1
Unit 1
Ketidakpastian Pengukuran
I. Tujuan : Setelah melaksanakan praktikum diharapkan mahasiswa dapat, 1. Mengetahui sifat-sifat alat ukur
2. Mengkalibrasi alat ukur
II. Alat dan Bahan
1. Rangkaian percobaan 2. Catu Daya stabil 3. Multimeter
4. Osiloskop dual trace 5. Kabel konektor (Jumper)
III. Teori Dasar
Pengujian pengukuran seringkali mencakup nilai terukur, yang terletak dekat zona ketidakpastian. Tujuan pengukuran adalah menentukan nilai besaran ukur yang mencakup spesifikasi besaran ukur, metode pengukuran dan prosedur pengkuran.
Secara umum, hasil pengukuran hanya merupakan taksiran atau pendekatan nilai besaran ukur. Oleh karena itu hasil tersebut hanya lengkap bila disertai dengan pernyataan ketidakpastian dari taksiran tersebut.
Ketidakpastian adalah ukuran sebaran yang secara beralasan dapat dikaitkan dengan nilai terukur. Yang memberikan rentang terpusat pada nilai terukur, dimana didalamnya terletak nilai benar dengan tingkat kepercayaan tertentu.
Beberapa sumber ketidakpastian pengukuran : a. definisi besaran ukur yang tidak lengkap
b. pengambilan sampel yang diukur bisa jadi tidak mewakili besaran ukur yang didifinisikan.
c. bias personil dalam membaca peralatan analog d. resolusi atau ambang diskriminasi peralatan
e. nilai yang diberikan pada standar pengukuran atau bahan acuan
f. variasi pengamatan berulang terhadap besaran ukur dalam kondisi yang tampak sama
2
g. pengaruh kondisi lingkungan terhadap proses pengukuran. Klafisifikasi komponen ketidakpastian
Secara umum ketidakpastian pengukuran terdiri dari beberapa komponen yang dapat diklasifikasikan menurut metode yang digunakan untuk menaksir numeriknya. 1. Tipe A, yang dievaluasi dengan analisa statistik dari serangkaian pengamatan. 2. Tipe B, yang dievaluasi dengan cara selain analisis statistik, tapi didasarkan
kepada “scientific jugement” dengan menggunakan informasi : a. Data pengukuran sebelumnya,
b. Pengalaman dan pengetahuan, c. Spesifikasi pabrik,
d. Data kalibrasi/laporan kalibrasi, e. Ketidakpastian dari data acuan/ buku
Dalam praktikum kali ini kita akan mencoba menghitung ketidakpastian pengukuran dengan Tipe A.
Evaluasi ketidakpastian baku Tipe A
Bila pengukuran dilakukan berulang kali, nilai rata-rata dan simpangan bakunya dapat dihitung. Simpangan baku menggambarkan sebaran nilai yang dapat digunakan untuk mewakili seluruh populasi dari nilai terukur.
Dalam sebagaian besar kasus, taksiran terbaik yang tersedia dari nilai haapan terhadap suatu besaran yang bervariasi secara acak, yang diperoleh dari n pengamatan berulang yang saling bebas dalam kondisi pengukuran yang sama adalah nilai rata-rata dari hasil n pengamatan :
n ix
n
x
11
Simpangan baku adalah suatu taksiran sebaran populasi dimana n nilai tersebut diambil, yaitu :
1
)
(
)
(
1 2
n
x
x
x
s
n i i iSetelah melakukan satu kali n pengamatan berulang, kemudian dilakukan pengamatan kedua dari n pengamatan berulang maka nilai rata-rata dapat dihitung lagi. Kemungkinan akan terjadi sedikit perbedaan rata-rata dari n pengamatan kedua dari
3
rata-rata pengamatan pertama. Taksiran sebaran dari rata-rata populasi dapat dihitung dari simpangan baku rata-rata eksperimental (ESDM):
n
x
s
x
s
(
)
(
i)
Ketidakpastian baku Tipe A, u(xi) dari suatu besaran yang ditentukan dari n pengamatan berulang yang saling bebas adalah nilai ESDM:
u(xi) = s(x)
4
Lembar Kerja Kalibrasi Tegangan DC
No. Sertifikat: : Tgl diterima :
Nama Alat : Alat standard :
Kapasitas : Nama :
Readibility : No.sertifikat :
Tipe/model : Ketelusuran :
No. Seri : Lokasi Kalibrasi :
Merk/Buatan : Kondisi Lingkungan : oC Kelas : Metode Kalibrasi : Acuan :
Hasi Kalibrasi
Pembacaan Standard (Volt)Naik Turun Naik Turun repeability Rara-rata
pembacaan Rentang (Volt) Frekwensi (Hz) Penunjuk Alat (Volt) 1 1 2 2 Naik turun Catatan :
Nilai rata-rata dibulatkan ke : Repebility terbesar :
(Repebility = harga mutlak dari selisih pembacaan naik.1 dan pembacaan naik.2 atau pembacaan turun.1 dan pembacaan turun.2) Disetujui: Tgl. Diperiksa: Tgl. Dikalibrasi: Tgl.
