifatnya individual pengukuran atau maupun gabungan pengukuran untuk menentukan besaran atau hukum yang sedang dipelarai sangat penting. Untuk mencapai suatu tujuan tertentu, di dalam fisika, kita biasanya melakukan pengamatan yang diikuti dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum tidaklah lengkap bila tidak dilengkapi dengan data kuantitatif yang didapat dari hasil pengukuran. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, bila kita dapat mengukur apa yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angkaangka, berarti kita menghetahui apa yang sedang kita bicarakan itu. misalnya bila kita mendapat data pengukuran panjang sebesar 5 meter, artinya benda tersebut panjangnya 5 kali panjang mistar yang memiliki panjang 1 meter. Dalam hal ini, angka 5 menunjukkan nilai dari besaran panjang, sedangkan meter menyatakan besaran dari satuan panjang. Verifikasi dari suatu hukum fisika atau penentuan suatu besaran fisika biasannya melalui proses pengukuran – pengukuran. Bacaan yang diambil dari skala voltmeter, stopwatch atau meteran, sebagai contoh, dapat meibatkan rangkaian analisa suatu kuantitas atau hukum yang sedang di pelajari. Tujuan pengukuran adalah menentukan nilai besaran ukur. Hasil pengukuran merupakan nilai taksiran besaran ukur. Karena hanya merupakan taksiran maka setiap hasil pengukuran mempunyai kesalahan. Segala ketidakpastian dalam pembacaan akan menghasilkan suatu ketidakpastian pada hasil akhirnya. Suatu pengukuran tanpa pernyataan kuantitas ketidakpastian akan sangat terbatas penggunaanya. Ketidakpastian inilah yang kita sebut sebagai kesalahan pengukuran dan analisa kesalahannya kita sebut analisa kesalahan.
1
2
Oleh karena kami menyusun makalah dengan bahasan Analisa Kesalahan Dalam Pengukuran yang akan memberi pemahaman dengan uraian yang efektif dan efesian agar pembaca lebih mudah dalam memahami Analisa Kesalahan dalam pengukuran dan mengaplikasikan dalam setiap kegiatan kehidupan sehari – hari. Semoga bermanfaat. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apakah definisi kesalahan pengukuran? 2. Apakah istilah penting yang terdapat dalam pengukuran? 3. Apakah jenis dari kesalahan pengukuran? 4. Bagaimanakah analisa kesalahan pengukuran tunggal dan pengukuran 5. 6. 7. 8.
berulang? Bagaimakah penulisan hasil dan kesalahan pengukuran? Bagaimanakah perhitungan kesalahan pengukuran besaran? Bagaimanakah penanggulangan kesalahan dalam pengukuran ? Bagaimakah aplikasi analisa kesalahan dalam pengukuran listrik?
1.3 Tujuan 1. Diharapkan mahasiswa dapat mendefinisikan kesalahan pengukuran. 2. Diharapkan mahasiswa dapat mendefinisikan istilah penting yang terdapat dalam pengukuran. 3. Diharapkan mahasiswa dapat mendefinisikan dan memahami jenis dari kesalahan pengukuran. 4. Diharapkan mahasiswa dapat memahami analisa dalam kesalahan pengukuran tunggal dan pengukuran berulang. 5. Diharapkan mahasiswa dapat menuliskan hasil dan kesalahan pengukuran. 6. Diharapkan mahasiswa dapat menggunakan perhitungan kesalahan pengukuran besaran. 7. Diharapkan mahasiswa dapat menanggulangi kesalahan dalam pengukuran 8. Diharapkan mahasiswa dapat mengaplikasikan analisis kesalahan dalam pengukuran listrik.
3
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi Kesalahan Pengukuran Ketidakpastian yang kita sebut sebagai kesalahan pengukuran dan analisa kesalahannya kita sebut analisis kesalahan. Setiap pengukuran tidak pernah tetap dan mempunyai taksiran nilai. Mengukur adalah membandingkan suatu besaran yang dimiliki suatu alat yang besarannya sejenis dengan cara membaca skala. Tujuan pengukuran adalah menentukan nilai besaran ukur. Hasil pengukuran merupakan nilai taksiran besaran ukur. Karena hanya merupakan taksiran maka setiap hasil pengukuran mempunyai kesalahan. Kesalahan dalam pengukuran bisa di sebabkan oleh : 1.
