Pengukuran dan Kesalahan Dharmawan – Teknik Pengukuran

Pokok Bahasan Istilah Pengukuran. Ketelitian dan Ketepatan. Angka-angka berarti. Jenis-jenis kesalahan. Kemungkinan kesalahan. Kesalahan Batas.

1. Istilah Pengukuran Instrumen (Instrument) Ketelitian (Accuracy) Ketepatan (Precision) Sensitivitas (Sensitivity) Resolusi (Resolution) Kesalahan (Error) Instrumen (instrument) adalah sebuah alat untuk menentukan nilai atau besaran suatu kuantitas atau variable ; suatu alat yang digunakan untuk menentukan penunjukkan harga besaran yang diobservasi Ketelitian (accuracy) adalah Nilai terdekat dari hasil pengukuran alat mendekati nilai sebenarnya dari variabel yang diukur Ketepatan (Precision) adalah suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang serupa. Dengan memberikan suatu harga tertentu bagi sebuah variable. Ketepatan (presisi) merupakan suatu ukuran tingkatan yang menunjukkan perbedaan hasil pengukuran pada pengukuran-pengukuran yang dilakukan secara berurutan. Sensitivitas (sensitivity) adalah perbandingan antara sinyal keluaran atau respon instrument terhadap perubahan masukan atau variabel yang diukur Resolusi (resolution) adalah perubahan terkecil dalam nilai yang diukur di mana instrument akan memberi respon (tanggapan) ; perubahan terkecil dari variable pengukuran yang masih dapat ditanggapi oleh oleh instrument Kesalahan (error) adalah penyimpangan variable yang diukur dari harga (nilai) sebenarnya. Pengukuran adalah cara (proses) untuk menentukan banyaknya jumlah, derajat, atau kapaistas dengan membandingkan (lansung/tidak) dengan standar yang dapat diterima oleh umum dari system satuan yang digunakan Harga yang diharapkan adalah harga yang paling mungkin diperhitungkan menunjukkan salah satu perkiraan untuk pengukuran

2. Ketelitian dan Ketepatan Ketelitian merupakan tingkat kesesuaian atau dekatnya suatu hasil pengukuran terhadap harga yang sebenarnya. sedangkan ketepatan ( presisi ) menyatakan tingkat kesamaan di dalam sekelompok pengukuran atau sejumlah instrument

2. Ketelitian dan Ketepatan Dua voltmeter yang sama merek dan modelnya, yang mempunyai skala yang teliti, penujuknya jenis bilah pisau, dan adanya cermin pada skala untuk menghidari kesalahan paralak. Kedua instrument tersebut mampu mengukur dengan 3 kepresisian yang sama, namun jik a resistor seri di dalam salah satu voltmeter tidak sempurna, pembacaannya kemungkinan besar mengalami kesalahan. Karena itu ketelitian kedua voltmeter tersebut dapat berbeda sama sekali (untuk menentukan voltmeter mana ya ng menghasilkan kesalahan, diperlukan perbandingan terhadap voltmeter standar)

3. Angka-angka berarti Tahanan 68 Ω berarti nilai tahanan tersebut lebih mendekati nilai 68Ω dari pada 67 Ω atau 69 Ω Tahanan 68,0 Ω berarti nilai tahanan tersebut lebih mendekati nilai 68,0 Ω dari pada 67,9 Ω atau 68,1 Ω Pada 68 Ω terdapat 2 angka berarti sedangkan 68,0 Ω terdapat 3 angka berarti Suatu indikasi bagi ketepatan pengukuran diperoleh dari banyaknya angka-angka yang berarti (significant figures). Angka-angka yang berarti tersebut memberikan informasi yang actual (nyata ) mengenai besaran atau ketepatan pengukuran. Makin banyak angka-angka yang berarti, ketepataan pengukuran menjadi lebih besar.

3. Angka-angka berarti Contoh jika didapatkan data dari empat pengamat 117,02 volt; 117,11 volt; 117,08 volt; 117,03 volt. Tentukan (a) tegangan rata-rata , (b) rangkuman kesalahan : Jika dilakukan pengkuran secara terpisah (tidak saling tergantung) guna mendapatkan hasil pengukuran yang mendekati harga sebenarnya, maka hasil tersebut dinyatakan dalam nilai rata-rata dari semua pembacaan, dan rangkuman kesalahan yang merupakan penyimpangan terbesar (large devition ) dari nilai rata-rata tersebut.

3. Angka-angka berarti Penyelesaian

3. Angka-angka berarti Bila dua atau lebih pengkuran denga tingkat ketelitian yang berbeda dijumlahkan, maka hasilnya hanya seteliti pengukuran yang paling kecil ketelitiannya

4. Jenis-jenis kesalahan Kesalahan umum (gross-error) Kesalahan sistematis (systematic error) Kesalahan yang tak disengaja (random error) Pengukuran adalah proses perbandingan antara suatu besaran yang tidak diketahui dengan suatu besaran standa r yang diperoleh, yang meliputi hubungan suatu alat ukur di dalam system dengan pertimbangan dan pengamatan dari hasil respon pada instrument. Pengukuran yang diperoleh adalah pengukuran besaran yang disebut dengan “harga sebenarnya (true value)” akan tetapi sangat sukar untuk memberi definisi harga yang sebenarnya Kesalahan umum (gross-error) adalah kesalahan yang disebabkan karena manusia ; Kesalahan yang disebabkan oleh pemakai alat ukur: kesalahan paralak, kesalahan penaksiran, kesalahan pembacaan alat ukur, penyetelah yang tidak tepat, pemakaian instrumen yang tidak sesuai. Kesalahan sistematis (systematic error ) adalah kesalahan yang disebabkan oleh kekurangan pada instrumen itu sendiri. Seperti gesekan bantalan penggerak meter, ketegangan pegas yang tidak tepat, kalibrasi yang tidak sesuai, perawatan, penggunaan dan penanganan instrument yang tidak benar, kerusakan atau adanya bagian-bagian yang aus dan pengaruh lingkungan terhadap peralatan. Kesalahan yang tak disengaja (random error) adalah yang penyebabnya tidak secara langsung dapat diketahui, seperti Kesalahan yang disebabkan oleh pengaruh kondisi lingkungan : temperature, tekanan, dan kelembaban yang tinggi, atau listrik statis, medan elektromagnetik yang kuat.