Instrumentasi Elektronik Digital dan Analog

Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 37 3.1 Discrete and Analog System Di dalam dunia instrument penggunaan sistem analog dan digital memilki kelemahan dan kelebihannya sendiri – sendiri. Seorang teknisi instrument harus bisa mengetahui fungsi dan kapan digunakan kedua sistem ini. Discrete / diskrit berarti individu atau distinct. Di dalam dunia engineering : variable discrete atau pengukuran berarti kondisi benar atau salah (true or false). Sensor diskrit hanya bisa mengindikasi suatu proses di bawah atau di atas set point yang telah digunakan. Kebanyakan sensor diskrit berbentuk switch atau tombol, yang akan trip apabila kondisi yang ditentukan melebihi atau kurang set point. Instrumen jenis ini tidak secanggih sensor analog (continuous sensor : sensor yang mampu mengeluarkan data analog) , akan tetapi instrument ini juga penting untuk membangun sistem instrumentasi. Jika sinyal digital / discrete berupa on dan off atau true and false , maka sinyal analog berupa tegangan atau arus atau bentuk yang lain ( pneumatic ) yang memiliki besar yang mempresentasikan hasil pengukuran fisik (physical measurement) atau kuantitas control (control quantity) . 3.2 Pengukuran sistem diskrit Kondisi normal dari tombol Kondisi normal dari suatu tombol adalah ditentukan oleh pembuat pada kondisi stimulus minimum. Contoh tombol dinamakan NO (Normally open) maka sebelum diberi stimulus ( dalam hal ini adalah ditekan ) maka tombol tersebut dalam posisi open atau tidak tersambung. Beda dengan tombol NC (Normally Close) , maka sebelum diberi stimulus (ditekan) maka kontak pada tombol itu pada posisi close atau tertutup. Ketika tombol diberi stimulus maka tombol itu akan open atau terbuka. Contoh kondisi “normal” pada beberapa jenis prosess switch :       Limit switch : ketika sebuah objek atau target tidak menyentuk tombol Proximity switch : ketika sebuah objek atau target jauh Pressure switch : ketika dalam kondisi minim tekanan ( vacuum ) Level switch : ketika kondisi kosong Temperature switch : ketika kondisi temperature rendah ( dingin ) Flow switch : ketika aliran fluida minim ( aliran berhenti )  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 38 Open ketika zero pressure (minim stimulus) Close ketika tekanan bertambah melebihi setingan Close ketika zero pressure (minim stimulus) Open ketika tekanan melebihi setingan Open ketika zero level (minim stimulus) Close ketika tekanan bertambah melebihi setingan Close ketika zero pressure (minim stimulus) Open ketika bertambah tekanan melebihi setingan Open ketika suhu dingin (minim stimulus) Close ketika suhu bertambah melebihi setingan Close ketika suhu dingin (minim stimulus) Open ketika suhu bertambah melebihi setingan Open ketika zero flow (minim stimulus) Close ketika flow bertambah melebihi setingan Close ketika zero flow (minim stimulus) Open ketika flow bertambah melebihi setingan Tabel 3.1 kondisi normal pada Proses Switch Contoh penggunaan dari kondisi “normal” proses switch Gb. Aplikasi pemakaian “proses switch” Pada gambar di atas maka diketahui led akan hidup bila kondisi – kondisi ini terpenuhi :  Level lebih dari 14 inch  Flow kurang dari 3 GPM  Suhu lebih dari 125F  Tekanan kurang dari 22 PSI  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 39 Contoh penggunaan proses switch pada PLC Pada aplikasi di PLC maka ketika suatu inputan atau output bernilai HIGH maka indicator lampu pada PLC akan menyala. Contoh pada bagian ini dipasang empat jenis prosess switch yaitu pressure switch (NC) dengan trip value 12PSI, temperature (NO) dengan trip value 235F, level (NC) dengan trip value 4inch, Limit (NO). Dapat juga kita menentukan stimulant dari switch’s degree dengan