pengukuran teknik

BAGIAN 1

PENGENALAN INSTRUMEN DAN GAMBARANNYA

1.1 PENGENALAN

Disana telah berarti perkembangan di bidang instrumen dalam beberapa waktu

sekarang. Sekarang, itu meliputi bidang penemuan, kemahiran, mengkontrol dan

menganalisa data dalam hampir semua bidang sains dan teknologi.

Instrumen sangat penting juga untuk indusrti modern. Kegunaan instrumen

dalam sistem seperti kekuatan untuk bernapas dan peranti paduan yang aman dan lain-

lain yang mempunyai revolusi konsep lama. Instrumen adalah sebuah kedisiplinan

yang nyata. Itu lebih berguna dan harga yang efektif sebagai konstribusi yang penting

dalam meningkatakan kualitas kontrol yang lebih baik, pemanfaatan pabrik yang lebih

luas, produk manusia yang lebih baik, material dan penghematan energi dan lebih

cepat dan akurat data penurunan.

1.2 TIPE APLIKASI SISTEM INSTRUMEN

Tujuan melakukan percobaan adalah sangat banyak menjadi penyebutan satu

demi satu. Bagaimanapun, keadaan yang umum menjadi faktor untuk menyelesaikan

ukuran sebagai berikut:

Ukuran sistem parameter informasi Satu dari fungsi informasi instrumen adalah

menentukan variasi parameter/informasi sistem atau sebuah proses.

Kontrol sebuah proses khusus atau operasi Ukuran bentuk-bentuk sistem sebuah

bagian integral seperti sistem (gbr. 1.1) yangmana ii kembali menyediakan arahan

atau manipulasi untuk memelihara semua di sebuah hal yang pokok atau

mengubahnya untuk menserasikan menjdi sebuah kumpulan ulang program. Setiap

konsep berbagai kontrol dalam sistem memerlukan ukuran ketidakpastian diantara

yang sebenarnya dan keinginan untuk melakukan. Lebih lanjut, akurasi variabel

kontrol. Secara merata, sistem kontrol otomatis digunakan secara luas dalam proses

industri. Hal itu juga digunakan dalam sistem modern yang berpengalaman.

Simulasi sistem kondisi Terkadang, itu mungkin sangat berharga utnuk

mensimulasikan eksperimen kondisi yang sebenarnya ke keadaan kompleks untuk

menyatakan perilaku yang benar dari sistem bawah yang memiliki perintah dalam

kondisi yang berbeda. Biasanya, sebuah skala model mungkin memperkerjakan untuk

alasan ini dimana kesamaan fitur yang penting diantara model dan skala penuh

prototipe yang dipelihara. Dalam berbagai kasus, penganalisaan peralatan seperti

analisa dimensi mungkin juga bekerja untuk menterjemahkan hasil eksperimen pada

model prototipe.

Eksperimen tujuan pembelajaran Desain dan pengembangan terhadap sebuah

produk sebenarnya melibatkan pencobaan dan kesalahan prosedur yang sebenarnya

melibatkan penggunaan hubungan emperis., data buku tulis, penyebutan praktis yang

standar dalam kode desain sebaik persamaan desain yang dasar pada teori sains dan

prinsip. Kendati ini terkadang mempunyai pola eksperimen pembelajaran untuk

melengkapi tujuan dan perkembangan bekerja.

Melakukan berbagai manipulasi Dalam sebuah kasus, instrumen digunakan untuk

melakuan operasi seperti signal penambahan, pengurangan, perkalian, pembagian,

dieferensasi, pengintralan, sinyal linear, sinyal percontohan, sinyal rata-rata, multi

poin relasi, perbandingan kontrol dan lain-lain. Dalam beberapa kasus, instrumen juga

digunakan untuk menentukan solusi komplek pembedaan persamaan lain manipulasi

matematik. Kalkulator sederhan merupakan contohnya.

Pencobaan material, perbaikan standar dan penspesifikasian produk. Banyak

negara mempunyai standar organisasi seperti spesifikasi standar material dan

spesifiakasi produk dasar pada pencobaan luas dan ukuran. Organisai ini

dimaksudkan untuk melindungi konsumen yang berharga. Mereka memastikam

bahwa material/produk memenuhi spesifikasi yang diwajibakan jadi fungsi mereka

baik dan tingkatannya dapat diandalkan..

Verifikasi penomena fisika/teori ilmiah Sungguh sering data eksperimen dihasilkan

untuk memeriksa sebuah kejadian fisik secara khusus. Coulomm mendalilkan bahwa

pergeseran diantara dua permukaan kering adalah reaksi normal dan bebas area

kontak. Dalam penambahan, pembelajaran eksperimen bermain sebagai sebuah peran

penting dalam rumusan khusus hubungan empiris dimana cukup teori saja tidak

berlaku.

Lebih lanjut lagi, pembelajaran eksperimen mungkin dimotifasi oleh harapan

membangun teori baru, menemukan kejadian baru atau mengecek kepastian sebuah

hipotesis khusus yangmana mungkin telah dibangun menggunakan beberapa asumsi

menyederhanakan.