Alat ukur yang kurang baik. Dalam hal ini sering terjadi karena pada alat ukur telah terdapat penyimpangan sehingga sebaiknya alat ukur harus dikalibrasi secara berkala. Dalam ISO kalibrasi ini Sangat penting
2.
Kesalahan dalam pemilihan alat ukur Misalnya untuk pengukuran dengan kepresisian tinggi Misalnya: 0.001 mm kita gunakan jangka sorong padahal sebaiknya menggunakan mikrometer agar lebih teliti.
3.
Kesalahan dalam pembacaan skala alat ukur/kurang teliti Hal ini sering terjadi jika kita salah menentukan kepresisian alat ukur atau salah lihat karena biasanya skala yang ada cukup kecil.
2.2 Istilah Penting dalam Pengukuran a. Ketelitian (accuracy) Ketelitian adalah suatu ukuran yang menyatakan tingkat pendekatan dari nilai yang diukur terhadap nilai benar X0. Harga terdekat suatu pembacaan instrumen dari variabel
yang diukur terhadap harga
sebenarnya sehingga tingkat kesalahan pengukuran menjadi lebih kecil. 3
4
Ketelitian berkaitan dengan alat ukur yang digunakan pada saat pengukuran. b. Kepekaan
Kepekaan adalah ukuran minimal yang masih dapat dideteksi (dikenal) oleh instrumen, misal galvanometer memiliki kepekaan yang lebih besar daripada Amperemeter / Voltmeter c. Ketepatan (precision)
Ketepatan adalah suatu Tingkat kesamaan nilai pada sekelompok pengukuran atau sejumlah nilai dimana pengukuran dilakukan secara berulang-ulang dengan instrumen yang sama. Dalam hal ini yang harus diperhatikan adalah cara melakukan pengukuran. d. Presisi
Presisi berkaitan dengan perlakuan dalam proses pengukuran, penyimpangan hasil ukuran dan jumlah angka desimal yang dicantumkan dalam hasil pengukuran. e. Akurasi
Akurasi yaitu seberapa dekat hasil suatu pengukuran dengan nilai yang sesungguhnya. f.
Sensitivitas (sensitivity) Sensitivitas
(sensitivity)
adalah
Perbandingan
antara
sinyal
keluaran/respon instrument terhadap perubahan variabel masukan yang diukur g. Kalibrasi
Kegiatan yang dilakukan untuk menara ulang/ membenarkan kembali kebenaran konvensional alat ukur. h.
Keterlusuran Keterlusuran adalah kemampuan alat ukur menghasilkan hasil pengukuran sesuai kemampuannya.
i.
Repeatabilitas Repeatabilitas adalah kemampuan alat ukur untuk menunjukan hasil yang sama dari proses pengukuran yang dilakukan berulang.
5
2.3 Jenis dari Kesalahan Pengukuran. Dalam pengumpulan data pengukuran suatu besaran terdapat tiga tipe kesalahan, yaitu :
Kesalahan Sistematik (Systematic Error) Kesalahan Acak (Random Error) Kesalahan Umum (Gross Error)
2.3.1 Kesalahan Sistematik (Systematic Error) Kesalahan
sistematik
berasal
dari
sebab-sebab
yang
dapat
diidentifikasi dan secara prinsip dapat dihilangkan. Kesalahan ini dapat menghasilkan pengukuran yang secara konsisten bernilai terlalu tinggi atau terlalu rendah. Menyebabkan kumpulan hasil pembacaan pengukuran cukup berbeda dengan nilai yang sebenarnya tetapi hampir sama dengan nilai yang sebenarnya. Penyebab kesalahan sistematis antara lain : Kesalahan kalibrasi yaitu penyesuaian penambahan pada garis skala pada saat pembuatannya. Kesalahan titik nol seperti titik nol skala tidak berhimpit dengan titik nol jarum penunjuk. Kesalahan komponen lain seperti melemahnya
pegas yang
digunakan atau terjadi gesekan antara jarum dengan bidang skala. Kesalahan arah pandang yaitu ketika membaca nilai skala terdapat jarak antara mata terhadap jarum penunjuk dan garis-garis skala. Kesalahan
Sistematik
dapat
dikategorikan
menjadi
empat
kelompok.: 1. Kesalahan Alat Kesalahan dapat terjadi akibat kalibrasi peralatan yang tidak akurat. Kesalahan ini disebabkan oleh kekurangan-kekurangan pada instrumen sendiri. Seperti kerusakan atau adanya bagianbagian yang aus dan pengaruh lingkungan terhadap peralatan atau pemakai. Kesalahan ini merupakan kesalahan yang tidak dapat dihindari dari instrumen,karena struktur mekanisnya. Walaupun sesuatu alat
