Dokumen tersebut membahas konsep dasar sistem instrumentasi dan pengukuran, termasuk definisi pengukuran, tujuan sistem pengukuran, elemen-elemen pengukuran, standar pengukuran, karakteristik sistem pengukuran seperti resolusi dan sensitivitas, serta kalibrasi alat ukur.

1. Konsep Dasar Sistem
Instrumentasi
Prodi Fisika Unimed
Juniastel Rajagukguk

2. Instrument
Measuring:Mengukur
nilai variabel proses
Indicating: Menujukkan
nilai variabel proses
Recording: Mencatat
nilai variabel proses
Pengukuran (Measurement): Suatu perbandingan
sebuah kuantitas yang tidak diketahui nilainya dengan
suatu nilai standar (dalam satuan tertentu)

3. Definisi Sistem Pengukuran:
• Mengukur adalah membandingkan parameter
pada obyek yang diukur terhadap besaran yang
telah distandarkan.
• Pengukuran : Proses mendapatkan informasi
tentang nilai variabel suatu proses/sistem atau
mendapatkan informasi tentang nilai dari suatu
besaran fisis, informasi yang didapatkan dapat
berupa data kuantitatif maupun kualitatif
• Data Empiris : Data yang diperoleh langsung dari
sistem pengukuran
• Data Terproses : Data hasil pengolahan dari data
empiris, misal perhitungan dari beberapa variabel

4. Untuk apa sistem pengukuran?
• Mendapatkan data variabel-variabel dari
suatu proses atau sistem
• Data tersebut kemudian dapat digunakan
untuk kepentingan lebih lanjut misalnya:
• Desain – Rancang Bangun
• Pengendalian/Sistem Kontrol
• Assessment/evaluasi/audit

5. Dasar Instrumentasi pengukuran
Menghasilkan Informasi
(Perubahan variabel-variabel)
Pengamat: orang yang
memerlukan informasi
Menghubungkan antara proses dan pengamat,
mengubah sinyal menjadi yang dapat terbaca oleh
pengamat dengan standar unit tertentu
Nilai sebenarnya dari variabel
proses
Nilai terukur (hasil pengukuran)

6. Elemen-Elemen Pengukuran

7. Elemen-Elemen Pengukuran
• PSE menerima energi dari media yang diukur dan
menghasilkan output yang besarnya tergantung dari
kuantitas yang diukur.
• VCE mengubah/mengkonversi output PSE menjadi
variabel fisik, seperti tegangan (voltage), jarak
perpindahan (displacement)
• VME memanipulasi sinyal var. fisik untuk menghasilkan
sinyal instrumen yang diinginkan.
• DTE mengirim (transmit) data dari elemen satu ke
elemen lain.
• DPE menunjukkan hasil pengukuran pointer yang
bergerak di sepanjang skala ukur catatan pena pada
sebuah kertas)

8. Standar Pengukuran
1. Standar Internasional
2. Standar Primer
3. Standar Sekunder
4. Standar Kerja
5. Standar arus
6. Standar Tegangan
7. Standar Resistansi
8. Standar Kapasitansi
9. Standar waktu dan frekuensi

9. Standar Internasional
• dasar dan standar-standar tersebut dirawat
oleh IBMW (International Bureau of Weights
and Measures) dan tidak tersedia bagi
pemakai alat-ukur biasa untuk maksud
pembanding dan kalibrasi.

10. Standar Primer
• Standar ini dipelihara oleh laboratorium-
laboratorium standar nasional di berbagai
Negara di dunia. Standar primer tidak tersedia
untuk digunakan di luar laboratorium nasional
dan fungsinya yaitu memeriksa dan
mengalibrasi standar-standar sekunder

11. Standar Sekunder
• Standar ini merupakan referensi dasar bagi
standar-standar yang digunakan di
laboratorium pengukuran industri. Tanggung
jawab pemeliharaan dan kalibrasi dilakukan
oleh industri itu sendiri

12. Standar Kerja
Merupakan alat utama bagi sebuah
laboratorium pengukuran. Standar ni digunakan
untuk memeriksa dan mengalibrasi instrumen-
instrumen laboratorium yang umum mengenai
ketelitian atau melakukan perbandingan dalam
pemakaiannya di industri.