Kualitas kontrol dalam industri Ini sungguh umum hari ini mempunyai kualitas

yang berlanjut tentang tes kontrol memproduksi masa produk industri. Ini

memungkinkan menemukan ketidak sempurnaan komponen yang tidak benar di awal

langkah-langkah industri. Sebagai konsekwensi, akhir pertemuan mesin/sistem adalah

bebas dari kerusakan. Ini meningkatkan kepercayaan produk dengan sangat.

1.3 ELEMEN FUNGSIONAL SEBUAH SISTEM PENGUKURAN

Biasanya ‘sistem pengukuran’ terdiri dari meliputi:

1. Fungsi elemen dasar

2. Fungsi elemen pelengkap

Fungsi elemen dasar ini merupakan bentuk dari bagian integral semua instrumen.

Ini semua digambarkan dalam Gbr. 1.2 menggunakan garis tebal. Mereka adalah

1. Elemen penangkap yang merasa dan mengkonversi input yang sesuai dan

bentuk input yang masuk itu ditanggapi untuk ditangani oleh sistem

pengukuran.

2. Sinyal pengkoondisian atau elemen pembatas mendasar untuk

memanipulasi/memproses output dari penangkap dalam bentuk yang pantas.

3. Data Presentasi Elemen untuk memberikan informasi tentang ukuran atau

ukuran variabel dalam bentuk kwantitatif.

Fungsi elemen pelengkap ini yang mungkin bisa menyatukan dalam sebuah sistem

tertentu tergantung pada tipe yang diperlukan, alami teknik pengukuran, dll. Ialah:

1. Elemen pengkalibrasi untuk menyediakan sebuah kondisi membangun fasilitas

pengkalibrasian

2. Daya Elemen Eksternal untuk mempasilitasi pekerjaan satu atau lebih elemen

seperti elemen penangkap, sinyal penkoondisian elemen, data memproses

elemen atau elemen umpan balik.

3. Elemen Pengumpan Balik untuk mengontrol bermacam kwantitas fisik yang

diukur.

4. Elemen mikroprosesor untuk memfasilitasi pemanipulasian data untuk tujuan

menyederhanakan atau mengakselerasikan data interpretasi.

1.3.1 Beberapa contoh pengidentifikasian fungsi elemen dalam instrumen

Bourdon tekanan pipa standar Sebuah Bourdon tube gauge digambarkan dalam

Gbr. 1.3(a) mendekati sebuag kotak diagram Gbr. 1.3(b) menunjukan fungsi elemen.

Tekanan dipergunakan untuk lubang bentuk oval pipa bengkok, diketahui sebagai

pipa bourdon, mengubah bentuk bagian datar pipa sebaik karena gerak relatif, tekanan

ideal yang dipergunakan, akhir baik pipa dengan kepeduliannya menetukan akhir.

Adaberbagai jenisstandarpengukuran. Mereka dapatdiklasifikasikan menurutfungsi

danjenis aplikasi. Merekasecara singkat dijelaskansebagai berikut:

Standar internasionaladalah perangkat yang dirancangdandibangundengan

spesifikasidarisebuah forum internasional. Merekamewakiliunitpengukurankuantitas

fisikberbagaiakurasitertinggiyangdapat dicapaidengan menggunakanteknik-teknik

canggihproduksidan teknologipengukuran. Namun, standar initidak tersedia

untukpengguna biasauntuk keperluan yangsehari-hari membandingkan dan

mengkalibrasi.

Standar primeradalah perangkatdikelola olehorganisasistandars/laboratorium

nasionaldibagian yang berbedadaridunia. Perangkat inimewakilijumlahpokok

danturunandandikalibrasisecara independen olehpengukuranabsolut. Salah satufungsi

utamadarimenjagastandarsutama adalah untukmengkalibrasi/memeriksa

dansertifikasistandarreferensi sekunder.

Standarsekundermerupakanstandaracuan dasaryang digunakan

olehlaboratoriumpengukuranindustrical. Inidikelola olehlaboratoriumyang

bersangkutan. Salah satu fungsipenting darisebuah

laboratoriumindustriadalahpemeliharaan

dankalibrasiberkalastandarsekundernasionalstandarlaboratorium/organisasi.

Standar kerjayang tinggiakurasi di perangkatyangtersedia di komersial

sepatutnyadiperiksa dandisertifikasiterhadapstandarbaikprimer atau sekunder. Standar

kerjayangsangat banyak digunakanuntukuntuk kalibrasi instrumenlaboratorium

umum, untuk melaksanakanpengukuranperbandinganatau untukmemeriksa

kualitas(kisaran akurasi) dariproduk industri. Sebagaicontoh,standaryang

palingbanyak digunakanbekerjaindustripanjangadalah blokpengukurpresisiterbuat dari

baja.

1.6.2Kalibrasi

Kalibrasiadalah tindakanatauhasil perbandingankuantitatif antarastandar yangdikenal

danoutputdari sistempengukuranmengukurjumlah yang sama. Bahkan, prosedur

kalibrasiadalahproses pemeriksaaninstrumenlebih rendahterhadapinstrumenyang

dikenaltreceabilitydisertifikasi olehlaboratoriumorganisasi/standar nasionalterkenal.

Prosedurkalibrasidapat diklasifikasikansebagai berikut:

Kalibrasiutama apabila perangkat/sistemdikalibrasiterhadap standarprimer,prosedur

inidisebutkalibrasiprimer.Resistorstandar atausel standartersedia secara

komersialadalah contohkalibrasiprimer.

