Karakteristik Alat Ukur

A.    Karakteristik Alat Ukur

    Fungsi alat ukur adalah untuk mendeteksi parameter yang terdapat dalam proses industry atau penelitian ilmu pengetahuan. Alat ukur harus mampu mendeteksi tiap perubahan dengan teliti. Untuk mendapatkan sifat kerja yang optimum maka perlu diperhatikan sejumlah karakteristik dasar alat ukur. Berikut akan dijelaskan masing-masing karakteristik terebut :

1.      Karakteristik Statis

Karakteristik statis suatu alat ukur adalah karakteristik yang harus diperhatikan apabila alat tersebut  digunakan untuk mengukur suatu kondisi yang tidak berubah karena waktu atau hanya berubah secara  lambat laun.Karakteristik statis adalah hal-hal yang harus diperhitungkan bila alat ukur dipergunakan untuk mengukur suatu keadaan yang tidak bergantung pada waktu, yaitu :

a.       Ketelitian atau Keseksamaan (Accuracy)

Ketelitian atau accuracy didefenisikan sebagai ukuran seberapa jauh hasil pengukuran mendekati harga sebenarnya dari pada besaran yang diukur. Ukuran ketelitian sering dinyatakan dengan dua cara, atas dasar perbedaan atau kesalahan (error) terhadap harga yang sebenarnya, yaitu

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.

b.      Kecermatan atau Keterulangan (Precision/Repeatibility)

Adalah yang menyatakan seberapa jauh alat ukur dapat mengulangi hasilnya untuk harga yang sama. Atau derajat dekat tidaknya hasil pengukuran satu terhadap yang lain. Dengan kata lain, alat ukur belum tentu akan dapat memberikan hasil yang sama jika diulang, meskipun harga besaran yang diukur tidak berubah. Hal diatas berarti bahwa jika suatu mikrometer menghasilkan angka 0,0002 mm, dan hasil yang hampir sama akan diperoleh kembali meskipun pengukuran diulang-ulang, dikatakan bahwa mikrometer tersebut sangat cermat dan ketepatannya (presisi) tinggi.

c.       Resolusi

Adalah kemampuan sistem pengukur termasuk pengamatnya, untuk membedakan harga-harga yang hampir sama. Resolusi adalah nilai perubahan terkecil yang dapat dirasakan oleh alat ukur. Contoh : suatu timbangan pada jarum penunjuk yang menunjukkan perubahan 0,1 gram (terkecil yang dapat dilihat) maka dikatakan bahwa resolusi dari timbangan tersebut adalah 0,1 gram. Harga resolusi sering dinyatakan pula dalam persen skala penuh.

Kemudahan pembacaan skala adalah sifat yang tergantung pada instrumen dan pengamatnya. Ini menyatakan angka yang signifikan (mudah diamati) dan dapat direkam/dicatat sebagai data. Pada meter analog, ini tergantung pada ketebalan tanda skala dan jarum penunjuknya. Pada meter digital, digit terakhir (least significant) dapat dipakai sebagai ukuran kemudahan pembacaan skala.

d.      Sensitifitas

Adalah rasio antara perubahan pada output terhadap perubahan pada input. Pada alat ukur yang linier, sensitivitas adalah tetap. Dalam beberapa hal harga sensitivitas yang besar menyatakan pula keunggulan dari alat ukur yang bersangkutan. Alat ukur yang terlalu sensitif adalah sangat mahal, sementara belum tentu bermanfaat untuk maksud yang kita inginkan.

Kepekaan (sensitivitas) menyatakan berapa besarnya harga pengukuran untuk setiap satuan harga sinyal input. Sinyal input yang paling kecil yang memberikan sinyal output dan dapat diukur dinamakan sensitivitas alat ukur.

e.      Error atau kesalahan

Error dalam pengukuran dapat diartikan sebagai beda aljabar antara nilai ukuran yang terbaca dengan nilai“sebenarnya “ dari obyek yang diukur. Tidak ada komponen atau alat ukur yang sempurna, semuanya mempunyai kesalahan atau ketidak-telitian. Setiap hasil pengukuran selalu mengandung error. Tidak ada pengukuran yang bebas error, ini merupakan sifat alamia, kecuali jika yang diukur/dihitung adalah jumlah barang atau jumlah kejadian. Error dalam pengukuran dikelompokan menjadi 3 jenis, yaitu spurious error, systematic error dan random error.