5
Lembar Kerja Kalibrasi Tegangan AC
No. Sertifikat: : Tgl diterima :
Nama Alat : Alat standard :
Kapasitas : Nama :
Readibility : No.sertifikat :
Tipe/model : Ketelusuran :
No. Seri : Lokasi Kalibrasi :
Merk/Buatan : Kondisi Lingkungan : oC Kelas : Metode Kalibrasi : Acuan :
Hasi Kalibrasi
Pembacaan Standard (Volt)Naik Turun Naik Turun repeability Rara-rata
pembacaan Rentang (Volt) Frekwensi (Hz) Penunjuk Alat (Volt) 1 1 2 2 Naik turun Catatan :
Nilai rata-rata dibulatkan ke : Repebility terbesar :
(Repebility = harga mutlak dari selisih pembacaan naik.1 dan pembacaan naik.2 atau pembacaan turun.1 dan pembacaan turun.2) Disetujui: Tgl. Diperiksa: Tgl. Dikalibrasi: Tgl.
6
Lembar Kerja Kalibrasi Tahanan
No. Sertifikat: : Tgl diterima :
Nama Alat : Alat standard :
Kapasitas : Nama :
Readibility : No.sertifikat :
Tipe/model : Ketelusuran :
No. Seri : Lokasi Kalibrasi :
Merk/Buatan : Kondisi Lingkungan : oC Kelas : Metode Kalibrasi : Acuan :
Hasi Kalibrasi
Pembacaan Standard (Ohm)Naik Turun Naik Turun repeability Rara-rata
pembacaan Rentang (Ohm) Penunjuk Alat (Ohm) 1 1 2 2 Naik turun Catatan :
Nilai rata-rata dibulatkan ke : Repebility terbesar :
(Repebility = harga mutlak dari selisih pembacaan naik.1 dan pembacaan naik.2 atau pembacaan turun.1 dan pembacaan turun.2) Disetujui: Tgl. Diperiksa: Tgl. Dikalibrasi: Tgl.
7
UNIT II
APPLIKASI OP – AMP 1
II. Tujuan : Setelah melaksanakan praktikum diharapkan mahasiswa dapat, 1. Mengetahui sifat-sifat Op-Amp
2. Merancang rangkaian dengan Op-Amp 3. Menerapkan Op-Amp pada berbagai aplikasi
II. Alat dan Bahan
6. Rangkaian percobaan 7. Catu Daya stabil 8. Multimeter
9. Osiloskop dual trace 10. Kabel konektor (Jumper)
III. Teori Dasar
Secara teori Operational Amplifier (Op-Amp) atau Penguat Operasi adalah penguat dengan kopling langsung (DC = Direct Coupling) yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
1. Faktor penguatan tak terhingga (A =
)Artinya perubahan sedikit saja pada masukannya akan menyebabkan perubahan yang besar pada keluarannya. Karena pada penggunaannya tegangan output berhingga dan karena VO A.Vi , sedangkan A =
maka Vi dianggap nol walaupun V0 . 02. Tahanan Input Tak Terhingga ( Ri )
Artinya inputnya tak menarik daya dari tingkat sebelumnya (yang diperlukan hanya perubahan tegangan). Karena
i i i
R V
I , bila Ri maka Ii 0 jadi pada input tidak ada arus.