Kalibrasisekunder apabilaperangkatkalibrasisekunderdigunakan untuk

melanjutkankalibrasike perangkat lain yang tingkat akurasiyang lebih rendah,

makaprosedur inidisebutkalibrasisekunder. Perangkatkalibrasisekundersangatbanyak.

Sebagai contoh, sel standardapat digunakanuntuk kalibrasisekunder yang

mengkalibrasikanvoltmeteratauamperemeterdengan sirkuityang cocok.

Kalibrasilangsung dengansumber inputdikenalsecara umumdaritingkatakurasi yang

sama dengan kalibrasiutama. Oleh karena itu, perangkatyangdikalibrasisecara

langsungjuga digunakansebagai perangkatkalibrasisekunder. Sebagai contoh, flow

meterseperti pada turbin flow meterdapat langsungdikalibrasidengan

menggunakanpengukuranutama, flow meter ini juga dapat digunakanuntuk

kalibrasisekunderperangkatmeteringaliranlainnyaseperti perangkat

orificemeteratauventurimeter

Kalibrasitidak langsungdidasarkan padakesetaraanduaperangkat yang berbedayang

dapat digunakanuntukmengukurkuantitasfisik.Hal inidapatdiilustrasikan

dengancontohyang cocok, sebut sajaflow meter-turbin. Persyaratankesamaandinamis

antaraduaflow metergeometris yang serupadiperolehmelaluimempertahankanbilangan

Reynoldyang sama. 𝐷1𝜌1𝑉1

µ1=

𝐷2𝜌2𝑉2

µ2

Dimanasubskrip1dan2mengacu padastandar danmeteranyang harusdikalibrasimasing-

masing. Untukkondisi seperti ini, koefisiendebitdari duameteranyanglangsung dapat

dibandingkan. Oleh karena itu, ada kemungkinanuntuk melakukankalibrasitidak

langsung,sebagai contoh untuk memprediksi kinerjadarisuatu meterpadadasardari

studieksperimentallain.

Kalibrasi rutinadalahprosedursecara berkalamemeriksaakurasi

danberfungsinyainstrumendengan standaryang diketahuisecara akuratdireproduksi.

Seluruh prosedurbiasanyaditetapkanuntuk membuatberbagai penyesuaian,

memeriksapembacaanskala, dll

Berikut ini adalahbeberapa langkah-langkahyang biasadiambildalam

prosedurkalibrasi:

1. Pemeriksaan visual terhadap instrumen untuk cacatfisik yang jelas.

2. Memeriksainstrumenselama instalasi yang tepatsesuaidenganspesifikasimanufaktur.

3. Pengaturan angka noldari semuaindikator.

4. Penyamarataan dariperangkatyang membutuhkanperlakuan pencegahan .

5. Tesoperasional yang direkomendasikanuntuk mendeteksicacatyang terlihat

6. Instrumensebaiknyadikalibrasidalam urutanmenaikmaupun menurundarinilai-

nilaiinputuntuk memastikanbahwa kesalahanakibat gesekan/stiction yang harus

diperhitungkan.

7. Perangkatkalibrasiharus memilikitingkat

superiorketertelusuranstandardibandingkan denganperangkat yang dikalibrasi

(gambar 1.4)

Tekanantabungpengukur Bourdondengantampilan elektrik,

penggunaantransduserdiferensiallinearvariabel(LVDT) untuk

merasakanpergerakanujungtabungBourdonditunjukkan padagambar. 1.4(a)

meningkatkankinerjadari alat pengukurtekanan. Keuntunganutama adalah

bahwaoutputdari instrumen yanglistrik dancukup nyamanuntuk

operasiconditioningsinyalyang sesuai. Diagramblokditunjukkanpada gambar. 14(b).

Blokpertama adalahelementransduserini digunakan untukmenjagasinyaltegangan.

Output darielementansducerdiproses olehunsurpengkondisian

sinyalmelibatkanamplifikasisinyaldan jugapenyaringansinyal palsuhadir

dalamsinyaltransducer. Akhirnya, tekananditunjukkandalam

halpembacaanpadavoltmeteranalog ataudigital yang cocok, tergantung pada bentukdi

manaoutputyang diinginkan.

(gambar 1.5)

Alat pengukur perpindahan elektrodinamik, Untuk pengukuranperpindahanlinear,

perangkatmenggabungkanprinsipelektrodinamikditunjukkanpada gambar. 15(a)

bersama dengandiagram blokdigambar15(b). Dalamperangkat ini, untuk

mengukurperpindahanx, kumparanlukapadasilinder berongga bahan non-magnetik

yang melekat padaobjek bergerak.

Gerakankumparanterhadapmagnettetapmenginduksiteganganpropotionaldengan

lajuperubahanfluksmagnetikyang pada gilirannyasebanding

dengankecepatankumparan. Dengan demikian,

kumparandanmagnetmerupakanelementransdusersebagaimenghasilkansinyaltegangan

V1, sebanding dengankecepatan sesaatobjekselamaxperpindahanobjek.

