Download - Kalibrasi dan Statistik
KALIBRASI DAN KALIBRASI DAN STATISTIKSTATISTIK
Pratikto
M. Arman
Pengukuran VS ErrorPengukuran VS Error
Setiap pengukuran disertai ketidakpastian Ketidakpastian menentukan tingkat kepercayaan
terhadap data. Akurasi (yang dinyatakan dalam % error)
menunjukkan tingkat kepercayaan terhadap data. Terdapat error atau penyimpangan yang dapat
diterima dengan kesepakatan
Jenis-jenis errorJenis-jenis error
Kesalahan umum: Gross Error– Diatasi dengan latihan untuk operator
Kesalahan sistematis : Sistematic Error– Diatasi dengan kalibrasi
Kesalahan acak: Random Error– Diatasi dengan pengukuran berulang
Ketiganya harus dilakukan
Experimental ErrorExperimental Error
Pengukuran tunggal % error =
(hasil pengukuran – reference) x 100%
reference
Pengukuran berulangPengukuran berulang
Analisis statistik sederhana
Ada software bantu (excel)
Beberapa analisis statistikBeberapa analisis statistik
Rata-rata : menunjukkan rata-rata dari suatu rangkaian pengukuran berulang
Penyimpangan terhadap rata-rata Rata-rata simpangan Deviasi standar
Rata-rataRata-rata
44321 xxxx
n
xn
n
Rata-rata
Rata-rata
x =
Penyimpangan terhadap rata-rataPenyimpangan terhadap rata-rata
dn = xn-x_
d1 = x1-x_ d2 = x2
-x_;
Rata-rata simpanganRata-rata simpangan
nD i
dn
Deviasi standarDeviasi standar
n - 1 i
dn
2
Rata-rata dan standar deviasiRata-rata dan standar deviasi
x
Akurasi dan presisiAkurasi dan presisi
Rata-rata
% errorakurasi
Deviasi standar
Range
presisi
Prosedur utama kalibrasiProsedur utama kalibrasi
Tentukan standar yang digunakan identifikasi input, output, gangguan yang
mungkin serta proses pengukuran (hubungan input dan output).
Kendalikan lingkungan, sesuaikan standar. Beri input tertentu pada proses dan lakukan
pengukuran pada output. Bandingkan input dan output lakukan
penyetelan yang diperlukan
Prosedur Utama KalibrasiProsedur Utama Kalibrasi
Kalibrasi dapat dilakukan pada bagian-bagian sistem pengukuran atau dapat juga kalibrasi secara keseluruhan
SensorTransducer
Input/Measurand
Stage 1
Signal Conditioning
TransducedElectrical
Signal
Stage 2
IndicatorComputerRecorderProcessorController
Readout/Applications
Stage 3
Penyetelan zero dan span Penyetelan zero dan span
Penyetelan zero:– Menentukan titik nol– Mengembalikan ke titik nol– Dilakukan pada signal conditioning dan atau display
Penyetelan span:– Untuk mengatur titik maksimum– Disesuaikan dengan range yang diinginkan
Span – zero = range, rentang
Regresi LinearRegresi Linear
Digunakan untuk mengetahui hubungan antara dua variabel (pengukuran).– Contoh: mengetahui hubungan antara temperatur
dengan tegangan yang dikeluarkan pada termocouple
Sebagai indikator sensitivitas. Diambil dari pengukuran yang berulang
Regresi linearRegresi linear
x temperatur
Y te
gang
an
m
b
y = a + bx
m = sensitivity
Regresi LinearRegresi Linear
Metode Free hand, dengan menarik garis lurus secara bebas, yang dianggap mewakili hubungan linier antara dua variabel yang dimaksud
Metoda kuadrat terkecil, dihitung secara matematis
Metode Kuadrat TerkecilMetode Kuadrat Terkecil
Jika Y variabel tak bebas (misalnya tegangan) dan X variabel bebas (misalnya temperatur)
Dicari hubungan Y = a + bX
Metode Kuadrat TerkecilMetode Kuadrat Terkecil
2
i2i
iii2ii
XXn
YXXXYa
2
i2i
iiii
XXn
YXYXnb
ContohContoh
No X Y X^2 XYTemperatur Tegangan
1 30 90 900 27002 40 115 1600 46003 50 130 2500 65004 60 120 3600 72005 70 145 4900 101506 80 160 6400 128007 90 140 8100 126008 100 175 10000 17500
Sigma X 520Sigma Y 1075
(sigma X)^2 270400sigma( X^2) 38000Sigma(XY) 74050
n= 8
Hasil PerhitunganHasil Perhitungan
a = 69,76 b = 0,99405 Persamaaan:
Y = 0,99405 X + 69,76
HUBUNGAN TEMPERATUR DGN TEGANGAN
0
50
100
150
200
30 40 50 60 70 80 90 100
TEMPERATUR
TEG
ANG
AN
Series1
Grafik regresi Linier
0
50
100
150
200
0 20 40 60 80 100 120
Temperatur
Tega
ngan Series1
Series2
Penyebab KetidakakurasianPenyebab Ketidakakurasian
Perubahan kondisi lingkungan:– Temperatur dan tekanan, penyesuaian kondisi lingkungan
Efek pembebanan Pada sistem mekanik, keausan roga gigi,
berkurangnya kelenturan pegas Pada system elektronik, bergesernya nilai resistansi,
induktansi dan kapasitif.
KalibrasiKalibrasi
Kalibrasi menyangkut kesepakatan. Perhitungan statistik membantu kita memahami proses
kalibrasi. Legal aspect, Direktorat Metrology Lembaga-lembaga independen
The EndThe End