3. Tahanan Output = 0
Artinya tegangan output akan tetap walaupun impedansi beban hamper nol. 4. Bandwith dari DC sampai Tak Terhingga
8
Penguatan dari DC sampai frekuensi tak terhingga besarnya tetap. 5. Tak ada Drift Tegangan
Tegangan output tak berubah bila suhu berubah. 6. Rise Time = 0
Waktu yang diperlukan untuk mencapai harga puncak pada output sama dengan pada sinyal input.
Mengingat bahwa bahan-bahan yang dipergunakan untuk membuat IC Op-Amp kemampuannya terbatas, maka kenyataannya sebuah Op-Amp tidaklah persis seperti penguat ideal.
Beberapa contoh rangkaian dasar dengan Op-Amp adalah sebagai berikut :
9 A. Gelinciran Nol (Zero Offset)
+ -LM741 3 2 6 7 1 4 5 -5V 100 K 1 3 2 +5V OUT PUT
Ukurlah Tegangan Keluaran:
RESISTOR VAR di putar ke kanan Vo = ………
RESISTOR VAR di putar ke kiri Vo = ………
RESISTOR VAR di putar ke posisi tengah Vo = ……… Apakah output dapat 0 volt? Ya/Tidak
Jelasan : ... ... B. Penguat Membalik R2 output -Vcc R1 1 K + -LM741 3 2 6 7 1 4 5 Input +Vcc
10 Penggaruh Perubahan R2
f.in = 1 KHz V.in = 100mVp-p +Vcc = 5Volt -Vcc = 5Volt R2 (Ohm) V0 (skala) Volts/Div V0 (Volt)
R2 = 1 KΩ R2 = 4K7 Ω R2 = 10 KΩ
Penggaruh Perubahan V.in
f.in = 1 KHz R2 = 10 KΩ +Vcc = 5Volt -Vcc = 5Volt
Gambarkan bentuk gelombang input dan output V.in = 100mVp-p(sinus) Beda Fase = ... V.in = 300mVp-p(sinus) Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... V.in = 700m Vp-p(sinus) Beda Fase = ... V.in = 1 Vp-p(sinus) Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
11 Penggaruh Perubahan Vcc
f.in = 1 KHz R2 = 10 KΩ V.in = 700m Vp-p(sinus)
Gambarkan bentuk gelombang input dan output +Vcc = 5Volt -Vcc = 5Volt Beda Fase = ... +Vcc = 7Volt -Vcc = 7Volt Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... +Vcc = 9Volt -Vcc = 9Volt Beda Fase = ... +Vcc = 12Volt -Vcc = 12Volt Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
12 C. Penguat Tak Membalik
-5V + -LM741 3 2 6 7 1 4 5 +5V Input R2 1K output Penggaruh Perubahan R2
f.in = 1 KHz V.in = 100mVp-p +Vcc = 5Volt -Vcc = 5Volt
R2 (Ohm) V0 (skala) Volts/Div V0 (Volt)
R2 = 1 KΩ R2 = 4K7 Ω R2 = 10 KΩ
13 Penggaruh Perubahan V.in
f.in = 1 KHz R2 = 10 KΩ +Vcc = 5Volt -Vcc = 5Volt
Gambarkan bentuk gelombang input dan output V.in = 100mVp-p(sinus) Beda Fase = ... V.in = 300mVp-p(sinus) Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... V.in = 700m Vp-p(sinus) Beda Fase = ... V.in = 1,2 Vp-p(sinus) Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
14 Penggaruh Perubahan Vcc
f.in = 1 KHz R2 = 10 KΩ V.in = 1000m Vp-p(sinus)
Gambarkan bentuk gelombang input dan output +Vcc = 5Volt -Vcc = 5Volt Beda Fase = ... +Vcc = 7Volt -Vcc = 7Volt Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... +Vcc = 9Volt -Vcc = 9Volt Beda Fase = ... +Vcc = 12Volt -Vcc = 12Volt Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Yogyakarta,……. Asisten / Instruktur Nama :
15
UNIT III
APPLIKASI OP – AMP II
III. Tujuan : Setelah melaksanakan praktikum diharapkan mahasiswa dapat, 1. Mengetahui sifat-sifat Op-Amp
2. Merancang rangkaian dengan Op-Amp
3. Menerapkan Op-Amp pada berbagai aplikasi lanjut
II. Alat dan Bahan
11. Rangkaian percobaan 12. Catu Daya stabil 13. Multimeter
14. Osiloskop dual trace 15. Kabel konektor (Jumper)
III. Teori Dasar
Secara teori Operational Amplifier (Op-Amp) atau Penguat Operasi adalah penguat dengan kopling langsung (DC = Direct Coupling) yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
7. Faktor penguatan tak terhingga (A = )
Artinya perubahan sedikit saja pada masukannya akan menyebabkan perubahan yang besar pada keluarannya. Karena pada penggunaannya tegangan output berhingga dan karena VO A.Vi , sedangkan A =
maka Vi dianggap nol walaupun V0 . 08. Tahanan Input Tak Terhingga ( Ri )
Artinya inputnya tak menarik daya dari tingkat sebelumnya (yang diperlukan hanya perubahan tegangan). Karena
i i i
R V
I , bila Ri maka Ii 0 jadi pada input tidak ada arus.
