modul praktikum sistem pengukuran (tkf 2416) · modul praktikum sistem pengukuran (tkf 2416) lab....

MODUL PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN

(TKF 2416)

LAB. SENSOR & TELEKONTROL LAB. TEKNOLOGI ENERGI NUKLIR

LAB. ENERGI TERBARUKAN

JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

2014

ii

MODUL PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN (TKF 2416)

Lab. Sensor dan Telekontrol:

SP 01 : Kelinieran Hasil Pengukuran

SP 02 : Respon Dinamis Alat Ukur

SP 03 : Konversi Analog ke Digital

Lab. Teknologi Energi Nuklir:

SP 04 : Statistika Pengukuran

SP 05 : Kalibrasi Alat Ukur

Lab. Energi Terbarukan:

SP 06 : Pengukuran Dalam Ruangan (indoor)

SP 07 : Pengukuran Luar Ruangan (outdoor)

iii

PETUNJUK PEMBUATAN LAPORAN PRAKTIKUM

Laporan tersusun atas:

1. Sampul (lihat contoh)

2. Tujuan Praktikum

3. Dasar Teori

Tuliskan dasar teori secukupnya menyangkut apa yang menjadi obyek dan tujuan

praktikum.

4. Rangkaian Alat Ukur

5. Data Pengukuran

Berisi data mentah hasil pengukuran.

6. Analisis Data dan Pembahasan

Berisi hasil pengolahan data serta analisisnya dilengkapi dengan pembahasan hasil

analisis data tersebut. Fokus pembahasan pada perbandingan antara hasil praktikum

dengan teori.

iv

CONTOH SAMPUL LAPORAN PRAKTIKUM

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM PENGUKURAN

(TKF 2416)

MODUL SP .... ... (judul modul)

Kelas/Kelompok: ...../.....

.................................................. (NIM: .............)

.................................................. (NIM: .............)

.................................................. (NIM: .............)

.................................................. (NIM: .............)

Tgl Praktikum: ....................... Asisten: .............................

LAB. ...

JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

2014

1

SP 01 KELINIERAN HASIL PENGUKURAN

A. Tujuan:

Mempelajari kelinieran pengukuran berat

B. Rangkaian Alat Ukur

Sensor yang digunakan: FSR406 buatan Interlink Electronics.

Pasang rangkaian seperti gambar

Pengukuran dilakukan menggunakan multimeter.

Modul Sensor Force Sensing Resistor

Rangkaian Sensor Force Sensing Resistor

C. Pengambilan Data

Input tegangan 5VDC, nilai RM = 10k dan 30k, output diukur menggunakan multimeter.

Sensor divariasikan menggunakan berat koin yang berbeda.

2

Jumlah Koin Berat (gram)

Rp. 100,00 1,15

Rp. 200,00 1,5

Rp. 500,00 2

Rp. 500,00 (tembaga) 3,45

Rp. 1000,00 2,9

Range sensor dari 0 – 1000 gram. RM = 10k

No. Berat (gram) Ouput (V)

1 1,15

2 1,5

3 2

4 3,45

5 2,9

6 2,65

7 3,15

8 3,5

9 4,6

10 4,95

RM = 30k

No. Berat (gram) Ouput (V)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

D. Analisis Data (Laporan)

Buatlah grafik hubungan antara berat dengan tegangan untuk kedua nilai RM

Ambil bagian rentang berat di mana kurva yang diperoleh cukup linier, lakukan regresi linier untuk memperoleh hubungan antara berat dan tegangan keluaran

Lakukan pembahasan

3

SP 02 RESPON DINAMIS ALAT UKUR

A. Tujuan:

Mempelajari prinsip respon dinamis alat ukur berupa konstanta waktu pengukuran


Sensor yang digunakan: LM35 buatan Texas Instrument.

Rangkai sensor dengan catu VS dan komponen lain sesuai gambar.

Pengukuran dilakukan pada VOUT menggunakan multimeter.

Koonfigurasi LM35

Rangkaian Sensor LM35

C. Pengambilan Data

Siapkan wadah berupa gelas tahan panas, masukkan es batu ke dalam wadah tersebut.

Posisikan sensor LM35 di udara terbuka di luar wadah dan catat keluaran sensor dalam mV.

Masukkan LM35 ke dalam wadah dan tempelkan ke es batu sambil dibaca keluarannya.

Isikan tabel berikut ini, waktu dihitung mulai ketika menempelkan LM35 ke es batu.

4

Waktu (detik) Vsensor LM35 (mVolt)

Di udara terbuka

0

2

4

6

8

10

12

14

16

...

