PENGUKURAN

Manfaat Pengukuran
Saranauntukmendapatkandata gunamengambilkeputusanperlu/
tidaknyameng-adjust prosesmanufaktur.
Saranauntukmenentukanketerkaitanantara2 variable ataulebih
( mis. Temperaturtuangaluminiumdenganporositas)

Kualitasdata pengukuran
Bias
Variance

SistemPengukuran:
Sekumpulanaktifitas, prosedur, alatukur, software danorangyang
bertujuanmendapatkandata pengukuranterhadapkarakteristik
yang sedangdiukur.

KONSEP DASAR PENGUKURAN
Terminologi
Berbagaiistilahpentingyang diberikandisiniadalahistilah-istilah
yang diambildaristandarInternational. Istilah-istilahtersebut
kebanyakanmempunyaipengertiandanaplikasikhususdibandingkan
dengandifinisiumumyang terdapatdalamkamus,dengandemikian
berbagaidifinisiyang diberikanlebihditekankanuntukmemperjelas
penggunaanataumemperlancarkomunikasidankesamaanpengertian.

Metrologi ( Metrology )
Ilmupengetahuanyang berhubungandenganpengukuranInstrumentasi
Bidangilmudanteknilogiyang mencakupperancangan, pembuatan,
penggunaaninstrumen/alatfisikaatausisteminstrumenuntuk
keperluandeteksi, penelitian, pengukuransertapengolahandata.

Pengukuran ( measurement )
Serangkaiankegiatanyang bertujuanuntukmenentukannilaisuatu
besarandalambentukangka(kwantitatif). Jadimengukuradalah
suatuprosesmengaitkanangkasecaraempirikdanobyektifpada
sifat-sifatobyekataukejadiannyatasehinggaangkayang diperoleh
tersebutdapatmemberikangambaranyang jelasmengenaiobyek
ataukejadianyang diukur.

Ketelitian (accuracy)
Kemampuandarialatukuruntukmemberikanindikasipendekatan
terhadaphargasebenarnyadariobyekyang diukur.
Ketepatan (precision)
Kedekatannilai-nilaipengukuranindividual yang didistribusikan
sekitarnilairata-ratanyaataupenyebarannilaipengukuran
individual darinilairata-ratanya.
Alatukuryang mempunyaipresisiyang bagustidakmenjamin
bahwaalatukurtersebutmempunyaiakurasiyang bagus.

Repeatabilitas (repeatability)
Kemampuanalatukuruntukmenunjukkanhasilyang sama dari
prosespengukuranyang dilakukanberulang-ulangdanidentik.
Kesalahan ( error )
Bedaaljabarantaranilaiukuranyang terbacadengannilai
“sebenarnya“dariobyekyang diukur.
Perubahanpadareaksialatukurdibagiolehhubunganperubahan
aksinya.

Resolusi (resolution)
Besarpernyataandarikemampuanperalatanuntukmembedakanarti
dariduatandahargaatauskalayang paling berdekatandari
besaranyang ditunjukkan.

Kalibrasi ( calibration )
Serangkaiankegiatanuntukmenentukankebenarankonvensional
penunjukanalatukurataumenujukkannilaiyang diabadikan
bahanukurdengancaramembadingkannyadenganstandarukur
yang tertelusurikestandarnasionaldan/atauinternational.
Koreksi ( correction )
Suatuhargayang ditambahkansecaraaljabarpadahasildarialat
ukuruntukmengkompensasipenambahankesalahansistematik.

Ketertelusuran ( traceability )
Terkaitnyahasilpengukuranpadastandarnasional/internasional
melaluiperalatanukuryang kinerjanyadiketahui, standar-standar
yang dimilikilaboratoriumtempatpengukurandilakukandan
kemampuanpersonillab. tersebut.

Kehandalan ( reliability )
Kesanggupanalatukuruntukmelaksanakanfungsiyang disyratkan
untuksuatuperiodeyang ditetapkan.

