DASAR DASAR PENGUKURAN

Pengukuran merupakan sub bidang dasar  yang sangat luas dipandang dari ilmu pengetahuan dan teknik, meliputi masalah deteksi, pengolahan, pengaturan dan analisa data. Besaran yang diukur atau dicatat oleh suatu instrumen termasuk besaran-besaran fisika, kimia, mekanik, Iistrik, maknit, optik dan akustik. Parameter besaran-besaran tadi merupakan bahan kegiatan yang penting dalam tiap cabang penelitian ilmu dan proses industri yang berhubungan dengan sistem pengaturan proses, instrumentasi proses dan pula reduksi data.

Pengukuran memberikan arti  untuk menjelaskan gejala alarn dalam besaran kuantitatif. Mengukur berarti mendapatkan sesuatu yang dinyatakan dengan bilangan. Informasi yang bersifat kuantitatif dari sebuah pekerjaan penelitian merupakan

alat pengukur dan pengatur suatu sifat dengan tepat. Keandalan sebuah pengaturan sangat bergantung pada keandalan pengukuran.

Berbagai macam instrumen telah mulai dikembangkan sejak tahun 1930 karena masuknya elektronika dan fisika terdapat instrumen listrik yang dapat diandalkan untuk pengukuran yang kontinu dan dapat merekam banyak parameter.   Berbagai variabel yang perlu dalam pengukuran telah diperluas, teknik dan metoda lama didasarkan pada gejala fisika dan kimia yang baru diketemukan juga dikembangkan. Dalam empat dekade ini teknik pengukuran telah disempurnakan untuk memenuhi keperluan yang tepat bagi para ahli dan ilmuwan. 

Penggambaran sistem

Sistem pengukuran umum terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut ditunjukkan pada gambar 1.

a)    . Transduser yang mengubah besaran yang diukur (kuantitas yang diukur, sifat atau keadaan) menjadi output listrik yang berguna

b)    . Pengkondisi sinyal yang mengubah output transduser menjadi besaran listrik yang cocok untuk mengatur perekaman atau pemrograman.

c)      Pemraga atau alat yang dapat dibaea, memeragaan informasi tentang besaran   yang diukur menggunakan satuan yang dikenal dalam bidang teknik.

d)     Catu daya listrik mernberikan tenaga kepada transduser dan bagian pengkondisi sinyal dan pula untuk alat pemraga.

Gambar 1. Sistem pengukuran umum

Transduser didefinisikan sebagai sebuah alat yang bila terkena suatu bentuk energi dapat mengubahnya menjadi bentuk energi yang lain. Sifat transduksi dapat dari mekanik listrik, atau optika menjadi bentuk yang lain. Pengkondisi sinyal mempunyai variasi ke kompleksan mulai dari rangkaian resistor sederhana atau rangkaian maching impedansi hingga yang terdiri dari mulai tingkat penguat, detektor, demodulator dan filter. IstiIah lain dari pengkondisi sinyal adalah pemodifikasi sinyal atau pemroses sinyal. Sinyal output dapat berbentuk analog atau besaran digital.

Pemraga (read out/display) dapat memberikan pula format analog atau digital yang dapat dibaca atau diintrepretasikan. Sebuah alat pemraga yang sederhana dalam instrumen Iistrik ialah meterpanil (panelmeter) yang mempunyai skala dan jarum penunjuk. Pemraga yang baru seiring dengan perkembangan komputer tidakmenggunakan sinyal analog tetapi diubah menjadi sinyal digital memakai sebuah konverter analog ke digital dan seterusnya diperagakan pada panel digital.   Dapat dihasilkan pencetakan (print out) numerik (dengan angka) menggunakan alat pengetik bila diperlukan pencatatan permanen. Sinyal analog juga dapat direkam dengan menggunakan rekorder dengan kertas bergulung dan sinyal diproses memakai sistem potensiometer dengan penyeimbangan sendiri (self-balancing potentiometer) atau pada osilograp tipe galvanometer memakai sinar ultraviolet pada kertas film.   Cara ini dapat digunakan pula bila sinyal sangat lambat perubahannya, jarum galvanometer kuat dengan pena penulis memakai tinta atau filamen panas pada kertas termal. Sinyal digital dapat direkam dengan berbagai cara misalnya pada teleprinter memakai pita kertas berlubang, printer-garis, printer-mosaik (dot-matrix), kertas proses, pita maknit dan floppy-disk. Keuntungannya dengan cara-cara ini ialah Iebih akurat dan mengurangi kesalahan oleh manusia.

(Sumber :  Diktat ITB 1988/1989  bidang instrumentasi elektronika)