f.        Validity

Suatu skala atau instrumen pengukur dapat dikatakan mempunyai validitas yang tinggi apabila instrumen tersebut menjalankan fungsi ukurnya, atau memberikan hasil ukur yang sesuai dengan maksud dilakukannya pengukuran tersebut. Sedangkan tes yang memiliki validitas rendah akan menghasilkan data yang tidak relevan dengan tujuan pengukuran.
Terkandung di sini pengertian bahwa ketepatan validitas pada suatu alat ukur tergantung pada kemampuan alat ukur tersebut mencapai tujuan pengukuran yang dikehendaki dengan tepat.

Sisi lain dari pengertian validitas adalah aspek kecermatan pengukuran. Suatu alat ukur yang valid tidak hanya mampu menghasilkan data yang tepat akan tetapi juga harus memberikan gambaran yang cermat mengenai data tersebut.

g.      Reliability

Realibilitas adalah indeks yang menunjukkan sejauh mana suatu alat ukur dapat dipercaya atau dapat diandalkan. Bila suatu alat pengukur dipakai dua kali – untuk mengukur gejala yang sama dan hasil pengukuran yang diperoleh relative konsisten, maka alat pengukur tersebut reliable. Dengan kata lain, realibitas menunjukkan konsistensi suatu alat pengukur di dalam pengukur gejala yang sama.

Reliabilitas, atau keandalan, adalah konsistensi dari serangkaian pengukuran atau serangkaian alat ukur. Hal tersebut bisa berupa pengukuran dari alat ukur yang sama (tes dengan tes ulang) akan memberikan hasil yang sama, atau untuk pengukuran yang lebih subjektif, apakah dua orang penilai memberikan skor yang mirip (reliabilitas antar penilai). Reliabilitas tidak sama dengan validitas. Artinya pengukuran yang dapat diandalkan akan mengukur secara konsisten, tapi belum tentu mengukur apa yang seharusnya diukur.
Dalam penelitian, reliabilitas adalah sejauh mana pengukuran dari suatu tes tetap konsisten setelah dilakukan berulang-ulang terhadap subjek dan dalam kondisi yang sama. Penelitian dianggap dapat diandalkan bila memberikan hasil yang konsisten untuk pengukuran yang sama. Tidak bisa diandalkan bila pengukuran yang berulang itu memberikan hasil yang berbeda-beda.

2.      Karakteristik Dinamis

Karakteristik dinamik dari suatu alat ukur menyatakan bagaimana kecepatan mengadakan perubahan dari suatu kedudukan ke kedudukan yang baru. Yang termasuk kedalam karakteristik dinamik yaitu :

a.      Kecepatan atau Respon

Kecepatan tanggapan (respon) adalah kecepatan alat ukur dalam memberi tangapan terhadap perubahan kuantitas yang diukur.Keterlambatan dalam pengukuran yang berkaitan dengan kecepatan tanggapan adalah perlambatan atau penundaan tanggapan suatu alat ukur terhadap perubahan kontinuitas yang diukur. Perlambatan demikian merupakan karakteristik yang tidak dikehendaki

b.      Kecermatan

Kecermatan adalah tingkat yang memberikan gambar apakah alat ukur menunjukkan perubahan peubah yang diukur tanpa kesalahan dinamis. Kesalahan dinamis adalah perbedaan antara kuantitas nilai sebenarnya yang berubah menurut  waktu, dan nilai yang ditunjukkan alat ukur jika diasumsikan tidak ada kesalahan statis. Waktu mati (Dead time) yang berkaitan dengan retardasi dalam pengukuran kesenjangan hanya mengubah tanggapan alat ukur sepanjang skala waktu dan menyebabkan kesalahan dinamis. Secara umum, kesenjangan pengukuran jenis ini sangat kecil dapat dinyatakan dalam sepersekian detik. Waktu mati disebabkan oleh daerah mati (dead zone) dalam alat ukur oleh gesekan awal atau pengaruh yang serupa.