UNIT 1

UKURAN & RALAT

MEASUREMENT & ERROR

METER ‘METER’

Alat menentukan nilai @ magnitud sesuatu kuantiti atau pemboleh ubah.

RALAT ‘ERROR’ Selisih @ lencongan nilai sebenar kuantiti

diukur.

Jenis ralat ‘Type of Error’1. Ralat Kasar ( Gross Error)

Penyebab, factors/cause:

Disebabkan manusia menggunakan alatan seperti salah mengambil bacaan, pelarasan tidak betul, cuai, tidak ada pengalaman dsb.

Cara kurangkan (Solutions): Ambil bacaan betul. Elakkan kecuaian. Pastikan tahu menggunakan meter tersebut

2. Ralat Sistematik (Systematic Error) Penyebab, cause/factor a. Ralat Jangka - Disebabkan ciri elektrik dan mekanikal ‘Tool error ‘ seperti geseran, histerisis , tegangan spring dsb

b. Ralat Sekitar - Disebabkan keadaan luar mengelilingi jangka

‘Environmental error’ seperti perubahan suhu , kelembapan, tekanan udara dsb.

Cara kurangkan (Solutions): i. Menentukurkan jangka.ii. Pilih jangka sesuai.iii.Kurangkan kesan-kesan disebabkan perubahan suhu, kelembapan,

magnetik dan elektrostatik dengan menggunakan penghadang magnetik dll.

Jenis ralat ‘Type of Error’

Jenis ralat ‘Type of Error’3. Ralat Rawak (Random Error)Penyebab, cause/factor

Punca ralat tidak diketahui. Ia muncul walaupun semua ralat sistematik telah

diperhitungkan. Ia tidak boleh diperbetulkan tanpa penyelidikan

rapi.

Cara kurangkan (Solutions): Tambah bilangan bacaan Guna kaedah statistik untuk mendapatkan kiraan

yang hampir sekali dengan nilai sebenar kuantiti yang diukur.

Jenis ralat ‘Type of Error’4. Ralat penghad/menghad (Limiting Error) Cause/factor:

- Nilai yang telah ditentukan oleh pihak pengeluar ataupun pembuat komponen / alatan.

- Kebanyakan meter penunjuk telah dijamin ketepatannya hingga ke peratus tertentu bacaan skil penuh.

- Cth: Komponen spt perintang, kapasitor dll ada ralat penghad.

- Cth :600 10% ralat penghadIni bermakna pembuat telah menjaminkan rintangan di dalam had 540 dan 660.

% RALAT = NILAI SEBENAR NILAI UKURAN X 100% (% ERROR) NILAI SEBENAR

% RALAT = MAGNITUD RALAT PENGHAD X 100%MAGNITUD SEBENAR

FORMULA/ EQUATIONS:

% KETEPATAN = 100 % % Ralat (% ACCURACY)

MAGNITUD RALAT PENGHAD = KETEPATAN X SKALA PENUH(MAGNITUDE OF LIMITING ERROR)

SOALAN

1. Empat perintang disambung dalam keadaan sesiri. Nilai-nilainya adalah seperti berikut :

R1 = 36 5% R2 = 75 5% R3 = 100 10% R4 = 85 20%Kirakan peratus ralat maksima bagi jumlah perintang-perintang di atas.

2. Merujuk kepada rajah 1.1 di bawah, kirakan peratus ralat dan peratus ketepatan sekiranya meter ampiar menunjukkan ke bacaan 12mA.

500

Rajah 1.1

1K

15V

mA

JENIS DAYA KILASTYPE OF TORQUE

1. DAYA KILAS PESONGAN ‘DEFLECTING TORQUE’

2. DAYA KILAS KAWALAN ‘CONTROLLING TORQUE’2.1 KAWALAN SPRING ‘SPRING CONTROL’2.2 KAWALAN GRAVITI ‘GRAVITY CONTROL’

3. DAYA KILAS REDAMAN ‘DAMPING TORQUE’

1. Daya kilas pesongan (Td) – Deflecting

Torque

Dikenali daya kilas kendalian. Terhasil drpd kesan magnetik elektrostatik. Daya kilas ini menyebabkan jarum penunjuk

bergerak dari kedudukan sifar. Bila arus mengalir dalam gegelung, daya

bertindak pada kedua-dua belah gegelung, menghasilkan daya kilas.

u s u s

F

Daya kilas pesongan, Td = BANI unit = Newton meter (Nm)

B = Ketumpatan uratdaya dalam Wb/m2 atau Tesla (T)A = Luas keratan rentas panjang(l) x garis pusat gegelung(d) - mI = Arus yang mengalir melalui gegelung – AmpiarN = Bilangan lilitan gegelungl = Panjang gegelung dalam meter

F

Teras besi

2

2. Daya kilas Kawalan (Tc) - Controlling Torque

Menentang daya kilas pesongan. Terhasil oleh spring kawalan. Alat penunjuk berhenti apabila magnitud

daya kilas pesongan bersamaan dengan magnitud daya kilas kawalan

Terbahagi kepada 2:

i. Kawalan spring

ii. Kawalan graviti

Kawalan Spring Kawalan Graviti

Jarum penunjuk Shaft

AB

0

S

A B A

B

3. Daya kilas Redaman ‘Damping Torque’

- Utk mempercepatkan jarum berhenti.

- Jarum berayun sblm berhenti, oleh itu daya kilas redaman untuk mempercepatkan jarum berhenti.

UNIT 2

UKURAN DAN RALAT

MEASUREMENT & ERROR

SAMBUNGAN….SAMBUNGAN….

Lengkuk Redaman Damping Curve

Bacaan tetap

(mA)

Kurang redaman (B) Less damping

Redaman genting (C)

Critical damping

Redaman melampau (A)Over damping

Masa (s)

Redaman melampau ‘Over damping’ (A) – - Penunjuk bergerak perlahan menuju ke nilai akhir. - Nilai akan kurang dari nilai sebenar.- Menunjukkan nilai yang salah.

Kurang redaman ‘Less damping’(B) –- Penunjuk meter berayun dalam jangka masa yang

lama sebelum berhenti pada nilai tetap. - Mengakibatkan kesukaran membuat bacaan.

Redaman genting ‘Critical damping’(C) –- Penunjuk mencapai keadaan tetap (nilai sebenar)

tanpa ayunan dalam masa yang pendek. - Pengguna dapat membaca bacaan dengan tepat

dan cepat.

Jenis redaman Type of damping

1. Redaman arus pusar

‘Eddy Current Damping’

2. Redaman udara ‘Air Damping’

3. Redaman bendalir ‘Fluid Damping’

Redaman Arus PusarEddy Current Damping

Satu redaman arus pusar terdapat pada sistem jarum penunjuk. Cakera aluminium D, dikawal oleh satu gelendong

bergerak di antara kutub-kutub sebuah magnet kekal M. Jika cakera bergerak ikut jam, d.g.e teraruh dalam cakera dan

mengedarkan arus pusar seperti yang ditunjukkan (garisan putus-putus).

Dari Hukum Lenz, arus ini mengenakan daya yang menentang gerakan yang membentuk mereka.

Arah daya redaman yang terhasil ini adalah melawan arah jam.

D

M

DM

Redaman udaraAIR DAMPING Sekeping bilah dilekatkan pada bahagian

bergerak meter. Rintangan dihasilkan oleh udara sekitar

memberikan redaman yang dikehendaki.

Redaman bendalirFLUID DAMPING

Prinsip yang sama digunakan dalam redaman udara

Bilah dibiarkan bergerak dalam bekas yang mengandungi cecair dengan kelikatan yang sesuai.