Dalamelemenpengkondisian sinyal,

sinyaltransdusersesuaidiperkuatdanterintegrasisehinggaV2tegangansebanding

denganperpindahantersebut. Akhirnya, V2tegangan

outputditunjukkanpadaosiloskopsinar katoda(CRO) yang membentukelemen

datapersentationinstrumen.

1.3.2Penjelasan SingkatUnsurFungsionalInstrumen

Peranelemenfungsionalberbagaiinstrumentelah dijelaskansebelumnya. Efekyang

terintegrasidarisemua elemenfungsimenghasilkansuatusistem pengukuranyang

berguna. Untukmemfasilitasiproduksi massal, perawatan mudahdan perbaikan,

partikelsaat iniadalah memilikijenismodularinstrumendi manaunsur-

unsurfungsionalberbagaidibuatdalam bentukmodulatau sebagaikombinasi

daribeberapa sub-modul. Uraiansingkat tentangunsurfungsionalberbagaiadalah

sebagai berikut.

TransducerElemen, sensortransduserinputyang diinginkandalam satu bentukfisik

danmengkonversi keoutputbentuk fisik lain. Misalnya, variabelinput

ketransduserbisatekan, percepatanatausuhu danoutput

daritransdusermungkinperpindahan, tegangan ataumuatanresistensitergantungpada

jenistransduser elemen.

Beberapacontohkhaselementransduserumum digunakandalam praktekyangdisebutkan

dalamTabel1.1

N

o.

Variabel

Input

Transude

r

Variabel

Output

Transude

r

Prinsip Kerja Jenis

Perangkat

(1

)

(2) (3) (4) (5)

1. Tempera

tur

Teganga

n

GGL dihasilkandipersimpangandaridualogam

berbedaatausemikonduktorketika

itusambungandipanaskan

Termokope

l atau

thermopile

2. Tempera

tur

Perpinda

han

Adaekspansi termaldalam volumeketikasuhucairan

ataulogamcairdinaikkandan

ekspansiinidapatditampilkansebagaiperpindahanca

irandalamkapiler.

Cairan

dalam

termometer

3. Tempera

tur

Perubaha

n

Resistan

si

Resistansidari kawatlogam murnidengan

koefisientemperatur positifdengan beragam

temperatur..

Termomete

r Resistansi

4. Tempera

tur

Tekanan

Udara

Beragam tekanangasatauuapdenganperubahan

suhu.

Termomete

r Tekanan

Udara

5. Perpinda

han

Perubaha

n

Induktan

si

Tegangandiferensialdari duagulungan

sekunderbervariasi secara

lineardenganperpindahanintimagnetik.

Linear

Variable

Differantial

Transducer

(LVDT)

6. Perpinda

han

Perubaha

n

Resistan

si

Varias penempatansliderresistansiterhadap

potensiometerataurangkaian jembatan.

Perangkat

Potentiome

tric

7. Pergerak

an

Teganga

n

Gerakan relatifdari sebuah kumparansehubungan

denganmedan magnetmenghasilkan yang

tegangan.

Electrodyn

amic

Generator

(1) (2) (3) (4) (5)

8.

Tingkat Aliran

Tekanan

Tekanandifferensialdihasilk

anantara garis-pipa utama

danleherventurimeter/Orific

emeter

Venturimeter/Orifice

me-ter

9.

Velositas Aliran

Perubahan

Resistensi

Resistensikawat

tipis/filmbervariasi dengan

pendinginankonveksidalam

alirangas/arus liquid

Hot Wire

Anemometer (gas

flows). Hot Film

Anemometer (Liquid

flows)

10. Tekanan Pergerakan Lajur

liquid

Tekanan yang kedua

seimbang dengan tekanan

yang dihasilkan lajur liquid

Manometer

11. Tekanan Perpindahan Penerapantekanan

menyebabkanperpindahand

alam elemenelastis

Bourdon Gauge

12. Tekanan Gas Perubahan

Resistensi

Resistensidarielemen

pemanasbervariasidengan

pendinginankonveksi

Penerapan

gayaterhadappegas

Pirani Gauge

13. Gaya Perpindahan

Penerapan

gayaterhadappegas

Spring Balance

14. Gaya/Torsi Perubahan

Resistansi

Hambatan

darikawatlogamatau

elemensemikonduktordiuba

h olehperpanjanganatau

kompresiakibat stresyang

diterapkan secara eksternal

Resistance Strain

Gauge

15. Gaya Voltase Sebuahemfiddihasilkanketi

ka kekuataneksternal

diterapkanpada

bahankristaltertentu

sepertikuarsa

Piezo-electric Device

16. Level

Cairan/Tebal

Perubahan

Kapasitansi

Variasikapasitansiterjadi

karenadielektrik yang

konstan berubah

Dielectri Gauge

17. Suara/Musik/Ke

bisingan

Perubahan

Kapasitansi

Tekanan

suarabervariasikapasitansi

antarapelattetap

dandiafragmabergerak

Condenser

Microphone

18. Cahaya Voltase Dihasilkan

melaluipersimpangansemik

onduktorketikaenergi

radiasimerangsangselfotolis

trik

Light Meter/Solar Cell

19. Radiasi Cahaya Tegangan Emisi elektronsekunder

terjadi akibatradiasi

padakatodafotosensitif yang

menyebabkanteganganelekt

ronik

Photomultiplier Tube

20. Kelembaban Perubahan

Resistansi

Resistensidarijalurkondukti

fberubah karenakadar air

Resistance

Hygrometer

21. Arus Darah/gas

dan cairan yang

lain atau aliran

dua fasa

Pergantian

Frekuensi

Perbedaan frekuensi

kejadian dan balok

tercermin dari USG dikenal

sebagai pergeseran

frekuensi Doppler adalah

sebanding dengan

kecepatan aliran fluida

Doppler Frequency

Shift Ultrasonic Flow

Meter

Transduksi sinyal input dapat terjadi dalam dua tahap atau tiga tahap atau lebih

yaitu, transduksi primer, transduksi sekunder,transduksi tersier, dll Sebagai contoh,