9. Tahanan Output = 0
16 10. Bandwith dari DC sampai Tak Terhingga
Penguatan dari DC sampai frekuensi tak terhingga besarnya tetap. 11. Tak ada Drift Tegangan
Tegangan output tak berubah bila suhu berubah. 12. Rise Time = 0
Waktu yang diperlukan untuk mencapai harga puncak pada output sama dengan pada sinyal input.
Mengingat bahwa bahan-bahan yang dipergunakan untuk membuat IC Op-Amp kemampuannya terbatas, maka kenyataannya sebuah Op-Amp tidaklah persis seperti penguat ideal.
17 IV. LEMBAR PENGAMATAN
D. Penguat Diferensial R2 Input 2 Rb output R1 Input 1 +5V + -LM741 3 2 6 7 1 4 5 -5V Ra
f.in = 1 KHz V.in = 100mVp-p(sinus)
Gambarkan bentuk gelombang input dan output R1 = 1 KΩ, R2 = 2K2Ω Ra = 1 KΩ, Rb = 2K2Ω . Beda Fase = ... R1 = 1 KΩ, R2 = 2K2Ω Ra = 2K2Ω, Rb = 4K7Ω Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... R1 = 1 KΩ, R2 = 2K2Ω Ra = 1 KΩ, Rb = 1 KΩ R1 = 1 KΩ, R2 = 2K2Ω Ra = 1 KΩ, Rb = 4K7Ω
18 . Beda Fase = ... . Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
Dengan input tegangan DC, Vin1 = 5V dan Vin2 = 5V (dc) R1 = 1 KΩ, R2 = 2K2Ω Ra = 1 KΩ, Rb = 2K2Ω . Beda Fase = ... R1 = 1 KΩ, R2 = 2K2Ω Ra = 1 KΩ, Rb = 4K7Ω . Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
19 E. Integrator Input 1 C1 50 nF + -LM741 3 2 6 7 1 4 5 R2 1M +5V output R1 -5V
f.in = 100 Hz V.in = 900mVp-p…(sinus) Gambarkan bentuk gelombang input dan output
R2 = 1 KΩ Beda Fase = ... R2 = 10 KΩ Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... R2 = 4K7 Ω . Beda Fase = ... R2 = 47 KΩ Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
20 f.in = 1 KHz V.in = 2Vp-p…(kotak) Gambarkan bentuk gelombang input dan output
R2 = 1 KΩ Beda Fase = ... R2 = 10 KΩ Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... R2 = 4K7 Ω . Beda Fase = ... R2 = 47 KΩ Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
21 F. Integrator Diferensiator C1 50 nF output R1 Input 1 -5V + -LM741 3 2 6 7 1 4 5 +5V
f.in = 100 Hz V.in = 900m Vp-p…(sinus) Gambarkan bentuk gelombang input dan output
R2 = 1 KΩ Beda Fase = ... R2 = 10 KΩ Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... R2 = 4K7 Ω Beda Fase = ... R2 = 47 KΩ Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
22 f.in = 1 KHz V.in = 2 Vp-p…(segitiga) Gambarkan bentuk gelombang input dan output
R2 = 1 KΩ Beda Fase = ... R2 = 10 KΩ Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... R2 = 4K7 Ω Beda Fase = ... R2 = 47 KΩ Beda Fase = ... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vout =... Volt/div =... Periode =... Time/div =... Vin = ... Volt/div =... Periode =... Time/div =...
