Alat Ukur dan Pengukuran
Secara umum dikatakan bahwa pengukuran adalah membandingkan
sesuatu dengan besaran standar. Agar dapat digunakan, maka besaran standar
tersebut harus dapat didefinisikan secara fisik, tidak berubah karena waktu,
dan harus dapat digunakan sebagai alat pembanding di mana saja, besaran standar
tentunya memerlukan satuan-satuan dasar. Sistem metrik digunakan oleh hampir
seluruh negara-negara industri dimana satuan dasarnya banyak mengikuti international
system of units atau SI Units yang di dalamya dikenalkan bermacam-macam
satuan dasar. Untuk dapat melakukan pengukuran dengan bantuan satuan dasar
tersebut diperlukan alat ukur.
Konstruksi Umum dan Alat Ukur
Kita telah mengenal apa yang disebut dengan mistar atau
penggaris, mistar ini ada yang terbuat dari kayu, ada yang dari pastik, dan
yang paling baik terbuat dari besi stainless. Pada salah satu
penampang lebar dari mistar tersebut biasanya dicantumkan angka-angka yang
menunjukkan skala dari mistar. Dengan mistar ini kita dapat menentukan ukuran
panjang sesuatu yang besarnya dapat dibaca langsung dari penunjukan skala yang
ada pada mistar. Dengan mistar ini kita dapat menentukan ukuran panjang sesuatu
yang besarnya dapat dibaca langsung dari penunjukan skala yang ada pada mistar.
Dengan demikian mistar yang digunakan untuk mengukur panjang tersebut dapat
dinamakan sebagai alat ukur. Tidak berlebihan kalau dikatakan bahwa mistar
merupakan alat ukur yang paling sederhana bila ditinjau adanya satuan dasar.
Geometri benda ukur biasanya begitu komplek sehingga dalam pengukuran
diperlukan kombinasi cara dan bentuk pengukuran yang bermacam-macam. Dengan
demikian diperlukan juga bermacam-macam alat ukur yang memiliki karakteristik
sendiri-sendiri. Karakteristik dari alat-alat ukur inilah yang menyebabkan
adanya perbedaan antara alat ukur yang satu dengan alat ukur lainnya.
Karakteristik ini biasanya menyangkut pada konstruksi dan cara kerjanya. Secara
garis besar, sebuah alat ukur mempunyai tiga komponen utama yaitu sensor,
pengubah dan pencatat/penunjuk.
Alat ukur adalah perangkat untuk menentukan nilai atau besaran dari suatu
kuantitas atau variabel fisis. Pada umumnya alat ukur dasar terbagi menjadi
dua, yaitu alat ukur analog dan digital. Ada dua sistem pengukuran yaitu sistem
analog dan sistem digital. Alat ukur analog memberikan hasil ukuran yang
bernilai kontinu, misalnya penunjukkan temperatur yang ditunjukkan oleh skala,
petunjuk jarum pada skala meter, atau penunjukan skala elektronik. Alat ukur
digital memberikan hasil pengukuran yang bernilai diskrit. Hasil pengukuran
tegangan atau arus dari meter digital merupakan sebuah nilai dengan jumlah
digit tertentu yang ditunjukkan pada panel display-nya.
Alat ukur digital mempunyai beberapa keuntungan daripada
alat ukur analog, diantaranya meningkatkan akurasi, resolusi, kecepatan
pengukuran yang tinggi, dan mengurangi error yang disebabkan oleh manusia
(pembacaan hasil pengukuran).
Karena sinyal yang diukur adalah sinyal analog maka sinyal
tersebut perlu dirubah kedalam sinyal digital agar dapat dilakukan pengukuran
oleh alat ukur digital. Perubahan sinyal dari analog ke digital dapat dilakukan
oleh alat ADC (Analog to Digital Converter).
Alat ukur digital sebenarnya terbagi menjadi dua macam, yaitu :
– Digital
Instruments (Alat ukur Digital)
– Digital Readout
Instruments (Alat ukur Pembacaan Digital)
Prinsip kerja macam Alat ukur dapat digambarkan dengan
diagram sederhana sebagai berikut :
1. Alat ukur Analog
Pada alat ukur analog sinyal input berupa sinyal analog di
proses melalui rangkaian analog yang kemudian sinyal tadi ditransformasikan
kedalam besaran fisik/mekanik sehingga dapat diukur besarnya sinyal melalui
display analog (jarum penunjuk)
2. Digital Readout Instruments (Alat Ukur Pembacaan
Digital)
Pada Alat ukur Digital Readout Instruments (Alat Ukur
Pembacaan Digital), sinyal analog input akan diprioses melalui rangkaian analog
(penguat dll), kemudian hasil proses sinyal tadi di konversikan kedalam bentuk
sinyal digital oleh ADC sehingga hasil pengukuran dapat di tampilkan kedalam
display digital
3. Digital Instruments (Alat ukur Digital)
Pada Alat ukur Digital Instruments (Alat Ukur Digital),
sinyal analog input akan konversikan terlebih dahulu kedalam bentuk sinyal
digital oleh ADC, sinyal digital dari ADC tadi akan diproses oleh rangkaian
digital (multiplex, mikrokontroler dll) kemudian hasil pengukuran di tampilkan
melalui display digital.