membandingkan status saat ini dan kondisi “normal”. JIka sebuah switch memilki kondisi normal (normal state) yang sama dengan kondisi sekarang (present status) maka kita dapat menyimpulkan bahwa stimulusnya pasti kurang dari kondisi trip (threshold value). JIka berkebalikan maka dapat disimpulkan stimulus pasti lebih dari (trip value). Tabel 3.2 Present status dan trip value Maka untuk PLC nya dapat diwiring sbb: Gb.wiring PLC dengan prosess switch  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI 40 3.3 Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital Hubungan 4 – 20mA signal dengan variable instrument Kebanyakan di dalam dunia instrumentasi industry digunakan minimal dua sinyal arus 4 – 20 Ma: yang satu mempresentasikan variable proses (PV) dan sinyal yang lain mempresentasikan keluaran sinyal dari kontroler atau biasa disebut manipulated variable (MV). Beberapa digunakan sinyal yang berupa tegangan. Kelemahan yang kelihatan dari penggunaan sinyal tegangan yaitu ketika transfer dari instrument satu ke instrument yang lain, maka terjadi pelemahan sinyal atau drop tegangan yang akan mempengaruhi bekerjanya sistem. Gb. Hubungan PV dan MV dalam satu proses Untuk instrument – instrument yang linear dan berbanding lurus, maka dapat dinyatakan suatu persamaan seperti berikut : Dimana, y = keluaran dari instrument x = inputan dari instrument m = gradient / kemiringan b = nilai bias ( zero nya dari instrument ) Contoh kita ingin mengkonversi 34,7% ke sinyal arus 4-20mA, maka kita akan mendapatkan : ( ) Maka diketahui nilai 34,7% sebanding dengan arus 9,552 mA dari range 4-20 mA.  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 41 Contoh perhitungan : PERTANYAAN 3.1 : KELUARAN OUTPUT KE VALVE Sebuah kontroler loop elektronik memilki keluaran sinyal 8.55Ma yang secara langsung (direct) mengendalikan control valve (dimana 4Ma adalah tertutup dan 20Ma adalah terbuka). Seberapa jauh katub dari control valve terbuka pada kondisi MV tersebut? JAWABAN 3.1 ( ( ) ) Maka dari persamaan diatas maka katub akan terbuka 28,4% ketika signal MV : 8,55mA. PERTANYAAN 3.2 Sebuah pressure transmitter memilki range pengukuran 150 sampai 400 PSI dan mempunyai keluaran sinyal range 4 – 20mA, hitung tekanan yang masuk ke transmitter bila sinyal keluaran 10,6 mA. JAWABAN 3.2 Ambilah 10,6 Ma dan dikurangi LRV (4mA), dan dibagi span (16ma) maka akan didapatkan 41,25% (0,4125 per unit). Ambil nilai ini dan kalikan dengan dengan span dari tekanan (400PSI – 150PSI, atau 250PSI) dan yang terahkir tambahkan dengan LRV dari range tekanan (150PSI) maka didapatkan nilai sebesar 253,125 PSI. PERTANYAAN 3.3 Diberikan sebuah pressure transmitter dengan jarak pengukuran (measurement range) -88 deg sampai +145 dan keluaran sinyal 4 sampai 20mA, hitung sinyal yang keluar bila temperature yang terdeteksi adalah +41 degree. JAWABAN 3.3 Ambil 41deg dan dikurangi LRV (-88), yang sama dengan 41+88, kemudian dibagi dengan span (145deg - -88deg atau 233deg). Maka didapat 55,36% (0,5536 per unit). Maka dari nilai ini dan kalikan dengan span arus (16ma) dan kemudian tambahkan dengan LRV (4mA) maka akan keluar jawaban akhir adalah 12,86 mA.  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 42 3.4 Keluaran Arus sebuah controller Loop Gb. Konroler – transducer – Control Valve Bentuk yang paling sederhana untuk sebuah sinyal arus loop 4 – 20ma adalah tipe yang sering digunakan untuk menampilkan keluaran kontroler suatu proses, kontroler mengirim sinyal kepada final control element yang dalam hal ini adalah control valve. Dalam kontroler ini terdapat dependent current source yaitu sumber arus yang menyediakan keluaran arus 4-20ma DC. Contoh ketika mode dalam kontroler diubah menjadi manual dan menyeting keluaran menjadi 