Pengukuran Dasar

• Pengukuran merupakan menentukan besaran terhadap suatu standar atau satu satuan ukur. Pengukuran dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Pengukuran Langsung

Pengukuran langsung merupakan pengukuran suatu besaran yang tidak bergantung pada pengukuran besaran-besaran lain. Pengukuran langsung contohnya adalah mengukur panjang pedang menggunakan mistar. Panjang tongkat dan panjang mistar dibandingkan dengan panjang mistar digunakan sebagai acuan.

2. Pengukuran Tidak Langsung

Pengukuran tidak langsung merupakan pengukuran besaran fisika dengan cara tidak langsung membandingkannya dengan besarasan acuan, akan tetapi menggunakan besaran-besaran lain. Contohnya mengukur berat benda dengan cara mengukur pertambahan panjang pegas. 

• Pengukuran berulang dan pengukuran tunggal

Pengukuran dapat dilakukan cukup sekali saja jika diyakini sudah menghasilkan nilai yang baik. Tetapi ada kalanya pengukuran tidak dapat menghasilkan nilai terbaik jika hanya dilakukan sekali saja. 

• Kriteria Kemampuan Alat Ukur

1. Ketelitian (accuracy)  merupakan kemampuan alat ukur yang mendekati hasil sebenarnya.

2. Ketepatan (precision) adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil yang sama dari pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dengan cara yang sama.

3. Sensitivitas (sensitivity) adalah tingkat kepekaan alat ukur terhadap perubahan besaraan yang akan diukur.

4. Kesalahan (error) adalah penyimpangan hasil ukur terhadap nilai yang sebenarnya Idealnya sebuah alat ukur memiliki akurasi, presisi dan sensitivitas yang baik sehingga tingkat kesalahannya relatif kecil dan data yang dihasilkan akan akurat. 

• Ketidakpastian Pengukuran

Ketidakpastian pengukuran dibagi menjadi 3 kategori, yaitu:

1. Kesalahan Umum

Kesalahan-kesalahan umum (gross errors) disebabkan kesalahan manusia, antara lain kesalahan pembacaan alat ukur, penyetelan yang tidak tepat, pemakaian instrumen yang tidak sesuai, kesalahan penaksiran dan paralaks (kesalahan yang timbul apabila pada waktu membaca skala posisi mata pengamat tidak tegak lurus terhadap skala tersebut).

2. Kesalahan Acak

Kesalahan acak disebabkan oleh gejala yang tidak dapat secara langsung diketahui sehingga tidak mungkin dikendalikan secara pasti atau tidak dapat diatasi secara tuntas, seperti: fluktuasi tegangan listrik, gerak Brown molekul udara, getaran landasan.

3. Kesalahan Sistematis

Bersumber dari alat ukur yang digunakan atau kondisi yang menyertai saat pengukuran. Yang termasuk ketidakpastian sistematik antara lain:

• Kesalahan kalibrasi alat

Kesalahan yang terjadi karena cara memberi nilai skala pada saat pembuatan alat tidak tepat, sehingga berakibat setiap kali alat digunakan suatu kesalahan melekat pada hasil pengukuran. Kesalahan ini dapat diatasi dengan mengkalibrasi ulang alat terhadap alat standar.

• Kesalahan nol

Ketidaktepatan penunjukan alat pada skala nol. Pada sebagian besar alat umumnya sudah dilengkapi dengan sekrup pengatur/pengenol.

• Waktu respon yang tidak tepat

Akibat dari waktu pengukuran (pengambilan data) tidak bersamaan dengan saat munculnya data yang seharusnya diukur. Misalnya, saat mengukur periode getar menggunakan stopwatch, terlalu cepat atau terlambat menekan tombol stopwatch saat kejadian berlangsung.

• Kondisi yang tidak sesuai

Kondisi alat ukur dipengaruhi oleh kejadian yang hendak diukur. Misal, mengukur nilai transistor saat dilakukan penyolderan, atau mengukur panjang sesuatu pada suhu tinggi menggunakan mistar logam. Hasil yang diperoleh tentu bukan nilai yang sebenarnya karena panas mempengaruhi sesuatu yang diukur maupun alat pengukurnya.

• Kesalahan pandangan/paralak

Kesalahan ini timbul apabila pada waktu membaca skala, mata pengamat tidak tegak lurus di atas jarum penunjuk/skala.

• Ketidakpastian

Ketidakpastian dalam pengukuran terdapat dua jenis yaitu:

1. Ketidakpastian Mutlak

• Ketidakpastian Mutlak Pengukuran Tunggal

Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang dilakukan satu kali saja, misalnya objek pengukuran tak mungkin di ulang. 

• Ketidakpastian Mutlak Pengukuran Berulang

2. Ketidakpastian Relatif

Ketidakpastian relatif merupakan persentase perbandingan ketidakpastian mutlak dengan hasil pengukuran terbaik. Semakin kecil ketidakpastian relatif, maka makin tepat pengukuran tersebut. Nilai ketidakpastian dalam pengukuran akan mempengaruhi jumlah angka berarti yang boleh diikutsertakan dalam penulisan. Semakin besar jumlah angka berarti yang boleh diikutsertakan maka semakin tepat pengukuran tersebut. Adapun ketentuan jumlah angka berarti (angka penting) yang boleh dilaporkan adalah:

• Ketidakpastian relatif 10% berhak atas dua angka berarti

• Ketidakpastian relatif 1% berhak atas tiga angka berati 

• Ketidakpastian relatif 0,1% berhak atas empat angka berarti.