6
memberikan hasil yan selalu konsisten daari waktu ke waktu, jika tidak terkalibrasi dengan baik maka semua pembacaan menjadi tidak benar. Cara yang paling tepat untuk mengetahui instrument tersebut mempunyai kesalahan atau tidak yaitu dengan membandingkan dengan instrumen lain yang memiliki karakteristik yang sama atau terhadap instrumen lain yang akurasinya lebih tinggi. Untuk menghindari kesalahan-kesalahan tersebut dengan cara: a. memilih instrument yang tepat untuk pemakaian tertentu. b. menggunakan faktor koreksi setelah mengetahui banyaknya kesalahan. c. mengkalibrasi instrumen tersebut terhadap instrumen standar. Sebagai contoh, akibat kalibrasi yang tidak bagus thermometer membaca suhu 98
0
C saat digunakan untuk mengukur air yang
sedang mendidih dan menunjuk -20C saat dimasukkkan es yang sedang mencair pada tekanan atsmosfer. Termometer tersebut secara konsisten memberikan hasil pengukuran yang terlalu rendah. Kesalah an ini lebih dikenal sebagai nol (zero error).
Gambar 2.1 Kesalahan Alat
2. Kesalahan Pengamat Banyak kesalahan terjadi akibat kesalahan pengamat. Pada saat menggunakan stopwatch biasanya kita melakukan kesalahan akibat waktu tunda pengamatan suatu kejadian dengan dimulainya menghitung waktu. Kesalahan pengamatan sering juga terjadi akibat kesalahan paralaks (parallax error), misalkan pada saat membaca
7
skala penggaris (penggaris tidak melekat pada benda yang diukur) atau jarum skala meter listrik (ujung jarum terlalu jauh dari skala ).
Gambar 2.2 Posisi pembacaan meter
Gambar 2.2 a Pembacaan yang salah
Gambar 2.2 b Pembacaan yang benar
3. Kesalahan Lingkungan
Sebagai contoh, akibat panas, suatu sumber daya listrik memberikan arus yang terukur secar konsisten menjadi rendah. 4. Kesalahan Teoritik Akibat penyederhanaan suatu system odel atau pendekatan pada persamaan terkait dapat menyebabkan kesalahn teoritik. Misalnya , jika gaya gesekan terjadi dalam eksperimen dan hal ini diabaikan dalam teori, maka antara teori dan hasil eksperimen akan secara konsisten tidak terjadi kecocokan. Secara
prinsip
seseorang
eksperimentalis
selalu
berusaha
mengidentifikasi dan menghilangkan kesalahan sistematik. Kesalahan sistematik akibat kesalahn nol misalnya, dapat diatasi dengan mengambil pembacaan dimana seharusnya berharga nol sebagai koreksi dan kemudian setiap pembacaan harus ditambah atau dikurangi dengan koreksi tersebut. Jika setelah dilakukan koreksi nol peralatan masih memberikan kesalahn pembacaan, maka perlu dilakukan kalibrasi ulang. Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan pembandingan
8
antara hasil pembacaan dengan peralatan standar atau peralatan yang dapat memberikan pembacaan yang akurat. Selanjutnya perlu dipersiapkan table kalibrasi menunjukan hubungan linier (kurva berupa garis lurus) maka akan dapat ditentukan satu factor kalibrasi. Semua pembacaan harus dikalikan dengan factor tersebut untuk mengoreksi kesalahan diatas. 2.3.2 Kesalahan Acak (Random Error) Kesalahan acak terjadi saat suatu pengukuran tidak dapat diulangi secara persis. Kesalahn acak merupakan fluktuasi positif dan negatif yang mengakibatkan setengah pengukuran menjadi terlalu tinggi dan setengah pengukuran menjadi terlalu rendah. Kemungkinan terjadi sumber kesalahan acak adalah sebagai berikut: 1. Kesalahan pengamatan. Sebagai contoh kesalahan dalam keputusan pengamatan saat membaca skala terkecil dari suatu alat ukur atau dikenal dengan kesalahan resolusi (resolution error). 2. Kesalahan lingkungan. Sering terjadi besaran yang sedang diukur mengalami fluktuasi secara acak. Sebagai contoh fluktuasi yang tidak menentu dari tegangan sumber, temperatur atau getaran mekanik alat.