50%, maka arus DC yang keluar dari kontroler adalah 12ma. Jika semuanya berjalan dengan baik maka arus di dalam “loop” maka akan tetap 12 ma, walaupun ada sedikit perubahan pada dalam resistansi kabel, resistansi dari I/P transducer : sumber arus akan berjuang sekeras mungkin untuk menjaga arus 12 ma tersebut. Kemudian dari arus ini akan mengalir ke koil transducer , dan menciptakan medan magnet ke dalam transducer dan menggerakan mekanisme pneumatic dan menimbulkan tekanan keluaran 9 PSI. Oleh karena itu maka control valve akan bergerak terbuka sebagian. 4-wire (“self-powered”) transmitter current loop Memilki ciri – ciri sebagai berikut :  Terdiri dari dua buah sinyal keluaran (4-20ma) dan dua buah sinyal arus  Kelemahan dari sistem ini adalah lebih banyak kabel yang diperlukan, lebih banyak conduit, lebih banyak terminal blok, lebih perlu ruang ketika wiring di panel.  Biasanya transmitter berperan sebagai sumber dan kontroler sebagai beban.  Kelebihan tidak rumit, dengan fungsi yang masing – masing independent. Gb.4 wire transmitter current loop  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 43 2-wire (“loop powered”) transmitter current loop Memiliki ciri – ciri sebagai berikut :  Transmitter dan control berperan sebagai beban  Transmitter sebagai current regulator  Memilki sumber yang biasanya 24 VDC dan cenderung memilkik resiko drop tegangan : 19 VDC ketika arus yang perlu dialirkan 20mA.  Memilki keuntungan lebih ringkas daripada 2 wire.  Kerugian hanya tersedia daya yang kecil yang tersedia. ( untuk menyuplai instrument – instrument yang lain ) Ketika suatu controller hanya memilki adc yang bisa mengindra sebuah tegangan, maka ada alternative cara untuk mengubah sinyal arus 4 – 20ma menjadi tegangan yaitu menambahkan resistor 250 Ω pada analog input controller. Maka didapat : Span Arus Voltage (IR), R=250Ω 0% 4 mA 1 VDC 25% 8 mA 2 VDC 50% 12mA 3 VDC 75% 16 mA 4 VDC 100% 20 mA 5 VDC Tabel 3.3 Konversi arus – tegangan dengan resistor 250Ω 3.5 Troubleshooting current loop Untuk mentroubleshoot suatu current loop atau arus yang mengalir dari instrument satu ke instrument yang lain diperlukan suatu alat atau metode khusus. Untuk sinyal berupa tegangan kita dapat dengan mudah dengan menggunakan DMM ( digital multimeter ) dengan menghubungkan probenya secara pararel terhadap 2 titik terminal yang ingin kita ukur. Karena pengukuran secara pararel maka kita tidak perlu untuk melepas kabel – kabel yang terpasang pada instrument. Untuk mengukur arus yang mengalir pada suatu kabel maka secara sederhana kita perlu mengukurnya secara seri dengan ampere meter. Akan tetapi akan menjadi hal yang berbahaya jika kita melepas dan menyambungkan kabel yang akan kita ukur secara gegabah, apalagi kalau proses sedang berjalan. Ada sebuah kemungkinan apabila kita melepas dengan cerobah tanpa prosedur yang sesual maka aka nada alarm dan error pada bagian instrument yang lain. Penggunaan DMM     Rangkaian harus dilepas terlebih dahulu, yang dengan kata lain menginterupsi aliran informasi ke bagian instrument yang lain. Kontroler harus di dalam mode manual Proses alarm untuk sementara waktu harus di non aktifkan Memperingatkan para personel untuk tidak panic ketika ada alarm / error minimal dua kali ( ketika pelepasan dan pemasangan kembali arus )  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 44 Penggunaan Tang Ampere  Bekerja dengan prinsip kemagnetan  Menggunakan sensor hall effect Akan ada kemungkinan error karena gangguan kabel yang mengandung medan magnet yang kuat Harus dilakukan zero adjustment.   