Karakteristik Alat Ukur Dinamis

Pengertian pengukuran

Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan antara besaran dan satuan. Dalam melakukan kegiatan pengukuran diperlukan alat ukur.

Pengertian Alat Ukur

Alat ukur merupakan sebuah alat yang digunakan untuk mendapat hasil perbandingan dari suatu pengukuran. Setiap alat ukur memiliki kemampuannya masing-masing. Oleh karena itu, dibutuhkan kriteria tertentu agar alat ukur layak untuk digunakan.

Fungsi Alat Ukur

Fungsi dari adanya alat ukur adalah untuk mengetahui nilai yang telah ditentukan sebagai ukuran baik atau tidaknya alat ukur yang akan dioperasikan.

Karakteristik Alat Ukur

Identifikasi karakteristik alat ukur:

Ketelitian
Ketepatan
Kepekaan
Resolusi
Kesalahan

Karakteristik Dinamis

Merupakan karakteristik yang respon masukkannya dipengaruhi oleh waktu. Berbagai macam karakteristik dinamis, diantaranya:

Rise Time

Merupakan waktu yang dibutuhkan oleh respon untuk naik dari 10-90% (Overdamped) atau 0 – 100% (Underdamped) dari nilai akhir. Pada kurva diatas rise time ditunjukkan dengan simbol tr. Contoh : Sebuah kurva respon sistem overdamped mencapai keadaan steady state saat output 1 sehingga nilai rise timenya adalah waktu saat respon mencapai 10% dari 1 hingga saat respon mencapai 90% dari 1.

Time Konstan

Merupakan waktu yang dibutuhkan output untuk mencapai nilai 63,2% dari nilai maksimum. Contoh : Sebuah respon sistem mempunyai nilai maksimum 1, sehingga nilai time konstannya adalah lamanya waktu yang dibutuhkan output untuk mencapai nilai 0,632.

Dead Time atau delay

Merupakan perbedaan waktu antara input dengan output. Atau dengan maksud lain, waktu yang dibutuhkan untuk transisi (perpindahan logika) pada input dengan respon perpindahan logika pada output.

Respon Frekuensi

Merupakan representasi dari respon sistem terhadap masukan yang berupa sinyal sinusoida dengan frekuensi yang bervariasi.

Parameter Orde ke-2 :

Rasio redaman adalah proses berkurangnya amplitudo diakibatkan terdisipasinya energi karena gesekan atau hal lainnya.
Frekuensi natural adalah frekuensi yang muncul tanpa adanya pengaruh dari luar.
Settling time merupakan waktu yang dibutuhkan respon untuk mencapai nilai 2% atau 5% dari keadaan steady state. Contoh : suatu respon sistem mencapai keadaan steady state saat output atau amplitudonya 0,7 selama 1 detik. Sedangkan respon tersebut mencapai nilai 2% dari keadaan steady state (nilai output atau amplitudonya 0,686) selama 0,8 detik. Sehingga nilai settling time adalah 0,8 detik.
Maximum overshoot adalah nilai puncak maximum pada suatu respon yang diukur dari satu (1). Contoh : Sebuah respon sistem memiliki nilai puncak maximum 1,5. Sehingga nilai maksimum overshoot adalah Mp = 1,5 – 1 = 0,5

Penjelasan Grafik

Grafik maksimum overshoot (mp)

Respon sistem terhadap masukan unit step didasarkan pad daerah waktu respon sistem berawal dari angka 0, sisitem memerlukan waktu merespon hingga mencapai setengah dari keadaan tunik, lalu mengalami waktu naik (tr) dari 10-90% dari keadaan tunik, lalu mencapai overshoot maksimum (mp). Overshoot maksimum adalah nilai puncak kurva respon diukur dari satuan. Apabila nilai akhir keadaan tuniknya jauh dari satu maka bisa digunakan persen overshoot maksimum. Dapat didefinisikan besarnya persen overshoot menunjukkan kestabilan relatif dari sistem. Angka 0.02 dan 0.05 menunjukkan keadaan tunik.

Grafik overshoot

Bentuk sinyal respond transient ada 3:

Underdamped response, output melesat naik untuk mencapai input kemudian turun dari nilai yang kemudian berhenti pada kisaran nilai input. Respon ini memiliki efek osilasi
Critically damped response, output tidak melewati nilai input tapi butuh waktu lama untuk mencapai target akhirnya.
Overdamped response, respon yang dapat mencapai nilai input dengan cepat dan tidak melewati batas input.

Fasa peralihan ini kemudian akan berhenti pada nilai dikisaran input/target dimana selisih nilai akhir dengan target disebut steady state error.Jika dengan input atau gangguan yang diberikan pada fasa transient kemudian tercapai output steady state maka dikatakan sistem ini stabil. Jika sistem tidak stabil, output akan meningkat terus tanpa batas sampai sistem merusak diri sendiri atau terdapat rangkaian pengaman yang memutus sistem.

Pertanyaan

Apa yang dimaksud dengan parameter orde ke-2?
Apa perbedaan karakteristik dinamis pada alat ukur analog dan digital?
Rumus rasio redaman?
Apa yang dimaksud dengan time constans?
Grafik tersebut menjelaskan apa?
Apa yang dimaksud dengan steady state?

Jawab

Metode untuk menentukan penyelesaian khusus bersamaan diferensial tak homogen dengan koefisien variable sehingga lebih umum daripada metode koefisien tak tentu
Pada kecepatan tanggapdan ketepatan. Dimana alat ukur digital lebih cepat dan tepat dalam memberikan hasil
ε= δ/2π ; Rasio redaman = redaman / 2 π
Waktu yang dibutuhkan output untuk mencapai nilai 63,2% dari nilai maksimum
Tentang parameter orde -2 yang menunjukan keadaan saat maksimum overshoot (nilai puncak maksimum pada suatu respon yang diukur dari satu). Dan tentang overshoot (keadaan steady state system jauh dari nilai satu)
kondisi sewaktu sifat-sifat suatu sistem tak berubah dengan berjalannya waktu atau dengan kata lain, konstan. Ini berakibat untuk setiap properti p dari sistem, turunan parsial terhadap waktu adalah nol:

Disusun Oleh:

Alvian Ariantoro

Irgy Redityo Dawana

Hanandita Veda Saphira

Shalsa Billa Ardhana Neswary

Elfa Fifi Rahmawati

Ermia Fadilata Khoir