Alat Ukur Sederhana

2.1     ALAT UKUR SEDERHANA

2.1.1  Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari pengukuran sangat penting dan berguna. Dimana banyak hal dan kegiatan yang dapat kita lakukan dengan cara pengukuran. Pengukuran biasanya berfungsi untuk membantu kita dalam menentukan satuan dari suatu luasan ataupun panjang bahkan apapun yang dapat dilakukan pengukuran, dimana teori pengukuran dapat mendapatkan hasil dari apa yang dilakukan pengukuran misalnya sudut, tinggi, luas, dll.

Alat yang biasa digunakan untuk pengukuran tergantung pada apa yang kita ukur, misalnya dalam pengukuran suatu luasan biasanya secara sederhana dilakukan dengan alat ukur panjang, yaitu meteran. Beberapa contoh alat ukur sederhana diantaranya, meteran, kompas, jangka sorong, mistar, mikrometer sekrup, dll.

2.1.2  Tujuan

1.             Memperkenalkan fungsi dan cara kerja alat ukur sederhana.

2.             Membandingkan hasil dari perolehan data alat ukur sederhana dengan alat ukur sifat ruang.

2.1.3  Manfaat

1.             Mahasiswa mampu memahami cara penggunaan alat ukur sederhana dan mengaplikasikannya dalam pengukuran.

2.             Mahasiswa mengetahui macam-macam alat ukur sederhana fungsi serta cara penggunaan alat yang digunakan.

3.             Mahasiswa mampu membedakan alat ukur yang digunakan untuk melakukan pengukuran terhadap suatu benda.

4.             Dapat mengetahui tingkat akurasi dan presisi alat ukur.

2.1.4   Tinjauan Pustaka

Alat ukur sederhana merupakan alat yang digunakan untuk pengukuran daerah atau lahan dengan luas yang lebih kecil. Mengukur adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.

Dalam hal ini digunakan alat ukur sederhana yang mana merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur suatu daerah, benda, ataupun lahan dalam skala kecil.

Pengukuran merupakan suatu aktivitas dan atau tindakan membandingkan suatu besaran yang belum diketahui nilainya atau harganya terhadap besaran lain yang sudah diketahui nilainya,misalnya dengan besaran standart.

Fungsi pengukuran diantaranya adalah:

1.             Dapat mengetahui atau mengukur jarak suatu wilayah.

2.             Sebagai rekorder temperatur dan rekorder tekanan.

3.             Sebagai pengendali temperatur pada pemanas air, dll.

Yang perlu diperhatikan dalam pengukuran adalah:

1.             Standart yang dipakai harus memiliki ketelitian yang sesuai dengan standart yang telah ditentukan.

2.             Tata cara pengukuran dan alat yang digunakan harus memenuhi persyaratan.

Metode Pengukuran

Dalam pengukuran dapat dilakukan dengan dua metode:

a.              Metode pengukuran langsung

Pengukuran dikatakan langsung bila alat ukurnya atau pembandingnya standart,yaitu suatu pengukuran yang mempunyai nilai standart, misalnya ukuran panjang dan berat.

b.             Metode pengukuran tidak langsung

Pengukuran dikatakan tidak langsung bila pembandingnya adalah suatu yang telah dikalibrasikan terhadap besaran standart, misalnya transmitter. Karena sulinya untuk mendapatkan alat ukur standart,sedangkan besaran yang akan diukur banyak sekali macamnya, maka teknologi telah menghasilkan banyak cara untuk menghasilkan alat ukur tidak langsung.Berdasarkan pada peranan dalam fungsinya dapat dibedakan:

a.              Alat ukur penunjuk : misalnya ammeter, voltmeter, termometer dan lain-lain.

b.             Alat ukur perekan / rekorder : misalnya rekorder temperatur, rekoreder tekanan.

c.              Alat ukur pengendali : misalnya pengendali temperatur (thermostat) pada pemanas air, setrika listrik.

Faktor yang mempengaruhi alat ukur:

Banyakhal yang mempengaruhi kualitas kerja dari alat ukur.Dan tentunya faktor-faktor ini mempengaruhi kualitas hasil pengukuran. Faktor yang dimaksud tersebut berasal dari lingkungan terhadap alat ukur dan sebaliknya adalah terdiri dari faktor:

a.              Temperatur

Faktor ini dapat menyebabkan berubahnya sifat fisis dari bagiana-bagian alat ukur.

b.             Kelembaban

Kelembapan adalah ukuran dari banyaknya uap air di udara.Persoalan ini sering terjadi pada alat ukur perekam (rekorder). Juga pada alat ukur elektrolik dapat rusak atau berubah karakteristiknya karena kelembapan.

c.              Percepatan

Bila daerah dimana alat ukur berada mengalami getaran atau gerakan maka tidak mungkin pengukuran dengan baik.

d.             Media korosif

e.              Radiasi nuklir

f.              Media explosif

Sistem pengukuran merupakan bagian pertama dalam suatu sistem pengendalian.Akurasi atau (ketelitian) adalah ketepatan alat ukur dalam memberikan hasil pengukuran.