Penggunaan test – diode   Gb.Penggunaan tank ampere Pemasangan diode dilakukan sebelum sistem running, dan dipasang di antara masukan transmitter dan power supply. Akan tetapi dengan pemasangan seperti itu aka nada tegangan drop sebesar 0.7 VDC. Ketika kita mengukur menggunakan ampere meter , maka yang sebelumnya arus melalui diode maka arus akan melalui sekaligus terukur pada ampere meter. Gb.pemasangan diode pada transmitter Gb. Pengukuran arus dengan diode yang sudah terpasang sebelumnya.  Gb. Contoh Penggunaan diode PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 45 Pengunaan shunt resistor    Menggunakan hokum ohm untuk mengukur tegangan untuk mendapatkan arus pada yang mengalir pada rangkaian. Tidak menggunakan 250Ω karena akan banyak tegangan yang drop. Penggunaan shunt resistor biasanya 1Ω Gb. Pengukuran arus dengan menggunakan shunt resistor Dengan metode pengukuran tegangan    Tidak ada ukuran resistansi yang standar untuk coil sebuah transducer. Sebelum dipasang maka jika metode ini dipakai maka harus ada catatan resistansi coil. Yang dihitung dari metode ini adalah besar tegangan drop. Contoh sebuah I/P transducer dengan coil resistance : Fisher model 567 I/P = 176ohm, so 0,7 Volt pada 4 mA, dan3,5 volt pada 20 mA Gb. Pengukuran current loop dengan metode pengukuran tegangan Dengan penggunaan Loop Calibrator Ada sebuah alat pengetes yang khusus digunakan pada instrument yang disebut loop calibrator yang hanya digunakan untuk men-troubleshoot suatu current loop 4-20ma pada rangkaian. Alat ini tidak hanya sebagai pengukur arus (measuring) akan tetapi juga memberikan sumber arus (sourcing) kepada instrument yang tidak bertenaga (unpowered) di dalam loop, juga mensimulasi (simulating) operasi transmitter berdaya 4-20mA.  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 46 Gb. Penggunaan loop calibrator sebagai alat ukur (measuring) Tujuan dari measuring adalah untuk mengukur arus yang keluar dari kontroler dan yang telah dibebani oleh transmitter. Parameternya adalah apakah nilai MV sama dengan yang terukur pada kabel. Selain metode ini ( pengukuran secara seri untuk mendapatkan nilai arus ), bisa juga dilakukan dengan penggunaan metode test diode yang ada pada transmitter. Gb. Penggunaan loop calibrator sebagai sumber arus (sourcing) Tujuan dari sourcing ini adalah untuk untuk menggantikan transmitter yang masuk ke SP dari sebuah kontroler yaitu bukan hanya untuk mengatur arus , akan tetapi menyediakan tenaga ke dalam rangkaian. Tidak perlu untuk menyambungkan power yang tersedia pada kontroler tetapi cukup memasukan konektornya ke sensing terminalnya (analog pin). Parameternya adalah apakah arus yang telah disetting pada loop calibrator ( yang saat itu berfungsi sebagai source ), sama dengan PV yang ditunjukan kontroler. Selain pada controller alat ini dapat juga sebagai sourcing pada transducer yang telah dihubungkan ke control valve. Sehingga dapat juga dilihat apakah nilai yang diseting pada loop calibrator sama dengan %buka dan %tutup pada control valve.  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 47 Gb. Penggunaan loop calibrator sebagai simulator transmitter (simulating) Tujuan dari simulating ini adalah untuk mensimulasikan kerja transmitter/transducer yang berada pada jarak yang jauh. Hal ini hampir sama dengan sourcing akan tetapi disimulasikan jika diletakan pada ujung kabel dimana transmitter secara fisik akan diletakan. Parameternya adalah apakah nilai yang telah disetting pada loop calibrator yang berpura – pura sebagai transmitter ( pada kondisi realnya : lokasi dan sumber tegangan ) sama dengan nilai PV yang tertera pada kontrolernya. 