Perbedaan mendasar antara Digital Instruments (Alat ukur
Digital) dan Digital Readout Instruments (Alat ukur Pembacaan Digital) adalah
bahwa alat ukur digital memproses sinyal melalui rangkaian digital, sedangkan
Alat ukur pembacaan digital memproses sinyal melalui rangkaian analog, adapaun
display pengukuran kedua alat ini adalah sama yaitu display digital.
Digital Readout Instruments (Alat ukur Pembacaan Digital)
biasanya mempunyai akurasi yang sama dengan alat ukur analog biasa, karena
proses pengolahan sinyalnya melalui alat yang sama yaitu rangkaian analog,
hanya saja Digital Readout Instruments (Alat ukur Pembacaan Digital) dapat
mengurangi kesalahan pengukuran yang diakibatkan oleh kesalahan pembacaan
(skala, paralaks, kondisi mata) dikarenakan hasil pengukuran sudah dapat dibaca
dalam bentuk angka.
1 Ampermeter
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik baik
untuk listrik DC maupun AC yang ada dalam rangkaian tertutup. Amperemeter
biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara menggunakannya adalah
dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.
2.
Voltmeter
Voltmeter adalah alat/perkakas untuk mengukur besar tegangan listrik dalam
suatu rangkaian listrik. Voltmeter disusun secara paralel terhadap letak
komponen yang diukur dalam rangkaian. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan
tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung
kaca atau plastik. Lempengan luar berperan sebagai anode sedangkan yang di
tengah sebagai katode. Umumnya tabung tersebut berukuran 15 x 10cm (tinggi x
diameter)
3. Ohm-meter
Ohm-meter adalah alat untuk mengukur hambatan listrik, yaitu
daya untuk menahan mengalirnya arus listrik dalam suatu konduktor. Besarnya
satuan hambatan yang diukur oleh alat ini dinyatakan dalam ohm. Alat ohm-meter
ini menggunakan galvanometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang lewat
pada suatu hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan ke satuan ohm.
4. Multitester Analog/Digital
Multimeter adalah alat untuk mngukur listrik yang sering dikenal sebagai VOAM
(VolT, Ohm, Ampere meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan
(ohm-meter), maupun arus (amper-meter). Ada dua kategori multimeter: multimeter
digital atau DMM (digital multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil
pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur
listrik AC, maupun listrik DC.
5. Oscilloscope
Oscilloscope/osiloskop adalah alat ukur elektronika yang berfungsi
memproyeksikan bentuk sinyal listrik agar dapat dilihat dan dipelajari.
Osiloskop dilengkapi dengan tabung sinar katode. Peranti pemancar elektron
memproyeksikan sorotan elektron ke layar tabung sinar katode. Sorotan elektron
membekas pada layar. Suatu rangkaian khusus dalam osiloskop menyebabkan sorotan
bergerak berulang-ulang dari kiri ke kanan. Pengulangan ini menyebabkan bentuk
sinyal kontinyu sehingga dapat dipelajari.
6. Generator fungsi
Generator fungsi adalah alat ukur yang digunakan sebagai sumber pemicu yang
diperlukan, merupakan bagian dari peralatan (software) uji coba elektronik yang
digunakan untuk menciptakan gelombang listrik. Gelombang ini bisa
berulang-ulang atau satu kali.
Generator fungsi analog umumnya menghasilkan gelombang
segitiga sebagai dasar dari semua outputnya. Segitiga ini dihasilkan oleh kapasitor
yang dimuat dan dilepas secara berulang-ulang dari sumber arus konstan.
Tipe lain dari generator fungsi adalah sub-sistem yang
menyediakan output sebanding terhadap beberapa input. Contohnya, output
berbentuk kesebandingan dengan akar kuadrat dari input. Alat seperti itu
digunakan dalam sistem pengendali umpan dan komputer analog.
SUMBER :
Komentar
Posting Komentar