Pengukuran

A.    Satuan dan Standar 

Ilmu pengukuran listrik merupakan bagian integral dari pada ilmu fisika. Kebanyakan alat ukur yang digunakan sekarang pada prinsipnya sama dengan alat ukur konvensional, tetapi sudah banyak mengalami perbaikan tentang  ketelitiannya  Untuk menetapkan nilai dari beberapa besaran yang bisa diukur,. harus diketahui dulu nilai, jumlah dan satuannya. Jumlah biasanya ditulis dalam bentuk angka-angka sedangkan satuannya menunjukkan besarannya. Pengertian  tentang hal ini adalah penting dan harus diketahui dan disetujui bersama oleh teknisi-teknisi antara bangsa-bangsa karena dengan melihat macam satuannya maka dapat diketahui besaran pada alat ukurnya. Untuk menetapkan sistrem satuan ini dibentuklah suatu komisi standar internasional.

Sistem satuan yang pertama adalah C.G.S. (Centimeter, Gram, Second) sebagai dasar. Ada dua sistem C.G.S. yang digunakan yaitu C.G.S. elektrostatis dan C.G.S. elektrodinamis. Dalam pengukuran listrik yang banyak digunakan adalah yang kedua.

1.  Sistem Satuan C.G.S. dan Satuan Praktis

Satuan-satuan praktis yang sering digunakan dalam pengukuran-pengukuran besaran listrik adalah :

Arus Listrik       ( I )    = Ampere  ( A )

Tegangan           ( V )  = Volt     ( V )

Tahanan             ( R )  = Ohm    ( W )

Daya Semu        ( S )   = Voltampere  ( VA) 

Daya Nyata       ( P )   = Watt    ( W )

Daya Reaktif     ( Q )  = Voltampere reaktif ( VAR )

Induktansi         ( L )   = Henry  ( H )

Kapasitansi        ( C )  = Farad  ( F ) 

Muatan Listrik            ( Q )     = Coulomb  ( C )

2.  Sistem Satuan M.K.S. 

Tahun 1901 diusulkan sistem satuam Meter, Kilogram, Second (M.K.S.). Sistem ini merupakan pengembangan sistem C.G.S. dimana panjang dalam meter, berat dalam kilogram dan waktu dalam detik. Sehingga dalam sistem ini adalah sebagai berikut :

 Luas               = m2

Volume           = m3

Kecepatan       = m/det 

Gaya               = newton

Kerja, Energi   = joule

Daya               = watt

Kuat arus        = ampere

Tegangan        = volt 

B. Alat Ukur 

Secara umum alat ukur ada 2 type yaitu :

1. Absolute Instruments 

Merupakan alat ukur standar yang sering digunakan di laboratorium-laboratorium dan jarang dijumpai dalam pemakaian di pasaran lagi pula alat ini tidak memerlukan pengkalibrasian dan digunakan sebagai standar.

2. Secondary Instruments

Merupakan alat ukur dimana harga yang ditunjukkan karena adanya penyimpangan dari alat penunjuknya dan ternyata dalam penunjukan ada penyimpangan maka alat ini harus lebih dulu disesuaikan/dikalibrasi dengan membandingkan dengan absolute instruments atau alat ukur yang telah lebih dulu disesuaikan. 

Alat ukur dikelompokkan menjadi 2 yaitu :

a.  Alat ukur analog – jarum

b.  Alat ukur digital – angka elektronik 

Kesalahan-Kesalahan dalam Pengukuran

 Didalam pengukuran listrik selalu dijumpai kesalahan-kesalahan hasil pengamatan. Kesalahan tersebut dapat terjadi karena sipengamat maupun oleh keadaan sekitarnya (suhu) atau dari alat ukur sendiri yang membuat kesalahan. Kesalahan dari konstruksi alat sendiri besarnya ditentukan oleh pabrik. Sebelum dibahas tentang kesalahan ini, maka perlu diketahui beberapa istilah yang dalam pengukuran listrik adalah sebagai berikut:

-  Ketelitian (Accuracy) : angka  yang menunjukkan pendekatan dengan harga yang ditunjukkan sebenarnya dari pada besaran yang diukur

Contoh : Sebuah amperemeter menunjukkan arus sebesar 10A sedangkan accuracy 1% maka kesalahan pengukurannya adalah 1% X 10A = 0,1A sehingga harga sebenarnya dari hasil pengukurannya adalah (10 + 0,1)A. 

-  Presisi : kemampuan dari alat ukur dalam pengukurannya, bila dalam pengukurannya. Bila dalam pengukurannya kesalahannya kecil, maka presisinya tinggi, presisi ini hubungannya juga dengan accuracy.

-  Sensitivitas :  kemampuan alat ukur dengan input yang kecil sudah didapat perubahan output yang besar atau penyimpangan jarum penunjuk yang besar. Satuan sensitivitas: ohm/volt, secara umum sensitivitas ini hanya terdapat pada alat ukur voltmeter dimana tahanan dalam dari voltmeter tersebut besarnya adalah sensitivitas x dengan batas ukur

Voltmeter

-  Error (kesalahan)

a.  Relative Error : merupakan perbandingan antara besarnya kesalahan terhadap harga yang sebenarnya. Bila harga pembacaan adalah M sedang harga sebenarnya adalah  T maka kesalahannya adalah [(M-T)/T]*100% yang dinyatakan dalam persentase, besar kecilnya error menunjukkan presisi dari alat ukur.

b. Kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran. 

-  Karena konstruksi yang besarnya ditentukan oleh pabrik atau berdasarkan k elas alat ukur tersebut

-  Karena pembacaan jarum penunjuk, disebabkan karena jarum penunjuk kurang runcing, bayangan jarum penunjuk (kesalahan paralax)

-  Karena letak alat ukur, metode pengukuran  , temperatur  , ketidakpastian rangkaian  , kesalahan lain