3.6 Kalibrasi Instrumen Setiap instrument pasti memilki minimal sebuah masukan dan sebuah keluaran. Semisal sensor tekanan, masukannya pasti adalah tekanan fluida dan keluarannya biasanya sinyal elektrik. Untuk sebuah loop indicator masukan pasti berupa arus 4-20ma dan keluarannya adalah tampilan yang bisa terbaca oleh manusia. Untuk VSD masukan pasti berupa sinyal elektrik dan keluarnnya berupa daya listrik yang menjadi masukan ke motor. Sebuah calibration dan ranging adalah suatu metode yang digunakan untuk melihat dan menyetarakan diantara masukan dan keluaran dari sebuah instrument. Secara sederhana calibration berarti mecocokan hasil yang didapat dari keluaran suatu instrument dengan nilai yang sebenarnya. Ranging berarti menstabilkan relasi hubungan antara masukan dan keluaran. Mengkalibrasi suatu instrument berarti mengecek dan dan mencocokan (to adjust) dari respon sehingga keluaran dari instrument tepat merespon dengan masukannya. Untuk melakukan hal ini, maka yang pasti adalah masukan stimulus yang sudah pasti tepat untuk besarannya. Untuk me-range dari suatu instrument berarti menset titik tertinggi dan terendah dari range sehingga dapat merespon sensitifitas tepat dengan perubahan input. Contoh sebuah pressure transmitter dengan range 0 sampai 200 PSI (0 PSI = 4ma output; 200 PSI = 20ma output) dapat di-range ulang dengan skala 0 sampai 150 PSI (0 PSI = 4ma output; 150 PSI = 20ma output).  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 48 Gb. Grafik ideal input dan output suatu instrument yang linear Zero and Span adjustment Ada penyesuaian untuk zero dikarenakan nol (0%) dari sebuah instrument bukan berarti nol sinyal / tidak ada sinyal, melainkan bisa berarti 4ma. Biasanya dalam sebuah persamaan dapat dikatakan sebagai offset / bias. Suatu masukan dan keluaran instrument yang bersifat linear dapat dijadikan sebuah persamaan : Ada sebuah instrument dengan range masukan tekanan 0PSI sampai 100PSI, sedangkan keluaran dari 4 mA sampai 20 mA . Maka kita dapat gambarkan terlebih dahulu sbb: Gb. Hubungan input pressure dengan current output Dengan gambar tersebut dapat diperoleh :  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 49 Saat diubah / to adjust zero point maka yang dirubah adalah nilai b dari persamaan linearnya. Ketika mengubah span berarti mengubah nilai dari gradiennya. Zero adjustment biasanya mengambil salah satu atau lebih bentuk di dalam instrument sbb:  Bias Force (per atau gaya suatu massa dari suatu mekanisme)  Mechanichal offset (menambah atau mengurang sejumlah tertentu gerakan)  Bias voltage ( menambah atau mengurang sejumlah tertentu potensial listrik) Span adjustment biasanya mengambil salah satu dari bentuk ini :  Fulcrum position untuk sebuah tuas ( mengubah gaya atau gerakan multiplikasi )  Amplifier gain ( mengali atau membagi sejumlah sinyal tegangan )  Spring rate ( mengubah gaya per jarak dari regangan ) Jenis kalibrasi error : Zero shift Kalibrasi error dari zero shift akan menggeser fungsi persamaan secara vertikal di grafik, setara dengan nilai perubahan b di persamaan linear. Pergeseran ini akan mempengaruhi semua titik secara seimbang / sama menciptakan presentase yang sama dari range error dan diperbaiki secara hati – hati dengan zero adjustment sampai responnya ideal. Gb. Effect dari zero shift Jenis kalibrasi error : Span shift Kalibrasi error dari span shift akan menggeser gradient dan fungsi grafik yang setara dengan perubahan nilai m di persamaan linear.Efek error ini akan mempengaruhi nilai secara tidak sama di titik sepanjang rangenya. Jika sebuah transmitter memerlukan perbaikan span shift maka harus diperbaiki secara hati – hati dengan memindah span adjustment sampai responnya ideal.  