2.3.3 Kesalahan umum (Gross errors) Penyebabnya adalah kesalahan manusia misalnya salah menafsirkan harga pembagian skala. Kesalahan ini dapat dikurangi dengan cara melakukan pengukuran oleh beberapa orang kemudian ditentukan harga rata-rata dari hasil pengukuran. Cara seperti ini perlu waktu yang lama maka dilakukan apabila benar benar perlu. contoh à loading effect, setting yang tidak tepat, ketidaktepatan penggunaan alat ukur
9
2.4 Analisa Kesalahan Pengukuran Tunggal dan Pengukuran Berulang 2.4.1 Resolusi Kesalahan Semua alat ukur memiliki keterbatasan resolusi sejauh mana suatu besaran
dapat diukur. Untuk mengukur panjang misalnya, hasil
pengukuran dengan mengunakan penggaris dan dengan menggunakan jangka sorong akan berbeda karena kedua alat tersebut mempunyai resolusi yang berbeda. Pada penggaris, tanda skala terkecil biasanya menunjukkan jarak 1 mm. jika kita melakukan pengukuran dengan hatihati kita dapat mengukur panjang sampai 0,5 mm. namun tidak mungkin diperoleh hasil yang lebih baik lagi kecuali dengan menggunakan peralatan dengan resolusi yang lebih baik. Secara umum kita dapat menyatakan kesalahan pengukuran tunggal adalah sebesar batas resolusi alat yang digunakan. 2.4.2 Analisa Kesalahan Acak Pengukuran Tunggal Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang dilakukan 1 kali saja. Pasti ada suatu ketidakpastian suatu pengukuran tunggal, yang dapat ditentukan dengan rumus: Δx=1/2 × nst Keterangan: Δx = ketidakpastian pengukuran tunggal Pengukuran tunggal kadang terpaksa dilakukan karena terdapat suatu peristiwa yang tidak dapat diulang, misalnya pengukuran kecepatan komet. Cara menyatakan hasil pengukuran, yaitu : Misalkan hasil pengukuran suatu benda dengan menggunakan mistar adalah 3,0cm. Karena Δx suatu mistar adalah 0,05 cm dengan 2 desimal, maka x pun harus dilaporkan dalam 2 desimal atau 3 angka penting. Jadi pengukuran panjang buku tersebut adalah: L= x ± Δx
10
L=3,00±0,05cm Apakah arti pengukuran panjang di atas? Yaitu hasil pengukuran berada di sekitar 3,00 cm yaitu 3,05 cm (3,00 + 0,05) cm dan 2,95 cm (3,00 – 0,05) cm. 2.4.3 Analisa Kesalahan Acak Pengukuran Berulang Pengukuran berulang dapat dilakukan untuk mengukur suatu besaran yang panjangnya hampir tidak berubah, misalnya mengukur diameter kelereng. Ini karena untuk mengukur sisi kelereng yang berbeda, hasil pengukurannya juga berbeda. Jadi apabila kita melakukan suatu percobaan, sebaiknya kita melakukan pengukuran berulang dan akan menghasilkan suatu rata-rata yang diperoleh dengan rumus:
Keterangan: x
= rata-rata hasil pengukuran
x1
= pengukuran ke-1
x2
= pengukuran ke-2
xN
= pengukuran ke-N
N
= banyaknya pengukuran
Harga rata-rata dari sekumpulan data merupakan taksiran terbaik dari true value dari besaran yang diukur. Namun perlu diperhatikan besarnya sebaran data, yang memberikan gambaran seberapa jauh letak masingmasing nilai pengukuran dari harga rata-rata. Selisih antara nilai pengukuran ke- dengan harga rata-rata disebut simpangan (deviation), ditulis dengan symbol i 1 2 …. N
xi
. Ni
δ=xi-x
Ni δi
δi2
Ni δi2
11
Jumlah Rata -rata
∑x = =
Deviasi Standar (s) dirumuskan :
Maka dapat dihitung:
Ternyata nilai terbaik sebagai pengganti nilai benar adalah nilai ratarata. Banyak angka yang dapat dilaporkan pada pengukuran berulang dapat menggunakan aturan sebagai berikut:
Ketidakpastian relatif sekitar 10% berhak atas 2 angka
Ketidakpastian relatif sekitar 1% berhak atas 3 angka