Kondisi stabil

Lakukan hal yang sama dengan di atas sehingga diperoleh 4 kasus: 1. Dari suhu ruang (udara terbuka) sampai suhu es batu 2. Dari suhu es batu sampai suhu ruang (saat LM35 dikeluarkan ke udara

terbuka, dihitung sebagai detik ke 0) 3. Dari suhu ruang ke suhu air mendidih 4. Dari suhu air mendidih ke suhu ruang


Buat grafik untuk keempat kasus di atas.

Hitung kontanta waktu untuk keempat kasus di atas dan bandingkan dengan nilai pada data sheet LM35

Lakukan pembahasan

5

SP 03 KONVERSI ANALOG KE DIGITAL

A. Tujuan:

Mempelajari prinsip konversi nilai analog ke digital


Rangkaian DT-I/O ADC - 08 buatan Innovative Electronics.

Rangkai dengan catu +5V

Pasang LED pada setiap keluaran digital (D0-D7)

Input analog menggunakan sumber tegangan DC 0 s/d 5V

Input analog diukur dengan multimeter

DT-I/O ADC - 08

C. Pengambilan Data

Variasikan input analog dan catat keluaran digitalnya

Input analog (Volt)

Keluaran digital (biner)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

6

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

4.4

4.6

4.8

5.0


Hitung nilai desimal dari setiap keluaran biner

Gambar grafik hubungan antara tegangan analog dengan nilai desimal keluaran

Tentukan kelinieran ADC, hitung R2 dari regresi liniernya

Lakukan pembahasan

7

SP 04 STATISTIKA PENGUKURAN

A. Tujuan:

Mempelajari karakteristik statistik pengukuran besaran radiasi nuklir


Rangkaian alat ukur disusun dan diset oleh asisten

Mahasiswa mengidentifikasi komponen alat ukur sebagaimana gambar di bawah

Set HVDC pada daerah optimum GM

Sumber radiasi 90Sr diletakkan di depan jendela detektor GM

Set pengala/timer pada selang waktu 3 detik

C. Pengambilan Data

Untuk setiap kelompok lakukan pencacahan setiap 3 setik sebanyak 150 data (setiap anggota kelompok harus ikut bergantian melakukan pencacahan).

Geiger Muller

Inverter GM

Counter Timer

High Voltage

Sumber radiasi

8


Dengan menggunakan data kelompok masing-masing (150 data), buat plot histogram cacah radiasi seperti contoh di bawah ini

Hitung nilai rerata dan deviasi standarnya.

Gabunglah data pencacahan dengan 2 kelompok lain (sehingga total 3 kelompok, 450 data). Lakukan hal yang sama seperti di atas.

Lakukan pembahasan

0 0 0 1

27

99

154

97

18 4 0 0

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Frekuensi

Rentang cacah

9

SP 05 KALIBRASI ALAT UKUR

A. Tujuan:

Mempelajari pengkalibrasian keluaran alat ukur dengan besaran yang diukur.


Rangkaian alat ukur disusun dan diset oleh asisten

Mahasiswa mengidentifikasi komponen alat ukur sebagaimana gambar di bawah

Set HVDC pada daerah optimum detektor NaITl

Sumber radiasi diletakkan di depan detektor NaITl

Set pengala/timer pada selang waktu 2 detik

C. Pengambilan Data

Untuk kelompok pertama:

Gunakan sumber radiasi 60Co

Lakukan pencacahan pada setiap perubahan nomor kanal (U) mulai dari yang terkecil sampai terbesar, sehingga diperoleh 2 puncak spektrum. Catat nomor kanal kedua puncak tersebut (dengan energi 1.17 MeV dan 1.33 MeV)

Untuk kelompok kedua:

Gunakan sumber radiasi 137Cs

Lakukan pencacahan sehingga diperoleh sebuah puncak spektrum. Catat nomor kanal puncak tersebut (dengan energi 0.662 MeV)

Untuk kelompok ketiga:

Gunakan sumber radiasi X (tidak diketahui)

Lakukan pencacahan sehingga diperoleh 2 buah puncak spektrum. Catat nomor kanal kedua puncak tersebut.

Detektor NaITl & PMT

Preamp

Counter Timer

High Voltage

Sumber radiasi

SCA

Amp

10

Kanal Cacah Kanal Cacah Kanal Cacah Kanal Cacah

11


Dengan menggunakan data ketiga kelompok buat plot spektrum (cacah vs kanal) untuk setiap sumber radiasi

Buat kurva kalibrasi energi terhadap nomor kanal puncak dengan melakukan regresi linier terhadap puncak sumber radiasi 60Co dan 137Co

Hitung energi puncak sumber radiasi X

Lakukan pembahasan.

modul praktikum sistem pengukuran (tkf 2416) · modul praktikum sistem pengukuran (tkf 2416) lab....

Documents