571 likes | 1.8k Views
SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA. PENDAHULUAN. TUJUAN KONSEP DASAR PENGUKURAN TERMINOLOGI TANGGAPAN WAKTU. TUJUAN. Setelah menyelesaikan kuliah ini, diharapkan mahasiswa mampu untuk: Menjelaskan dengan benar mengenai prinsip dasar sistem pengukuran
E N D
SISTEM INSTRUMENTASI ELEKTRONIKA Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
PENDAHULUAN TUJUAN KONSEP DASAR PENGUKURAN TERMINOLOGI TANGGAPAN WAKTU.
TUJUAN Setelah menyelesaikan kuliah ini, diharapkan mahasiswa mampu untuk: • Menjelaskan dengan benar mengenai prinsip dasar sistem pengukuran • Menjelaskan dengan benar mengenai terminologi dalam sistem pengukuran • Menjelaskan dengan benar mengenai tanggapan waktu sensor. OK Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
KONSEP DASAR SISTEM PENGUKURAN Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
SENSOR & TRANSDUSER • Transduser: Transduser adalah pengubah bentuk energi, dari salah satu bentuk ke bentuk yang lain Contoh: • Diafragma: transduser tekanan ke displacement (perpindahan/posisi) • Motor listrik: transduser elektrik ke gerakan (putaran) • Generator listrik: transduser gerakan (putaran) ke listrik • Dll. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
SENSOR & TRANSDUSER • Sensor: Sensor adalah divais (device) yang menerima signal/stimulus non elektrik (yang me-representasikan sifat-sifat fisis) sebagai masukan dan memberikan tanggapan (response) berupa sinyal elektrik sebagai keluarannya Contoh: • Fotodiode, termokopel, dll. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
SENSOR & TRANSDUSER • Aktuator: Contoh: • Motor listrik • Loudspeaker • Elemen pemanas • dll. kebalikan dari sensor Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
KARAKTERISTIK SENSOR Eror • Eror adalah selisih antara nilai yang sebenarnya dan nilai pengukuran (bila digunakan untuk menyatakan hasil suatu pengukuran) atau • Eror adalah selisih antara nilai yang sebenarnya dan nilai yang diinginkan/nilai acuan/set point (bila digunakan untuk menyatakan variabel yang dikontrol dalam suatu sistem kontrol). Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Akurasi • Akurasi (ketelitian) adalah ukuran yang menyatakan nilai maksimum keseluruhan eror yang diperkirakan muncul dalam pengukuran suatu variabel • Akurasi biasanya dinyatakan sebagai inakurasi (ketidak telitian). Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Pernyataan Akurasi • Akurasi dinyatakan dalam bentuk variabel yang diukur • Dalam bentuk persentase terhadap pembacaan skala penuh (full scale-FS) • Dalam bentuk persentase terhadap span (kisaran/range pengukuran) • Dalam bentuk persentase terhadap nilai pembacaan . Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Contoh Pernyataan Akurasi • Akurasi + 2oC menyatakan adanya ketidak pastian sebesar + 2oC dalam setiap nilai suhu yang diukur • Akurasi + 0,5%FS pada sebuah volmeter yang mempunyai kisaran skala penuh 5 volt, berarti dalam setiap pengukuran terdapat ketidak pastian sebesar + 0,025V. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Contoh Pernyataan Akurasi • Akurasi +3% dari span untuk kisaran pengukuran tekanan antara 20 – 50 psi adalah (0,03)(50-20)psi = 0,9 psi • Akurasi +2% dari pembacaan pada hasil pengukuran 2 volt menyatakan ketidak pastian sebesar +0,04 volt. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Presisi • Presisi (ketepatan) adalahtingkat kedekatan antara hasil pengukuran individual dan nilai rata-ratanya. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Sensitivitas • Sensitivitas adalah ukuran yang menyatakan hubungan antara perubahan keluaran dan perubahan masukan sensor • Dinyatakan oleh fungsi alih • Contoh: sensitivitas sebuah sensor suhu, 10 mV/oC . Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Resolusi & Threshold • Resolusi adalah perubahan variabel masukan terkecil yang dapat diukur • Dinyatakan sebagai persentase terhadap kisaran skala penuh • Threshold adalah masukan terkecil yang dapat diukur. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Linieritas • Linieritas didefinisikan sebagai simpangan maksimum kurva kalibrasi terhadap suatu garis lurus. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Kurva Linieritas • Linieritas dinyatakan sebagai persentase simpangan maksimum terhadap FS Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Histerisis • Histerisis adalah perbedaan nilai pembacaan sensor untuk suatu nilai masukan tertentu bila nilai masukan tersebut didekati dari nilai yang lebih rendah dan yang lebih tinggi. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Kurva Histerisis • Histerisis dinyatakan sebagai persentase deviasi maksimum (antara kurva naik dan kurva turun) terhadap nilai skala penuh. Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
TANGGAPAN WAKTU SENSOR • b(t) = keluaran sensor • e(t) = masukan sensor berupa fungsi step • ei = nilai awal masukan sensor • ef = nilai akhir masukan sensor Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Tanggapan order-kesatu • Terdapat kesalahan nilai keluaran selama waktu peralihan keluaran dari bi ke bf Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Konstansta waktu t • Untuk t = t • Keluaran berubah 63% dari total perubahan • Keluaran dianggap telah mencapai nilai akhir pada t = 5 t Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Tanggapan order-kedua • Sensor dapat mengikuti perubahan masukan bila masukannya berubah dalam waktu yang lebih lama dari periode yang diberikan oleh frekuensi alamiahnya Dalam waktu 1/a, amplituda osilasi turun sebesar e-1 kali atau 37% Teknik Elektro - Universitas Brawijaya
Terima Kasih Sekian Semoga Sukses Teknik Elektro - Universitas Brawijaya