Ketidakpastian relatif sekitar 0.1% berhak atas 4 angka
Ketidakpastian relatif dapat dihitung dengan rumus: Ketidakpastian relatif = Keterangan : Δx = ketidakpastian dalam pengukuran = rata-rata hasil pengukuran Sehingga hasil pengukuran dapat kita lihat : x =
± ∆x
2.5 Penulisan Hasil dan Kesalahan Pengukuran Ketidakpastian/kesalahan pada hasil suatu eksperimen seringkali sulit untuk diinterpretasikan. Misalnya hasil eksperimen penentuan kecepatan suara dituliskan sebagai (341 0,9) ms. Apakah ini berarti bahwa kecepatan suara berada pada interfal 340,9 ms dan 342,7 ms? Bagaimana ketidakpastian sebesar 0,9 ms dihitung? Untuk itu pada penulisan hasil eksperimen perlu diperjelas metoda yang digunakan untuk menghitung besarnya ketidakpastian hasil eksperimen. Interpretasi hasil akan sangat mudah jika metoda perhitungan ketidakpastian dinyatakan dengan jelas, apakah besaran diukur
12
secara langsung atau secara tidak langsung dan apakah ketidakpastian didapat dari pengukuran tunggal atau pengukuran berulang. Selanjutnya untuk besaran x misalnya digunakan simbul x untuk menyatakan kesalahan pengukuran. Kesalahan yang terjadi dari hasil pengukuran besaran x dapat dinyatakan dengan 2 cara yaitu: 1.
Kesalahan absolut atau kesalahan nyata
2.
Kesalahan relatif dinyatakan sebagai x atau dalam bentuk prosentase kesalahan
2.6 Perhitungan Kesalahan Pengukuran Besaran. Seperti telah dibahas di atas besarnya kesalahan pengukuran suatu besaran harus dinyatakan dengan jelas sehingga mudah untuk di interpretasikan. Pada dasarnya kesalahan pengukuran suatu besaran dapat dikelompokan menjadi dua yaitu, kesalahan pengukuran langsung dan kesalahan pengukuran tak langsung. Kesalahan pengukuran langsung dapat diperoleh dari pembacaan langsung pada saat pengukuran (pengukuran tunggal) atau pengukuran dangan pengulangan. Pada pengukuran tunggal, kesalahan pengukuran dapat diambildari setengah skala terkecil dari alat ukur yang digunakan. Untuk pengukuran berulang, kesalahan pengukuran berupa kesalahan baku dan dapat dihitung dengan simpangan baku (untuk harga pengulangan yang kecil) dan dengan kesalahan baku atau standart error (untuk harga pengulangan yang relatif besar). Pengukuran suatu besaran sering kali diperoleh secara tidak langsung atau melalui perhitungan dengan melibatkan dua atau lebih hasil pengukuran dengan menggunakan suatu rumus. Seberapa besar kontribusi masing-masing hasil pengukuran terhadap kesalahan besaran yang sedang diukur disebut propagasi kesalahan (error propagation). Misalkan besaran yang akan ditentukan
kesalahan
pengukurannya
disimbulkan
dengan
x.
Ketidakpastiaaan/kesalahan pengukuran biasa dinyatakan dengan berbagai simbul misalnya
13
Besarnya kesalahan dari suatu besaran w dapat dihitung dari hasil pengukuran x, y,dan z yang masing-masing mengalami perubahan sebesar. Prosedur untuk menghitung perubahan pada besaran w dari dan tergantung bagaimana w dihitung dari x, y, dan z. Dalam hal ini kita dapat menuliskan secara matematika sebagai. w = w (x, y, z) atau dikatakan w sabagai fungsi sebagai x, y dan z. Jika dan merupakan taksiran kesalahan yang diperoleh dari pembacaan tunggal (misalnya diperoleh dari skala terkecil dari alat ukur yang digunakan).Dimana dan berturut-turut adalah turunan parsial dari w terhadap x, y dan z. Jika taksiran kesalahan dan merupakan kesalahan acak maka secara teori statistik kesalahan pada w adalah berupa akar dari jumlah kuadrat dituliskan sebagai.