pada Gambar. 1.4 (a), tabung Bourdon bertindak sebagai transduser utama karena

mengubah tekanan menjadi perpindahan. The LVDT melekat pada ujung bebas dari

tabung Bourdon adalah transduser sekunder karena mengubah perpindahan menjadi

tegangan listrik.

Dengan cara ini efek gabungan transduser primer dan sekunder mengubah sinyal

tekanan menjadi sinyal tegangan yang sesuai.

Beberapa karakteristik yang diinginkan dari elemen transduser yang harus diingat

ketika memilih transduser untuk aplikasi tertentu adalah:

1.Unsur tranducer harus mengenali dan merasakan sinyal input yang diinginkan dan

kkharus sensitif terhadap sinyal lain yang hadir bersamaan dalam besaran ukur.

2.Seharusnya tidak mengubah acara yang akan diukur.

3.Output sebaiknya menjadi listrik untuk memperoleh keuntungan dari komputasi

modern dankperangkatkdisplay.

4.kIni harus memiliki akurasi yang baik.

5. Ini harus memiliki kemampuan reproduksi yang baik (yaitu presisi).

6. Ini harus memiliki linearitas amplitudo.

7. Ini harus memiliki respon frekuensi yang memadai (respon dinamik yaitu yang

baik).

8. Seharusnya tidak menginduksi distorsi fase (yaitu tidak harus mendorong jeda

waktu antara sinyal input dan output transduser).

9. Ini harus mampu menahan lingkungan yang bermusuhan tanpa kerusakan dan harus

menjaga akurasi dalam batas yang dapat diterima.

10. Ini harus memiliki tingkat sinyal tinggi dan impedansi rendah.

11. Ini harus menjadi harga yang wajar tersedia dan kompak dalam bentuk dan ukuran

(sebaiknyakportabel).

12. Ini harus memiliki keandalan yang baik dan kekasaran, jika transduser akan turun,

masih harus opartive.

13. Memimpin dari transduser harus kokoh dan tidak mudah melepas.

14. Rating transduser harus cukup dan seharusnya tidak memecah.

Sinyal Elemen pendingin Output dari elemen transduser biasanya terlalu kecil

untuk mengoperasikan indikator atau perekam. Hal ini sesuai diproses dan

dimodifikasi dalam elemen pengkondisian sinyal untuk mendapatkan output dalam

bentuk yang diinginkan.

Sinyal tranducer diumpankan ke elemen pengkondisian sinyal oleh hubungan mekanis

(tuas, roda gigi, dll), kabel listrik, transmisi cairan melalui cairan atau melalui

transmisi pneumatik menggunakan udara. untuk tujuan transmisi jarak jauh, perangkat

khusus seperti link radio atau sistem telemetri digunakan.

Operasi pengkondisian sinyal yang dilakukan pada informasi yang ditransduksi

mungkin salah satu atau lebih:

Amplikasi berarti meningkatkan amplitudo sinyal tanpa mempengaruhi bentuk

gelombang. Fenomena sebaliknya disebut term attenuation. Output dari transduser

perlu diperkuat untuk mengoperasikan indikator atau perekam. Unsur penguatan yang

cocok yang tergabung dalam elemen pengkondisian sinyal yang salah satu berikut ini

tergantung pada jenis sinyal transduser.

1. MekanikalPengamfli Elemen seperti pengungkit, roda gigi, atau kombinasi dari

keduanya, yang dirancang untuk memiliki efek mengalikan pada sinyal transduser

masukan.

2. Elemen Hydraulic / Pneumatic menggunakan berbagai jenis katup atau

keterbatasan, seperti venturimeter / orificemeter, untuk mendapatkan variasi yang

signifikan dalam tekanan dengan variasi kecil dalam parameter masukan.

3. Elemen Optik di mana lensa, cermin, dan kombinasi dari lensa dan cermin atau

pengaturan lampu dan skala yang digunakan untuk mengubah perpindahan masukan

kecil menjadi output besarnya yang cukup besar untuk tampilan yang nyaman yang

sama.

4. Elemen Listrik menggunakan sirkuit transistor, sirkuit terpadu, dll Untuk

meningkatkan amplitudo sinyal transduser. Dalam amplifier seperti yang kita

memiliki salah satu dari hal-hal berikut:

𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒 𝐴𝑚𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 = 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒

𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒=

𝑉𝑜

𝑉𝑖

(1.1)

𝐶𝑢𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 = 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒

𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒=

𝐼𝑜

𝐼𝑖

(1.2)

𝐺𝑎𝑖𝑛 = 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒

𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑔𝑒=

𝑉𝑜 𝐼𝑜

𝑉𝑖𝐼𝑖

(1.3)

Sinyal filtrasi berarti penghapusan sinyal suara yang tidak diinginkan yang cenderung

mengaburkan sinyal transduser. Unsur filtrasi sinyal bisa salah satu dari berikut ini

tergantung pada jenis situasi, sifat sinyal, dll:

1. Mekanik Filter yang terdiri dari unsur-unsur mekanik untuk melindungi elemen

transduser dari berbagai sinyal asing campur.