23 G. Op-Amp Dalam Regulator Tegangan.
Zener + Vdc -5V + -LM741 3 2 6 7 1 4 5 R1 1 k Rs 1 k RF output Vzener = 3V8 V.in = 5 V Rf (Ohm) V0 1 KΩ 1K5 Ω 2 KΩ 4K7 Ω 5 KΩ Vzener = 6V8 V.in = 5 V Rf (Ohm) V0 1 KΩ 1K5 Ω 2 KΩ 4K7 Ω 5 KΩ Yogyakarta,……. Asisten / Instruktur Nama :
24 UNIT IV
PENGUKURAN TEMPERATUR MENGGUNAKAN TERMISTOR
TUJUAN PERCOBAAN
1. Mengetahui sensor suhu jenis termistor 2. Menggunakan termistor untuk mengukur suhu
3. Mengetahui respon, sensitifitas, linier, presisi dan akurasi
PERALATAN Op-amp 741 x 1
Resistor 1Kohm x 2, 10Kohm x 2, dan 100ohm x 1 NTC x 1 Thermometer presisi x 1 Solder x 1 Butiran es x 1 Catudaya x 1 TEORI
Temperature standar yang utama adalah temperature tetap yang diperoleh dari fenomena fisik. Contohnya adalah titik triple dari hydrogen pada suhu 1337,58K, titik triple dari es pada suhu 273,16K dan titik beku dari emas pada suhu 1337,58 K. Titik triple merupakan titik khusus dalam temperatur dengan tekenan permukaan yang mana tiga fasa zat (padat, cair dan gas) berada dalam kondisi lingkungan yang sama. Hal ini telah diterangkan dalam skala temperatur termodinamika mutlak dari kelvin dimana 0K merupakan energi panas minimum.
Dalam ilmu pengetahuan dan teknik, juga dipakai skala temperatur Celcius. Suhu 0 oC merupakan titik beku dan 100 oC merupakan titik didih air pada tekanan standar. Titik triple air pada tekanan terendah (6,11 mbar atau 4,58 mm hg). Titik beku air adlah 273,15 K, dan untuk mengkonversi dari celcius ke kelvin dengan menambah 273,15. Transduser temperatur
Salah satu dari tranduser temperatur non listrik yang umum adalah termometer mercury atau alkohol. Jenis termometer ini terdiri dari suatu gelombung berisikan cairan yang dihubungkan pada tabung kapiler. Perubahan isi ini akan dikonversikan menjadi
25
panjang tabung kapiler. Trnaduser temperatur lain yang merupakan tranduser listrik adalah platinum resistance thermometer, thermocople, dan termistor.
Termistor
Termistor untuk pengukuran temperatur terdiri dari sepotong oksida mental yang menghasilkan penurunan resistansi listrik akibat dari naiknya temperatur. Dalam semikonduktor, jika temperatur dinaikan, maka beberapa elektron akan bergerak dari pita valensi ke pita konduktif sehingga konduktifitas listrik akan naik. Konduktivitas listrik ini telah diterangkan melalui mekanisme Boltzman, yang mana jumlah dari elektron dalam pita konduksi bergantung pada temperatur e(-E/kT), dimana E merupakan celah pita, sekitar 0,3eV dan k adalah konstanta Boltzmann sama dengan 8,61709 x 10-5 eV/K. Resistansi merupakan kebalikan dari konduktivitas, resistansi akan sebanding dengan e(+E/kT) = e(35000/T).