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 50 Gb. Efek dari span shift Jenis kalibrasi error: linearity calibration Kalibrasi berupa linearitas error ini menyebabkan persamaan fungsi dari respon alat instrument menjadi tidak lagi berupa garis lurus. Error jenis ini menyebabkan zero error dan span error karena kedua error berhubungan dengan linearitas. Ada beberapa alat yang menyediakan linear adjust ke responnya, dan proses perubahan harus dilakukan secara hati – hati. Pengaturan linearitas pada setiap model alat instrument memilki perbedaan, jadi harus langsung melihat kepada datasheet / manual alat dari pembuat tersebut, bagaimana untuk melihat error dan cara pengkalibrasiannya. Jika instrument tidak memilki linearity adjuster maka yang dapat dilakukan adalah memisahkan error antara titik tertinggi dan titik terendah, sehingga error maksimal dapat diketahui dan diminimalisir. Gb. Efek dari linearity error Jenis kalibrasi error : Hysteresis Error Kalibrasi error histerisis muncul ketika respon dari alat instrument berbeda ketika terjadi kenaikan input dan penurunan input. Cara untuk mendeteksi error ini adalah dengan cara test kalibrasi up – down, mengecek respon alat instrument di titik kalibrasi yang sama saat menuju ke atas dan ke bawah. Histerisis error bisa muncul karena beda gesekan mekanik antara elemen yang bergeser dan kekocakan suatu elemen dari sebuah instrumen. Contoh : diafragma, lever, pivot, gear. Semisal oleh karena kekocakan, ketika bergerak maju dan mundur atau atas dan bawah besar nilai pergerakannya menjadi berbeda atau gaya yang diperlukan suatu diafragma untuk mengembang atau mengempis berbeda.  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 51 Oleh karena histerisis error ini maka ketika stimulus dari masukan naik (rising stimulus) maka nilai keluaran akan turun dari normal, sedangkan ketika stimulus turun (falling stimulus) maka nilai keluaran akan naik dari normal. Oleh karena histerisis error tidak dapat dibenarkan dengan semudah melakukan adjust calibration pada instrument, melainkan salah satu dari sebuah komponen yang aus harus diganti atau membetulkan masalah kopling pada sisi mekanik. Gb. Efek dari hysteresis error Dalam prakteknya, kebanyakan dari kalibrasi error adalah kombinasi dari zero, span, linearity, dan hysteresis error. Adalah hal yang penting untuk diingat, sangat jarang ketika sebuah instrument hanya mengalami sebuah zero error. Dalam kata lain sangat jarang menemukan sebuah instrument yang mengalami span,linearity, atau histerisis error tetapi tidak disertai zero error. Oleh karena hal ini maka, seorang teknisi biasanya melakukan single point calibration test dari sebuah instrument sebagai indikasi kualitatif dari sehat / tidaknya suatu pengkalibrasian. Jika suatu instrument ketika dilakukan kalibrasi pada satu poin menghasilkan hasil yang sesuai, maka kemungkinan besar ketika dilakukan dalam range yang lain maka kemungkinan sesuai nya sangat besar. Berkebalikan bila instrument tidak menunjukan kesesuaian ketika dilakukan kalibrasi pada satu poin pengukuran, maka alat ini perlu dikalibrasi. Dokumentasi kalibrasi instrument: As Found and as-left documentation Salah satu prinsip dari kalibrasi adalah bagaimana untuk mendokumentasikan hasil dari pengkalibrasian suatu instrument sebagaimana ditemukan (found) dan apa yang terjadi (left) ketika dilakukan adjustment. Tujuan dari pendokumentasian ini adalah membuat sebuah data yang nanti akan diketahui seberapa jauh nilai yang dihasilkan (as found) dengan nilai yang seharusnya muncul yang kemudian dilakukan tindakan koreksi. Selisih dari error yang ditemukan ini sangat penting untuk program predictive maintenance ataupun untuk quality control. Contohnya: Tabel 3.3 as found as left calibration document  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 52 Dokumentasi kalibrasi instrument: Up test and Down Test Tabel 3.4 Up test and down Test calibration document Dari table di atas maka terlihat besar nilai histerisis maksimal adalah 0,313%  