2. Pneumatic Filter yang terdiri dari lubang kecil atau venturi untuk menyaring

fluktuasi sinyal tekanan.

3. Filter listrik yang digunakan untuk menyingkirkan nyasar pick-up karena medan

magnet dan eletrical. Mereka mungkin sirkuit RC sederhana atau filter lainnya

eletrical cocok kompatibel dengan ditransduksi sinyal.

Lain operator pengkondisian sinyal pengkondisian sinyal operator lain yang dapat

dengan mudah digunakan untuk sinyal-sinyal listrik adalah:

1.Sinyal.Kompensasi/Sinyal.Linearisasi

2..Diferensiasi/Integrasi

3..Konversi.analog.ke.digital

4..Sinyal.penyetara./.Sinyal.Sampling,.dll

Elemen Presentasi elemen data ini mengumpulkan output dari elemen pengkondisian

sinyal dan menyajikan hal yang sama untuk dibaca atau dilihat oleh experimeter

tersebut. Elemen.ini.harus:

1.memiliki.respon.secepat.mungkin,

2.memberlakukan tarikan sekecil mungkin pada sistem,

3.memiliki inersia yang kecil, gesekan, stiction, dll

Elemen ini adalah jenis jenis tampilan visual, jenis reording grafis atau pita magnetik.

Jenis perekaman grafis elemen memberikan catatan permanen dari data masukan,

seperti perekam pena stylus menggunakan dipanaskan, perekam tinta di atas kertas

grafik, sistem recoring optik seperti perekam galvanometer cermin atau perekam

ultraviolet di atas kertas fotosensitif khusus. Pita magnetik dapat digunakan untuk

memperoleh data masukan untuk direproduksi di kemudian hari untuk analisis.

Output dari unsur pengkondisian sinyal dalam bentuk digital, kemudian ditampilkan

secara visual pada perangkat tampilan digital. Atau, mungkin sesuai dicatat baik di

kartu menekan, pita kertas berlubang, jenis magnetik, halaman diketik atau kombinasi

dari sistem ini untuk diproses lebih lanjut.

1.4 KLASIFIKASI INSTRUMEN

Diklasifikasikan menurut pengaplikasian, modus operasi, cara konversi energi, sifat

sinyal output. Instrumen yang biasa digunakan dalam praktek dapat dikategorikan

sebagai berikut:

1.4.1 Defleksi dan Null Types

instrumenjenisdefleksiadalah bahwadi manaefek

fisikyang dihasilkan

olehefekproducesankuantitassetarapengukuranmenentangdi

beberapabagiandariinstrumenyang berkaitan erat

denganbeberapa variabelsepertiperpindahanmekanis

ataulendutan padainstrumen. Misalnyaseperti yang

ditunjukkanpada Gambar. 1.6. DalamGageBourdonumum,

tekananyang akan diukurbekerja padamusim semiC-Type alat

ukur, yang mengalihkandan menghasilkangaya pegasinternal

untukmenemukankeseimbangangaya yang

dihasilkanolehtekanan yangditerapkan.

Defleksipegasdiperbesaroleh perangkatlistrik

sepertiLVDT(Gambar 1.4(a)) atau dengan menggunakantuasyang sesuaidan

mekanismegear (gbr. 1.3(a)) untuk dibacaoffdariskalainstrumen.

Instrumendefleksisederhanadalam konstruksidan operasi. Mereka memilikirespon

Fig.1.6A typical spring

balance-A deflection type

weight measuring

instruments

dinamikyang baik. Kerugian dariinstrumen inibahwa

merekainteferedengankeadaankuantitasdiukur dankesalahan kecildisebutsebagai

kesalahanpemuatandapatdiperkenalkankarenaini dalampengukuran.

Suatu jenisnulldisediakan denganbaikperangkatbalancingdioperasikan secara

manualatau otomatisyang menghasilkanefekyang berlawanansetara

denganmeniadakanefektehfisik yang disebabkanoleh kuantitasyang akan diukur.

Efeknolpenyebabsetaramenyediakanukurankuantitas.

Pertimbangansederhanasituasimengukurmassasebuah bendadengan

carakeseimbanganbalokequalarmditunjukkan pada Gambar. 1.7. Massatidak dikenal,

ditempatkandalam panci, menyebabkanbalok danpointeruntuk menangkis.

Massanilaidiketahuiditempatkanpadapancilain sampaikondisiseimbang

ataunulldiperoleh denganpointer. Keuntunganutama darinol-jenis perangkat

yangmereka tidakmengganggukeadaankuantitas yang diukurdan dengan

demikianpengukuraninstrumentersebut sangatakurat.

