Dasar-dasar Pengukuran Elektronika

1.   Definisi pengukuran

Pengukuran merupakan kegiatan yang sebenarnya sering dilakukan, baik dilakukan secara langsung maupun tidak langsung akan tetapi tidak sedikit seseorang yang memperhatikannya, sehingga ketika ditanya tentang definisi mengenai kegiatannya tersebut (pengukuran), maka banyak orang yang bingung menjawabnya. Beberapa contoh kegiatan pengukuran yang biasa dilakukan diantaranya; seorang tukan kayu menggunakan meteran untuk mengukur kayu yang hendak dipotog, seorang tukang batu-bata menggunakan selang-berisi air untuk megukur kerataan pemasangan batu-bata yang sedang dibangun, seorang dokter menggunakan stetoskop untuk mengetahui detak jantung si pasien yang sedang diperiksanya dan lain sebagainya. Terus kemudian apa sih definisi tentang pengukuran (What is definition of measurment)?. Pengukuran adalah kegiatan yang direncanakan untuk memperoleh informasi kuatitatif tentang beberapa gejala fisik dengan membadingkan terhadap suatu referensi atau standar. Sedangkan benda atau unit yang diukur, dalam teknik pengukuran disebut dengan measurand. [1/20].

2.   Kategori Pengukuran

Terdapat tiga kategori umum dalam teknik pengukuran, yaitu: pengukuran langsung (direct), pengukuran tak langsung (indirect) dan pengukuran dengan kesetimbangan (null).

a). Pengukuran langsung (direct measurement)

Pengukuran langsung merupakan pengukuran yang dilakukan dengan cara memegang antara measurand dengan pengukur standar dan membandingkannya secara langsung. Contoh pengukuran untuk jenis pengukuran secara langsung ini misalnya adalah sebuah mistar atau meteran digunakan mengukur kabel yang hendak dipotong sesuai dengan ukuran yang diinginkan. Misalnya kabel ingin dipotong dengan panjang 3,5 meter, maka yang dilakukan adalah dengan memegang ujung kabel dan 0 cm meteran dan menariknya sepanjang meteran hingga nilai 3,5 meter.

b). Pengukuran tak langsung (indirect measurement)

Pengukuran tak langsung merupakan mengukur sesuatu dengan pembanding yang bukan sebenarnya sehingga pengukuran tak langsung ini sering dipertanyakan tentang keakuratannya. Pengukuran tak langsung ini sering digunakan ketika pengukuran langsung sulit atau bahaya untuk dilakukan. Contoh pengukuran tak langsung: Pengukuran temperatur pada tungku batu-bara pembengkit listrik tenaga uap batu-bara, pengukuran suhu didalam tungku pabrik peleburan baja, pengukuran kedalaman laut, pengukuran tekanan darah (sphygmomanometri) dsb.

c). Pengukuran kesetimbangan (null measurement)

Pengukuran kesetimbangan dilakukan dengan membandingkan suatu sumber terkalibrasi terhadap measurand yang tidak diketahui dan kemudian mengaturnya (adjusting) salah satu atau lebih kalibrator hingga perbedaan antara keduannya adalah nol. Contoh aplikasi pengukuran kesetimbangan ini bisa dijumpai pada pengukuran tegangan pada interkoneksi sistem tenaga listrik, pengukuran kesetimbangan untuk aplikasi jembatan wheatsone. Pengukuran sumber tegangan yang tidak diketahui nilainya dengan sebuah regulator power supply sebagai kalibratornya.

Gambar 1.1 Alat ukur pengukur kesetimbangan

3.   Hasil Pengukuran

Perlu diketahui, bahwa dalam pengukuran paling tidak terdapat tiga hasil yang didapatkan, ketiga hasil pengukuran tersebut apa saja? Yaitu:

1. Nilai (Value), besaran dari gejala yang diperlihatkan dalam ke bentuk satuan-satuan (units). Nilai pengukuran sering diperoleh dengan merata-ratakan hasil-hasil pengukuran yang dilakukan berulang-ulang. Nilai terukur kemungkinan berbeda (ada ketidaksesuaian) dari nilai yang sebenarnya dikarenakan adanya error (kesalahan).
2. Satuan (Units), satuan merupakan kuantitas yang berkaitan dengan standar-standar yand didefinisikan secara internasional (muatan, kuat arus dll). Sistem SI (system international) merupakan kumpulan satuan-satuan yang hampir digunakan untuk ilmu pengetahuan dan keteknikan diseluruh dunia.
3. Uncertainty, uncertaity atau ketidaktentuan ini bisa diartikan sebagai suatu estimasi sedikit banyak nilai pengukuran dapat diulang atau diperkirakan agar sesuai dengan nilai yang sesungguhnya.

4.   Faktor-faktor pengukuran

Suatu pengukuran yang baik mencakup beberapa faktor-faktor pengukuran. Beberapa faktor penting dalam pengukuran tersebut adalah: (kesalahan,vaidity, repeatibility, presisi, akurasi dan resolusi).