KetidakpastianPengukuran ( uncertainty )
Perkiraanatautaksiranrentangdarinilaipengukurandimananilai
sebenarnyadaribesaranobyekyang diukur( measurand) terletak.
Transduser
Bagiandarialatukuruntukmengubahataumengkonveksikan
suatubentukenergiataubesaranfisikyang diterimanya( sensing
elemen) kedalambentukenergiyang lain, sehinggamudahdiolah
olehperalatanberikutnya.Sensor
Bagian/elemendarialatukuryang secaralangsungberhubungan
denganobyekyang terukur(elemenperasa).

Rentangukur (range)
Besardaerahukurantarabatasukurbawahdanbatasukuratas
Jangkauan (span)
Bedamodulus antaraduabatasrentangnominal darialatukur.
Contoh:
Rentangnominal –10V sampai10 Volt. Jangkauan20V

StandarInternasional ( Inrnationalstandard )
Standaryang ditetapkanolehpersetujuaninternational sebagai
dasaruntukmenetapkansuatuhargaataubesaranbagisemua
standarlsindaribesaranyang ada.

StandarNasional ( National standard )
Standaryang ditetapkanolehperaturanpemerintahsebagaidasar
Untukmenetapkanhargaataubesarandalamsuatunegara, untuk
Semuastandarlain daribesaranyang ada.

Standarprimer ( Primary standard )
Standaryang mempunyaikualitaspaling tinggipadasuatubesaran
tertentu.
Catatan: Konsepstandarprimer berlakubaikuntuksatuandasar
atausatuanturunan.

Standarskunder ( secopndarystandard )
Standaryang harganyatertentudibandingkandenganstandar
primer.

Standarkerja ( working standard )
Standaryang dikalibrasiolehstandarreference dandigunakanterus
menerusuntukmengalibrasidanmengecekalatukurataumaterial
yang diukur.

KonfigurasidanKarakteristikAlatUkur
Pengukuranmemberikanartipentingbagimanusiauntukmenggambar
kanberbagaifenomenaalamdalambentukkuantitatifatauangka.
Lord Kelvin menyatakan: “Bilaandadapatmengukurapayang anda
bicarakansertamenyatakannyadalambentukangka, makaanda
mengertiapayang andabicarakan. Tetapibilaandatidakdapatmeng
ukurnyadantidakdapatmenyatakannyadalambentukangka, maka
pengetahuanandamemuaskanataumengecewakan”. Yang sering
menjadikanmasalahdalamtingkatkesalahanyang terjadidalam
pengukuransangatdiperlukan, untukmengertikarakteristikoperasional
alatukurdancarapengujian, kinerjayang telahditentukan.
Untukmelakukanstudilebihlanjutberikutdiberikanklasifikasitentang
alatukurberdasarkanberbagaikriteriamaupunberdasarkanbentuk
keluarannya.Fungsialatukuryang banyakdigunakandiindustrimaupundiLab.
pengujianantaralain alatukursuhu, alatukurtekanan, alatukurgaya
danlain-lain, harusmampusecaraakuratmendeteksisetiapperubahan.
Untukmemperolehunjukkerjaoptimum sejumlahkarakteristikdasar
harusdiperhatikan. Karakteristikalatukurtersebutharusdapatdi
ekspresikandalambentukkwantitatif.
Akurasipengukuranadalahsalahsatuatribututamadarikarakteristik
statisyang banyakdigunakansebagaipetunjukpentinguntukpemilihan
alatukur. Dalampengukuran, akurasisetiapalatukursangatdipengaruhi
olehsensitifitasrentangkerja, ketidaklinierandansifat-sifatdari
transedur.
Berikutdiberikanberbagaiparameter yang padaumumnyabanyak
ditemukandisetiaplembarandata padasetiapalatukur.

