KALIBRASI DAN STATISTIK Pratikto M. Arman

Pengukuran VS Error Setiap pengukuran disertai ketidakpastian Ketidakpastian menentukan tingkat kepercayaan terhadap data. Akurasi (yang dinyatakan dalam % error) menunjukkan tingkat kepercayaan terhadap data. Terdapat error atau penyimpangan yang dapat diterima dengan kesepakatan

Setiap pengukuran disertai ketidakpastian

Ketidakpastian menentukan tingkat kepercayaan terhadap data.

Akurasi (yang dinyatakan dalam % error) menunjukkan tingkat kepercayaan terhadap data.

Terdapat error atau penyimpangan yang dapat diterima dengan kesepakatan

Jenis-jenis error Kesalahan umum: Gross Error Diatasi dengan latihan untuk operator Kesalahan sistematis : Sistematic Error Diatasi dengan kalibrasi Kesalahan acak: Random Error Diatasi dengan pengukuran berulang Ketiganya harus dilakukan

Kesalahan umum: Gross Error

Diatasi dengan latihan untuk operator

Kesalahan sistematis : Sistematic Error

Diatasi dengan kalibrasi

Kesalahan acak: Random Error

Diatasi dengan pengukuran berulang

Ketiganya harus dilakukan

Experimental Error Pengukuran tunggal % error = (hasil pengukuran – reference) x 100% reference

Pengukuran tunggal

% error =

(hasil pengukuran – reference) x 100%

Pengukuran berulang Analisis statistik sederhana Ada software bantu (excel)

Analisis statistik sederhana

Ada software bantu (excel)

Beberapa analisis statistik Rata-rata : menunjukkan rata-rata dari suatu rangkaian pengukuran berulang Penyimpangan terhadap rata-rata Rata-rata simpangan Deviasi standar

Rata-rata : menunjukkan rata-rata dari suatu rangkaian pengukuran berulang

Penyimpangan terhadap rata-rata

Rata-rata simpangan

Deviasi standar

Rata-rata 4 4 3 2 1 x x x x     n x n n   Rata-rata Rata-rata x =

Penyimpangan terhadap rata-rata d n = x n - x _ d 1 = x 1 - x _ d 2 = x 2 - x _ ;

Rata-rata simpangan n D i   d n

Deviasi standar n - 1  i   d n  2

Rata-rata dan standar deviasi  x

Akurasi dan presisi Rata-rata % error akurasi Deviasi standar Range presisi

Prosedur utama kalibrasi Tentukan standar yang digunakan identifikasi input, output, gangguan yang mungkin serta proses pengukuran (hubungan input dan output). Kendalikan lingkungan, sesuaikan standar. Beri input tertentu pada proses dan lakukan pengukuran pada output. Bandingkan input dan output lakukan penyetelan yang diperlukan

Tentukan standar yang digunakan

identifikasi input, output, gangguan yang mungkin serta proses pengukuran (hubungan input dan output).

Kendalikan lingkungan, sesuaikan standar.

Beri input tertentu pada proses dan lakukan pengukuran pada output.

Bandingkan input dan output lakukan penyetelan yang diperlukan

Prosedur Utama Kalibrasi Kalibrasi dapat dilakukan pada bagian-bagian sistem pengukuran atau dapat juga kalibrasi secara keseluruhan Sensor Transducer Input/ Measurand Stage 1 Signal Conditioning Transduced Electrical Signal Stage 2 Indicator Computer Recorder Processor Controller Readout/ Applications Stage 3

Kalibrasi dapat dilakukan pada bagian-bagian sistem pengukuran atau dapat juga kalibrasi secara keseluruhan

Penyetelan zero dan span Penyetelan zero: Menentukan titik nol Mengembalikan ke titik nol Dilakukan pada signal conditioning dan atau display Penyetelan span: Untuk mengatur titik maksimum Disesuaikan dengan range yang diinginkan Span – zero = range, rentang

Penyetelan zero:

Menentukan titik nol

Mengembalikan ke titik nol

Dilakukan pada signal conditioning dan atau display

Penyetelan span:

Untuk mengatur titik maksimum

Disesuaikan dengan range yang diinginkan

Span – zero = range, rentang

Regresi Linear Digunakan untuk mengetahui hubungan antara dua variabel (pengukuran). Contoh: mengetahui hubungan antara temperatur dengan tegangan yang dikeluarkan pada termocouple Sebagai indikator sensitivitas. Diambil dari pengukuran yang berulang

Digunakan untuk mengetahui hubungan antara dua variabel (pengukuran).

Contoh: mengetahui hubungan antara temperatur dengan tegangan yang dikeluarkan pada termocouple

Sebagai indikator sensitivitas.

Diambil dari pengukuran yang berulang

Regresi linear x temperatur Y tegangan m b y = a + bx m = sensitivity

Regresi Linear Metode Free hand, dengan menarik garis lurus secara bebas, yang dianggap mewakili hubungan linier antara dua variabel yang dimaksud Metoda kuadrat terkecil, dihitung secara matematis

Metode Free hand, dengan menarik garis lurus secara bebas, yang dianggap mewakili hubungan linier antara dua variabel yang dimaksud

Metoda kuadrat terkecil, dihitung secara matematis

Metode Kuadrat Terkecil Jika Y variabel tak bebas (misalnya tegangan) dan X variabel bebas (misalnya temperatur) Dicari hubungan Y = a + bX

Jika Y variabel tak bebas (misalnya tegangan) dan X variabel bebas (misalnya temperatur)

Dicari hubungan Y = a + bX

Metode Kuadrat Terkecil

Contoh

Hasil Perhitungan a = 69,76 b = 0,99405 Persamaaan: Y = 0,99405 X + 69,76

a = 69,76

b = 0,99405

Persamaaan:

Y = 0,99405 X + 69,76

Penyebab Ketidakakurasian Perubahan kondisi lingkungan: Temperatur dan tekanan, penyesuaian kondisi lingkungan Efek pembebanan Pada sistem mekanik, keausan roga gigi, berkurangnya kelenturan pegas Pada system elektronik, bergesernya nilai resistansi, induktansi dan kapasitif.

Perubahan kondisi lingkungan:

Temperatur dan tekanan, penyesuaian kondisi lingkungan

Efek pembebanan

Pada sistem mekanik, keausan roga gigi, berkurangnya kelenturan pegas

Pada system elektronik, bergesernya nilai resistansi, induktansi dan kapasitif.

Kalibrasi Kalibrasi menyangkut kesepakatan. Perhitungan statistik membantu kita memahami proses kalibrasi. Legal aspect, Direktorat Metrology Lembaga-lembaga independen

Kalibrasi menyangkut kesepakatan.

Perhitungan statistik membantu kita memahami proses kalibrasi.

Legal aspect, Direktorat Metrology

Lembaga-lembaga independen

The End