Hubungan antara resistansi R dan temperatur T diberikan oleh:
)] / 1 / 1 ( [ ) ( ) (T R Toe T To R
Dimana T dalam derajat Kelvin, To adalah temperatur refernsi, dan adalah koefisien temperatur dari bahan. Persamaan di atas terlihat bahwa resistansi menurun secara eksponensial. Hal ini sebagai akibat naiknya konsentrasi elektron dalam pita konduksi karena naiknya temperatur. Deskripsi yang lebih akurat diberikan oleh persamaan : 1/T=A+B(ln R) + C(ln R)3
Dimana A, B, dan C adalah konstanta empiris yang diperoleh melalui data pengukuran. Karena persamaan tersebut linier untuk A, B, dan C maka teknik fitting least-squares dapat kita pakai. Sebagai aproksimasi awal, AlnR0 /T0 dan B. Dengan mengabaikan harga (lnR)3, hubungan antara 1/T dan ln R untuk termistor terlihat seperti gambar1
26
Konstanta disipasi adalah daya yang diperlukan untuk menaikan temperatur 1 oC diatas media di sekitarnya. Untuk termistor yang ditempatkan pada minyak, konstanta disipasinya sekitar 10 mW/ oC. Hal ini penting untuk diketahui karena arus yang melalui termistor harus dijaga cukup kecil sehingga pemanasan joule tidak mempengaruhi pengukuran temperatur. Untuk dipakia dalam pengukuran temperatur, termistor digunakan rangkaian jembatan seperti gambar 2
Gambar 2. Jembatan whiteton
Persamaan dari rangkaian gambar 2 adalah Thermistor x 5K = Potensiometer(100K) x 5K
Dari keluaran gambar 2, akan dikuatkan dengan rangkaian penguat diferensial seperti gambar 3 + -LM741 3 2 6 7 1 4 5 +5V output 10K 1K Input 2 Input 1 -5V 1K 10K
Gambar 3. Rangkaian penguat deferensial
27
LANGKAH PERCOBAAN 1. MENENTUKAN KARAKTERISTIK TERMISTOR
Atur sedemikian rupa sehingga badan thermistor dan termometer sangat berdekatan agar mendapat akses panas dari solder
Catat suhu mula mula dan nilai pembacaan voltmeter.
Hangatkan termistor dan catat suhu beserta perubahan tegangan pada voltmeter sesuai tugas pengamatan.
Sketsalah grafik perubahan suhu terhadap perubahan tegangan.
Dengan menggunakan teknik fitting least-squares buatlah rumus antara perbandingan suhu dengan tegangan.
2. RANGKAIAN TERMISTOR DENGAN JEMBATAN
Atur sedemikian rupa sehingga badan thermistor dan termometer sangat berdekatan agar mendapat akses panas dari solder
28
Hangatkan termistor dan catat suhu beserta perubahan tegangan pada voltmeter sesuai tugas pengamatan.
Sketsalah grafik perubahan suhu terhadap perubahan tegangan.
Dengan menggunakan teknik fitting least-squares buatlah rumus antara perbandingan suhu dengan tegangan.
3. RANGKAIAN TERMISTOR DENGAN PENGUATAN
+ -LM741 3 2 6 7 1 4 5 +5V output 10K 1K Input 2 Input 1 -5V 1K 10K
Atur sedemikian rupa sehingga badan thermistor dan termometer sangat berdekatan agar mendapat akses panas dari solder
Keluaran dari jembatan whiteton, hubungkan ke penguat deferensial.
Catat suhu mula mula dan nilai pembacaan voltmeter pada output jembatan dan pengutan deffernsial.
Hangatkan termistor dan catat suhu beserta perubahan tegangan pada output jembatan dan pengutan deffernsial sesuai tugas pengamatan.
Sketsalah grafik perubahan suhu terhadap perubahan tegangan.
Dengan menggunakan teknik fitting least-squares buatlah rumus antara perbandingan suhu dengan tegangan.
29
1. MENENTUKAN KARAKTERISTIK TERMISTOR
No Suhu terukur VO 1 35 2 40 3 45 4 50 5 55 6 60 7 65 8 70 9 75 10 80
2. RANGKAIAN TERMISTOR DENGAN JEMBATAN
No Suhu terukur VO 1 35 2 40 3 45 4 50 5 55 6 60 7 65 8 70 9 75 10 80
30
No Suhu terukur VO Voutput penguat
1 35 2 40 3 45 4 50 5 55 6 60 7 65 8 70 9 75 10 80 Mengetahui Dosen / Supervisor Nama: Yogyakarta,……. Asisten Nama :