1.4.2 Tipe-Tipe yang Dioperasikan secara Manual dan Otomatis

Setiapinstrumenyangmembutuhkan layanan darioperator manusiaadalahtipe

instrumenmanual. Sebuah instrumenotomatisbiasanyadisukai karenarespon

dinamikinstrumentersebut yangcepatdan jugabiayaoperasionalnyajauhlebih rendah

dibandingkan denganinstrumenyang dioperasikan secara manual.Namun,operasi

manualdapatditiadakandengan memasukkanperangkatself-balancing feedback

otomatisyang dikenal sebagaiinstrument servo-mechanisme.

Fig 1.8 Manual types null-bridge platinum resistance thermometer

Dalamperangkat ini, output dari detektorkesalahanyang diperkuat

menggerakkanelemen kontrol, yang pada

gilirannyamenyebabkanpergerakantransduserterbalik. Dengan cara ini, feedback

loopmelakukanpelacakandariinput yang diinginkansecara otomatis.

Bahkan, perangkatini sangat cocok untukperangkat null-seeking potensiometri

ataujembatan Wheatstone..

Fig 1.9 A typical block diagram of feedback type maesurement system

Keuntungan dari sistem ini adalah bahwa galvanometer tidak dikenakan setiap

beban fisik karena digunakan untuk cahaya langsung ke sel foto.

Ketikakondisinoltercapai, motorakanberhenti berjalandan

akibatnyapergerakansliderpada elemenresistensivariabeljugaakan berhentipada

titiktertentu.Perangkatyang umum digunakan adalah: self-balancing recording

potetiometer, hot wire anemometer, electro-magnetic flow meter, torque sensor,

servo-manometer, capacitance pick up, servo-controlled accelerometer.

1.4.3 Tipe-Tipe Analog dan Digital

InstrumenAnalogadalah Instument yangmenyajikanvariabelfisikyang

menarikdalam bentukberlanjut atau kontinyu

atauvariasi dengan langkah yg minim demi menghemat waktu. Kelemahan utama

dariperangkattersebut adalah bahwa merekatidak dapatmenunjukkan jumlah,yang

merupakanbagian vital darinilaisuatu alat ukur. Sebagai contoh, penghitung digital

revolusioner tidak dapat diindikasi. Hal ini telah memberikan posibilitasyg besar

dalam bidang computer-assisted decision making , computer-aided design, computer-

operated auto matic control sistem.

Sebagi tambahan, beberapa teknikcodingtelah dikembangkanuntuk

sinyaldigitalsaja.Oleh karena itu, dalam rangkauntuk mengambilkeuntungandari

kemampuan deteksikesalahan dankoreksi kesalahan, perlu untukmengkonversi

dataanlogke dalam bentuk digital.

Konversianalog-ke-digital dilakukandalam dua langkah. Pada langkahpertama,data

analogdidiskritisasidengan cara men-samplingdata setelahsetiap intervalwaktu yang

dikenal sebagaiwaktu sampling. Pada langkah kedua, nilaidigitalyang sesuaidiubah

menjadi kodebiner4-bit sehinggahasil konversi analog-ke-digital

menjadikompatibeldengankode yang digunakandalam komputerdigital.

1.4.4 Tipe-tipe Self-Generating dan Power-Operated

DalaminstrumenSelf-Generating (atau pasif), kebutuhan energidari

instrumenterpenuhiseluruhnyadarisinyal input. Sebagai contoh, sebuah kamera

denganselfotovoltaik. Beberapacontohumum lainnyadariinstrumen ini adalah: Simple

Bourdon gauge, mercury-in-glass, a technogenerator for measurement of rpm.

Di sisi lain, power-operated ( atau aktif ) instrument adalah intrument

yangmemerlukan beberapadaya tambahansepertiudara terkompresi,listrik,

pasokanhidrolik, dll untukoperasi mereka.

1.4.5 Tipe Kontak dan Tidak kontak

Sebuah Instrumen tipe kontak adalah salah satu yang menjaga medium atau

objek dari suatu benda itu sendiri.Sebagai contoh,sebuah thermometer tapi ada

terdapat alat yang tanpa kontak langsung.Alat-alat yang mengukur input.Sebagai

berikut :

Sebuha monitor pyrometer optic suhu pada tanur tinggi.

Tachometer

Alat-alat ini mengubah sebuah gelombang menjadi sinyal.Output pada alat ini

memakan frekuensi berlawanan dari rpm rotor yang telah ditentukan.

1.4.6 Diam dan Tipe Intelegensi

Sebuah dam atau alat tradisional adalah nilai input yang terukur dan yang

ditampilkan,namun data telah diproses oleh pengawas.Sebagai contoh,sebuah

pengukur tekanan bordon adalah suatu alat konvensional yang dapat mengukur dan

menampilkan tipe tekanan pada mobil.namun tergantung pada pengawas yang

menggunakannya.

Alat dengan intelegensi tinggi memproses data dalam penghubung dengan

mikroprosesor atau sebuah computer digital online ke asisten penyedia dalam

pengurangan kebisingan,kalibrasi otomatis,koreksi menyimpang,setelan tambahan dll.

Sebuah alat pintar termasuk dalam beberapa atau semua karakteristik di bahwa ini :

1. Output transduser dalam bentuk listrik

2. Output pada transduser harus dalam bentuk

3. Cenderung dengan computer digital

4. Software yang rutin dalam pengurangan kebisingan,pernyataan eror,kalibrasi

sendiri,settingan tambahan dll.