Tentu saja jika besaran yang diukur merupakan kesalahan pengukuran tidak langsung dengan melibatkan kesalahan pengukuran tunggal dan kesalahan pengukuran acak, maka perhitungan kesalahan besaran tersebut harus memperhatikan semua komponen kesalahan yang ada. Kesalahan pengukuran tidak langsung dapat juga diperoleh secara grafik. 2.7 Penanggulangan kesalahan dalam pengukuran Untuk menghindari kesalahan-kesalahan tersebut dengan cara: a. b. c. d.
Memilih instrument yang tepat untuk pemakaian tertentu. Menggunakan faktor koreksi setelah mengetahui banyaknya kesalahan. Mengkalibrasi instrumen tersebut terhadap instrumen standar. Pada Kesalahan sistematik akibat kesalahan nol misalnya, dapat diatasi dengan mengambil pembacaan dimana seharusnya berharga nol sebagai koreksi dan kemudian setiap pembacaan harus ditambah atau dikurangi dengan koreksi tersebut. Jika setelah dilakukan koreksi nol peralatan masih memberikan kesalahn pembacaan, maka perlu dilakukan kalibrasi ulang.
14
e. Apabila kita melakukan suatu percobaan, sebaiknya kita melakukan pengukuran berulang dan akan menghasilkan suatu rata-rata yang diperoleh dengan rumus:
Keterangan: x
= rata-rata hasil pengukuran
x1
= pengukuran ke-1
x2
= pengukuran ke-2
xN
= pengukuran ke-N
N
= banyaknya pengukuran
2.8 Aplikasi Analisis Kesalahan dalam Pengukuran Listrik Kebaikan Kerja Dan Cara Pemakaian Alat Ukur Volt Dan Ampere 2.8.1 Batas Kesalahan dari Alat Ukur. Dalam pemilihan alat ukur untuk kepentingan pengkuran, atau peralatan, ataupun perencanaan dalam penggunaan peralatan, maka diklasifikasikan
menjadi
4
golongan
sesuai
dengan
daerah
pemakaiannya yang lazim diperuntukkannya. Alat-alat ukur dari kelas 0,05; 0,1;0,2: alat ukur tersebut termasuk dalam golongan alat ukur dengan ketelitian atau presisi yang tertinggi dari alat ukur penunjuk. Alat ukur tersebut biasanya ditempatkan secara stationer didalam laboratorium, dan dipergunakan dalam pengukuran sub-standart pada eksperimen-eksperimen yang memerlukan presisi yang tinggi, atau pada pengujian alat ukur lainnya. Alat ukur dari kelas 0,5: alat ukur ini mempunyai ketelitian dan presisi pada tingkat berikutnya dari kelas 0,2, dan dipergunakan untuk pengukuran-pengukuran presisi. Pada umumnya alat ukur yang portable termasuk dalam kelas ini. Alat ukur dari kelas 1,0: alat ukur dari kelas ini mempunyai presisi dan ketelitian pada tingkat yang lebih rendah dari alat ukur kelas 0,5,
15
dan dipergunakan pada alat ukur portable yang kecil atau alat ukur yang ditempatkkan pada panel yang besar. Alat ukur dari kelas1,5, 2,5 atau kelas 5: alat ukur ini dipergunakan pada panel-panel dimana presisi serta ketelitiannya dari alat ukur ini tidak begitu penting. 2.8.2 Penyebab Kesalahan dari Alat Ukur Adapun yang menjadi penyebab kesalahan dari alat ukur adalah:
Medan magnet luar. Bila suatu alat ukur dipergunakan di sekitar suatu pengantar yang dialiri arus besar, atau di sekitar suatu magnet yang sangat kuat maka medan magnet yang terdapat dalam celah udara pada sirkit magnet dari alat ukur bisa terpengaruh.
Temperatur keliling. Seperti telah dinyatakan, suatu alat ukur telah dibuat untuk tidak terpengaruh oleh keadaan temperatur keliling, akan tetapi bila kedaan temperatur keliling tersebut adalah jauh berbeda pada saat temperatur 20 o C, maka kesalahan-kesalahannya mungkin tidak dapat diabaikan.
Pemanasan sendiri. Bila satu arus mengalir ke dalam alat ukur, maka pada permulaan temperatur dari komponen alat ukur tersebut akan naik dan menyebabkan penunjukkannya berubah. Jadi penunjukkan tidak akan menjadi stabil sebelum temperatur dari alat ukur tersebut menjadi konstan.