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 53 3.7 Pertanyaan Review PERTANYAAN 3.4 (INST240_SEC1.PDF , QUESTION 83) Tentukan besar tekanan pada masing – masing pressure switch jika ingin menghidupkan PL tersebut, jika masing – masing setingan triping point : PS1 = 50 PSI PS2 = 31 PSI PS3 = 77 PSI PS4 = 8 PSI Gb. Proses switch PERTANYAAN 3.5 (INST240 SEC2.PDF, QUESTION 28) Sebuah pressure transmitter memilki sebuah range input antara 0 sampai 100 PSI dan sebuah output dengan range 4 sampai 20 mA. Ketika dilakukan kalibrasi as found calibration didapatkan hasil sbb: Tabel 3.5 as found test calibration result Sketsa persamaan ideal dan grafik fungsi dari hasil kalibrasi tersebut. Kemudian tentukan dari hasil kalibrasi tersebut , jenis error apa yang terdapat pada instrument tersebut? Apakah zero error, span error, linearity error, atau hysteresis error.  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 54 PERTANYAAN 3.6 (INST240 SEC2.PDF, QUESTION 29) Sebuah DP transmitter memiliki masukan 0 sampai 100 inch W.C. dan sebuah keluaran dengan range 4 – 20ma. Ketika dilakukan sebuah kalibrasi dengan metode as found calibration didapatkan hasil sbb: Tabel 3.6 as found test calibration result Sketsa persamaan ideal dan grafik fungsi dari hasil kalibrasi tersebut. Kemudian tentukan dari hasil kalibrasi tersebut , jenis error apa yang terdapat pada instrument tersebut? Apakah zero error, span error, linearity error, atau hysteresis error. PERTANYAAN 3.7 (INST240 SEC2.PDF / QUESTION 76) Tentukan fungsi dari sensor tekan dan relay dari rangkaian monitoring steam boiler dan dimaksudkan untuk apa saja peletakan sensor tekan berikut? Gb. Wiring : monitoring steam boiler Jelaskan efek yang terjadi pada sistem apabila kontak dari timer delaynya digantikan oleh NC.  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 55 PERTANYAAN 3.8 Sebuah kontroler mengeluarkan arus sebesar 8,55 mA terhadap control valve secara langsung (direct) ( dimana 4 mA adalah tertutup penuh sedangkan 20 mA adalah terbuka penuh). Berapa control valve dapat membuka pada posisi MV seperti itu? Gb. Hubungan Current signal dengan Valve position PERTANYAAN 3.9 Sebuah flow transmitter memilki jangkauan (range) 0 sampai 350 Gallon per minute, 4 – 20 mA , memilki relasi langsung (direct responding). Hitung sinyal arus ketika pada flowmeter terdeteksi 204 GPM. Gb. Hubungan Current Signal dengan Flow PERTANYAAN 3.10 Sebuah Temperature transmitter memilki jangkauan 50 sampai 140 derajat Fahrenheit dan memilki 4 – 20 mA sinyal keluaran. Hitung besar sinyal keluaran oleh transmitter jika temperature yang terukur adalah 79 derajat Fahrenheit. Gb. Hubungan Current signal dengan Temperature  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 56 PERTANYAAN 3.11 Sebuah pH transmitter dikalibrasi dengan jangkauan 4 pH sampai 10 pH dengan 4 – 20 mA. Hitung pH yang terukur pada transmitter bila sinyal keluaran adalah 11,3 mA. Gb. Hubungan Current signal dengan pH PERTANYAAN 3.12 Sebuah transducer arus – tekanan digunakan untuk mengkonversi sinyal arus 4-20 mA ke 3 – 15 PSI sinyal pneumatic. Transducer ini dikonfigurasi sebagai reverse action. ( tekanan menjadi 15 PSI jika sinyal masukan 4 mA dan tekanan menjadi 3 PSI jika sinyal masukan 20 mA . Hitung sinyal arus yang dibutuhkan bila diperlukan tekanan 12,7 PSI. Gb. Hubungan Current Signal dengan Tekanan  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI Chapter 3 Instrumentasi Elektronik Analog dan Digital 57 PERTANYAAN 3.13 Apakah beda pengukuran current loop dengan metode pengukuran tegangan seperti gambar berikut inii : Gb. Current loop troubleshoot with voltage measurement (2) Gb. Current loop troubleshoot with voltage measurement (3)  PSGC Mechatronic Department | INSTRUMENTASI INDUSTRI