5. Software yang rutin pada output driver untuk tampilan digital yang cocok.

1.5 MIKROPROSESSOR- ALAT DASAR

Integrasi skala sangat tinggi telah

memberikan maksud yang sangat cocok dalam

menambahkan Intelejensi buatan untuk banyak

fasilitas.contoh,

Anjungan Tunai Mandiri (ATM)

Mesin Pembersih Otomatis

Sistem Otomatis Pengendali Bahan

Bakar pada mobil

Alarm Pencuri

Dan Puluhan Alat-alat modern lainnya.

Mikroprosessor memiliki 2 suku kata.Kata pertama ‘mikro’ cenderung pada

miniature kecil atau ukuran kecil.Kata kedua cenderung terhadap potensial yang luas

dalam menampilkan komputasi kompleks pada kecepatan yang snagat

tinggi,bersamaan dengan program atau software yang mempertinggi ketepatan dan

kecocokan dan keefektifan pada suatalat.Sekarang,mikroprosessor telah menghaslkan

dalam menawarkan alat pintar ini dalam bentuk ukuran kalkulator saku.

MIkroprossesor adalah alat operasional komputer yang bekerja sama dengan

sirkuit tambahan pada memory dan alat input/output pada komputer digital.Peralatan

input salah satunya adalah Keyboard,Floppy Disk,CD,Operasi manual atao mouse ,A-

D converter atau digital transuder.Output pada komputer ialah printer atau visual

display unit (VPU),dll.

Gambar 1.15 menunujkan sebuah tipe komputer berdasarkan system pengukuran.

Nilai Proses

Memori

Unit Kontrol

Unit Logika dan

Aritmatika

Proses atauSistem Pembangkit

Input Devices Output devices

Analog output

Multiplexer

Secara berurutan memasuki output pada satu

waktu

Output Digital berurutan

Perintah Operator

Soft

wares

Melalui alat I/O

Proses Output Komputer

DiskHasilCetakan VDUAnggota X-Y IndikasiPengatur

Maknetik

1.5.1 KeuntungandanKerugianpadaKomputer –SistemAlatInti

Berikutiniadalahkeuntungankomputer-sistemalatinti:

1. Merekacocokdiprogramsecaraotomatismembawaperintahbiasapadapengkoresi

2. Alat-alatinimemilikipengkondisisinyaldantampilan yang

kompak,tidakdatardandapatdipercaya.

3. Agakseringmerekamembuat diagnose

rutin,yangdapatmendeteksikegagalandansecaraotomatismengoreksikesamaan.

4. Pengukuran,Prosesdantampilanpada data adalahnilai proses yang

telahselsaipadawaktusebenarnya.

5. Instrument yang dapatdiprogramataudisetingdenganremot control.

Transduser Analog

Kondisioner Sinyal

+

Konverter Analog ke Digital

Komputer DIgital

Komunikasi Data

Tampilan Data

Pengunci Data

6. Alat-alatiniharganyarendah,akurasitinggidanlebihfleksibel.

7. Cenderungpadaukuran yang kecil,alatiniseringdijumpaidalambentuk portable.

8. Konsumsirendahterhadappemakaianlistrikdandapatdioperasikandenganbaterai.

9. Tidakmembutuhkankemampuankhususdalammengoperasikannyakarenamudah

dimengertipenggunanya.

Bagaimanapunjuga,alat-alatinimemilikikerugianyaitu :

1. Tidakdapatmenggantikanperan programmer ataudesainer

2. NomorMesinpenghancurinimemerlukan proses data dalambentuk digital.

3. Software komputerkomersialmenjadisangatcepatdansecara periodic

diperbaruitermasukpengeluaranekstra.

4. Alatinicenderungterserang virus sehinggaalatinitiba-

tibamenjadirusakdantidakdapatdioperasikan.

1.6 STANDAR DAN KALIBRASI

Pengukuranadalahsuatuaktivitasperbandinganterhadapbanyaknya data antarastandar

yang belumdijelaskandanjarak yang

belumdiketahuipadanilaifisiknya.Berikutadalahduahal yang

diperlukandalampengukuran ,yaitu :

1. Standar yang digunakanharusbenar ,ketepatantinggidanmenghasilkan.

2. Alatpengukurandanprosedurkalibrasipengambilandalampengukuranharuslahda

patdipercaya ( sebenernya)

1.6.1 StandarPengukuran

Suataustandarpengukurandapatdijelaskansebagaiperwakilanfisikdalam unit

pengukuran .Suatu unit

pengukuransecaraumumdipilihdenganreferensipadasebuahstandar material

buatanataufenomenadasar yang termasukdalamfisikdan atom konstan

Sebagaicontoh ,satuan SI

massa,dinamakankilogram,yangaslinyadijelaskansebagaimassadesimeterkubikpada air

di temperature massajenismaksimum.Material yang mewakili Biro

BeratdanPengukuran di Sevres,Prancis.

Nyatanya,sejumlahstandartelahdihasilkanoleh unit

pengukuranlainnyatermasukstandardasarnyasebagaimanamemperolehnilai yang

termasukmekanikal,Listik,Termal,Optikdll.