Pergeseran dari titik nol. Posisi alat penunjuk pada alat ukur tanpa kebesaran arus listrik yang masuk, disebut titik nol. Setelah digunakan untuk beberapa lamanya, kemungkinan titik nol tersebut berubah dan bergerak, yang disebabkan oleh fatique (kelelahan) dari pegas pengontrol. Pergeseran dari titik nol ini dapat dikoreksi dengan pergeseran secara mekanis, dengan cara pengaturan titik nol dari luar.
Gesekan-gesekan. Pada alat ukur yang dibuat dengan konstruksi sumbu dan bantalan, maka pengukuran yang berulang kai mungkin menyebabkan harga yang berbeda, meskipun arus yang diukurnya
16
adalah tetap. Hal ini mungkin terjadi bila gesekan antara sumbu dan bantalan besar.
Umur. Setelah jangka waktu dari mulai alat ukur ini dibuat, maka berbagai komponen dan elemen dari alat ukur ini mungkin berubah didalam kebaikan kerjanya, dan akan menghasilkan kesalah penunjukkan dari alat ukur. Agar alat ukur tatap dalam kedaan baik dan menghasilkan pengukuran yang teliti maka dilakukan kalibrasi secara berkala.
Letak dari alat ukur. Bagian-bagian yang bergerak dari alat ukur telah dibuat sedemikian rupa, sehingga memungkinkan pengaturan yang terbatas, dan dengan demikian, bila alat ukur tersebut dipakai dengan letak yang tidak ditentukan, maka posisi dari bagian yang bergerak dan alat penunjukknya, mungkin akan berbeda dan menghasilkan kesalahan.
17
BAB III PENUTUP 3.1
KESIMPULAN 1. Ketidakpastian yang kita sebut sebagai kesalahan pengukuran dan 2.
analisa kesalahannya kita sebut analisa kesalahan pengukuran. Istilah penting yang terdapat dalam Pengukuran : Ketelitian,
3.
Kepekaan, Ketepatan, Presisi, Akurasi. Jenis dari Kesalahan Pengukuran : kesalahan Sistematik (systematic
4.
error) dan kesalahan Acak ( random error). Kesalahan Pengukuran Tunggal dan Pengukuran Berulang. Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang dilakukan 1 kali
5.
saja. Pengukuran berulang dapat dilakukan untuk mengukur suatu
besaran yang panjangnya hampir tidak berubah. Penulisan hasil dan kesalahan Pengukuran yang terjadi dari hasil pengukuran besaran x dapat dinyatakan dengan 2 cara yaitu ; Kesalahan absolut atau kesalahan nyata dinyatakan dengan x, atau Kesalahan relatif dinyatakan sebagai x atau dalam bentuk
6.
prosentase kesalahan dinyatakan sebagai x x 100% Untuk menghindari kesalahan-kesalahan tersebut dengan cara: Memilih instrument yang tepat, Menggunakan faktor koreksi,
7.
Mengkalibrasi instrumen tersebut terhadap instrumen standar. Perhitungan kesalahan pengukuran besaran kesalahan besaran harus memperhatikan semua komponen kesalahan yang ada. Kesalahan pengukuran tidak langsung dapat juga diperoleh secara grafik.
3.2
SARAN Diharapkan mahasiswa lebih aktif dalam mencari refrensi dan tidak berasal dari internet karena kuantitas dan kualitas dari data tidak semua valid.
DAFTAR PUSTAKA 17
18
Iqmal.staff.2009.Kesalahan Pengukuran.ugm.ac.id [diakses tanggal 09 November 2009]. R-panuturi. 2009.Blogspot.com [diakses tanggal 10 November 2009]. Sapiie Soedjana. 2000.Pengkuran dan Alat Ukur Listrik.Jakarta: PT Pradnya Paramita. Subekti Agus.2002.Pengantar Eksperimen.Jember : Universitas Jember. Subekti Agus.1993.Alat – Alat Ukur Listrik.Jember : Universitas Jember. Team Fisika Dasar.2008.Petunjuk Pratikum Fisika Dasar I. Jember. Veethaadiyani.2009.Pengukuran.www.scribd.com [diakses tanggal 09 November 2009]. William D. Cooper. 1994.Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran. Jakarta :Erlangga.