AkurasiatauKetelitian
Akurasipengukuranataupembacaanadalahistilahyang sangat
relatif. Akurasididefinisikansebagaibedaataukedekatan (closeness)
antaranilaiyang terbacadarialatukurdengannilaisebenarnya. Dalam
eksperiman, nilaisebenarnyayang tidakpernahdiketahuidigantidengan
suatunilaistandaryang diakuisecarakonvensional.
Secaraumumakurasisebuahalatukurditentukandengancara
kalibrasipadakondisioperasitertentudandapatdiekspresikandalam
bentukplus-minus ataupresentasidalamskalatertentuataupadatitik
pengukuranyang spesifik. Semuaalatukurdapatdiklasifikasikandalam
tingkatataukelasyang berbeda-beda, tergantungpadaakurasinya.
Sedangakurasidarisebuahsistemtergantungpadaakurasi
Individual elemenpengindraprimer, elemenskunderdanalatmanipulasi
Yang lain. Setiapunit mempunyaikontribusiterisahdenganbataster-
tentu. Jika±a1, = a2
dan±a3
adalahbatasakurasiindividual, maka
akurasitotal darisistemdapatdiekspresikandalambentukbawahakurasi
sepertiberikut: A = ±( a1+ a2+ a3) ………………..
Dalamhaltertentunilaibatasbawahakurasitotal diatasmempunyai
kelemahan, makadalampraktekoranglebihseringmenggunakannilai
akarkuadratrata-rata untukmendefinisikannilaiakurasidarisebuah
sistem, yaitu:
A = ± √ ( a1² + a2²+ a3²),,,……………………PresisiatauKetepatan
Presisiadalahistilahuntukmenggambarkantingkatkebebasan
alatukurdarikesalahanacak. Jikapengukuranindividual
Dilakukanberulang-ulang, makasebranhasilpembacaanakan
berubah-ubahdisekitarnilairata-ratanya.
BilaXn adalahnilaipengukuranken dan Xn adalahnilai
rata-ratanyan pengukuranmakasecarametematis, presisidapat
dinyatakansebagai
Presisi= 1 -| Xn – Xn | = ( 1 -| Xn + Xn | ) 100% ……
Xn XnPresisitinggidarialatukurtidakmempunyaiimplikasiterhadap
akurasipengukuran. Alatukuryang mempunyaipresisitinggi
belumtentualatukurtersebutmempunyaiakurasitinggi. Akurasi
rendahdarialatukuryang mempunyaipresisitinggipadaumum
nyadisebabkanolehbias daripengukuran, yang bisadihilangkan
dengankalibrasi.
Duaistilahyang mempunyaiartimiripdenganpresisiadalah
repeatability danreproducibility. Repeabilitydigunakanuntuk
menggambarkankedekatan (closeness) keluaranpembacaanbila
dimasukkanyang sama digunakansecaraberulang-ulangpada
periodewaktuyang singkatpadakondisidanlokasipengukuran
yang sama, dandenganalatukuryang sama. Reproducibility
digunakanuntukmenggambarkedekatan( closeness) keluaran
pembacaanbilamasukanyang sama digunakansecaraberulang-
ulang.Persamaapadakeduanyaadalahmenggambarkansebarankeluaran
pembacaaninduvidualuntukmasukanyang sama. Sebaranakan
mengacupadarepeatability bilakondisipengukurannyatetap, dan
akanmengacureproducibility kondisipengukurannyaberubah.
Derajatrepeatability danreproducibility dlm. pengukuranhanya
merupakanalternatifuntukmengekspresikanpresisidarisebuah
alatukur.Standard
National StandardNIST, Los Alamos Scientific Lab., etc
Primary Standard
}Departemenof Metrology
Secondary Standard
Production Standard
}Company
Operation StandardTipe-tipeVariasiSistemPengukuran
Bias
Measurement
Definisi: Perbedaanantararata-rata pengukurandenganreference value
Reference value : Master value, ataurata-rata pengukurandengan
alatukuryang lebihpresisiBias
Sebab-sebabterjadinyabias :
•Salahpart
•Part usang
•alatukursalahdimensi
•Alatukursalahcharacteristic
•Alatukurtidakdikalibrasi
•Appralser/operator tidaktrampil
ContohBias :
The bias is determenedby the difference between the reference value and the observed
average measurement. To accomplish this, a sample of one part ismeasured ten times
by one appraiser. The values of the ten measurements are listed below. The reference
value determined by layout inspection equipment is 0.80 mm and the process variation
for the part is 0.70 mm.
X10.75X60.80
X20.75X70.75Xbar= ∑X/ 10
X30.80X80.75
X40.80X90.75= 7.5/10
X50.65X100.70= 0.75