13. Standar ampere
Arus konstan dimana pada 2 konduktor lurus
dengan panjang tak berhingga yang diletakkan
paralel, dengan penampang melingkar
diabaikan, diletakkan terpisah 1 meter dalam
ruang hampa, akan menghasilkan gaya yang
besarnya sama dengan 2×10−7 newton per
meter

14. Standar Tegangan
Ketentuan SI adalah tabung gelas
Weston mirip huruf H memiliki
dua elektrode, tabung elektrode
positip berisi elektrolit mercury
dan tabung electrode negatip
diisi elektrolit cadmium,
ditempatkan dalam suhu
ruangan. Tegangan electrode
Weston pada suhu 20°C sebesar
1.01858 V
f=frequency of the microwave irradiation

15. Standar Resistansi
Ketentuan SI adalah sebuah kumparan kawat yang
terbuat dari paduan manganin atau Evanohm
resistansi 1Ώ dengan hambatan jenis tinggi dan
koefisien temperature rendah (hubungan hambatan
dengan suhu konstan). Kumparan tersebut
ditempatkan dalam tabung terisolasi untuk
menghindari perubahan hambatan

16. Standar Kapasitansi
• Satuan kapasitansi (farad) dapat diukur
dengan menggunakan rangkaian Maxwell
yang dijalankan oleh arus searah (DC) dimana
kapasitansi tersebut ditentukan dari lengan-
lengan jembatan yang resistif

17. Standar waktu dan frekuensi
Penyelidikan satuan waktu dengan mendefinisikan satuan
waktu yang disebut ET (Ephemeris Time). ET didasarkan
pada pengamatan astronomi dari gerakan bulan
mengelilingi bumi. Sejak 1956, sekon sesaat telah
diartikan oleh IBMW sebagai 1/31.556.925.99747 tahun
tropis pada Januari tanggal nol tahun 1900 pada ET 12
jam, dan diakui sebagai satuan dasar waktu yang tidak
berubah-ubah.
Untuk frekuensi, Panitia Internasional mengenai Berat
dan Ukuran (ICMW) telah mendefinisikan sekon
berdasarkan frekuensi peralihan cesium, dengan
menetapkan nilai sebesar 9192631770 Hz untuk peralihan
atom cesium yang paling baik tanpa diganggu oleh
medan-medan luar

18. Sistem Pengukuran
• Prithwiraj Purkait-Electrical and Electronics Measurements and Instrumentation
(2013).pdf

19. Contoh

20. Manfaat Instrumentasi Elektronik
1. Different physical quantities can be converted
into electrical signal by transducers.
2. Electrical signal can amplified, multiplexed,
filtered and measured easily.
3. Electrical signal can be converted from A/D or
D/A signal.
4. Electrical signals can be transmitted over long
distances by wire or radio link etc.
5. Many measurements can be carried
simultaneously.
6. Digital signal are compatible with computers.
7. High Sensitivity, low power consumption, high
reliability.
4/5/2022 20

21. Karakteristik Sistem Pengukuran

22. Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

23. Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

24. Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

25. Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

26. Resolusi, Stabilitas dan Sensitivitas

27. Resolusi, Stabilitas dan Sensitivitas

28. Resolusi, Stabilitas dan Sensitivitas

29. Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

30. Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

31. Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

32. Karakteristik Statik Sistem Pengukuran

33. Linearitas dan Non Linearitas

34. Linearitas dan Non Linearitas

35. Linearitas dan Non Linearitas

36. Contoh

37. Error Reduction Techniques

38. Error Reduction Techniques

39. Error Reduction Techniques

40. Karakteristik Dinamik Sistem
Pengukuran

41. Karakteristik Dinamik Sistem
Pengukuran

42. Kalibrasi
• Kalibrasi - membandingkan alat ukur dgn referensi

43. Kalibrasi

44. Tugas
Short-answerQuestions dan Long-
answerQuestions
• Dari BAB 1 buku Prithwiraj Purkait: Electrical
and Electronics Measurements and
Instrumentation

45. • Kalibrasi
• Menghitung nilai resistor