Ada beberapa cara menyatakan akurasi:

1.             Dalam variabel pengukuran

2.             Dalam persentase span

3.             Dalam persentase skala maksimum

4.             Dalam persentase pembacaan

Presisi adalah kemampuan sistem pengukuran untuk menampilkan ulang output yang sama pada pengukuran berulang singkat.

Akurasi vs Presisi

1.             Akurasi rendah, presisi rendah

2.             Akurasi rendah, presisi tinggi

3.             Akurasi tinggi, presisi tinggi

Macam-macam alat ukur sederhana seperti meteran, kompas, jangka sorong, abney level dll. Alat ukur yang digunakan dalam pengukuran tanah secara garis besar dikelompokkan sebagai berikut:

1.             Alat ukur sifat ruang (theodolite)

Untuk mengukur sudut; sudut horizontal dan sudut vertikal.

2.             Alat ukur sifat datar (waterpass)

Untuk mengukur jarak; jarak horizontal dan jarak vertikal.

Theodolite dan waterpass adalah alat yang terdiri dari teropong sebagai bagian yang utamanya. Pada theodolite teropongnya dapat diputar secara horizontal (sumbu vertikal sebagai sumbu putarnya) dan secara vertikal (sumbu horizontal sebagai sumbu putar). Pada waterpass teropongnya hanya dapat/bisa diputar secara horizontal (sumbu vertikal sebagai sumbu putar).

Sudut di lapangan diukur dengan alat yang telah dirancang kontruksinya sedemikian rupa sesuai dengan ketelitiannya disebut theodlite. Sedangkan jarak antara satu titik ke titik lainnya diukur dengan pita ukur atau EDM. Secara umum ada tiga bagian utama yaitu:

a.              Bagian bawah yang tidak dapat bergerak + statip

b.             Bagian atas yang dapat bergerak secara horizontal

c.              Bagian teropong yang dapat berputar secara horizontal dan vertikal

Theodolite terdiri atas berbagai merek dan banyak macamnya, secara umum mempunyai bagian yang sama. Perbedaan antara yang satu dengan yang lainnya terdapat pada tingkat ketelitian dan cara pengoperasiannya.

Meteran disebut juga dengan pita ukur, akan tetapi pada dasarnya kedua alat ini mempunyai perbedaan yaitu panjangnya. Untuk mengukur jarak yang sangat panjang, biasanya menggunakan meteran yang terbuat dari fiber, tetapi ada juga yang menggunakan pita ukur, semua ini tergantung kondisi alam atau lahan yang diukur.

Meteran merupakan alat untuk mengukur jarak atau panjang yang memiliki skala terkecil dalam pengukurannya yaitu 1mm. Meteran yang terbuat dari fiber mempunyai kelemahan dalam pengukuran yang dilakukan pada jarak yang sangat panjang. Pada bagian ini biasanya bagian tengah tidak tegang dan solusinya adalah melakukan pemotongan pengukuran yang berguna mendapatkan hasil yang akurat. Cara menggunakan meteran dimulai dari penentuan skala meteran yang dipakai, selanjutnya tentukan titik acuan sebagai titik awal.

 

         Gambar 1. Meteran

                                                                         Sumber : Elikrismawati.blogspot.com

Kompas merupakan alat untuk penunjuk arah dan karena sifat magnetnya jarumnya selalu menunjuk arah utara-selatan (meskipun utara yang dimaksud disini buka utara yang sebenarnya, tetapi utara magnetis).

Macam-macam kompas antara lain:

1.             Kompas bidik

a.    Kompas bidik lensa atau kaca

b.    Kompas bidik prisma

2.             Kompas silva

Hal-hal yang mempengaruhi kerja kompas.

Prinsip kerja kompas adalah berdasarkan medan magnet.Maka kompas sangat rentan terhadap hal-hal yang berhubungan dengan magnetis.Oleh karena itu dalam penggunaan kompas kita harus menjauhkan dari benda-benda yang mengandung lgam seperti jam tangan, paku, dan lain-lain.

Secara fisik kompas terdiri atas :

a.              Cover atau penutup

Penutup kompas yang melindungi dial. Berisi kawat bidik (penglihatan depan) dan dua slot yang bercahaya di tempat gelap, bagian atasnya memiliki lubang bidik depan yang kadangkala digunakan bersama-sama lubang bidik belakang.

b.             Base atau dasar

Merupakan tubuh kompas yang berisi bagian-bagian berikut:

1.             Dial  (floating dial) dipasang pada poros sehingga dapat berputar bebas ketika kompas berada pada posisi datar. Tercetak angka penunjuk derajat serta titik bercahaya dengan panah dan huruf E dan W. Jarum atau panah selalu menunjuk ke utara magnetik dan bagian-bagian lainnya di timur (E) 90 ° dan barat (W) 270 °. Ada dua skala; skala luar menunjukkan mil dan skala dalam (biasanya merah) menunjukkan derajat.

2.             Penutup dial (Encasing the floating dial) adalah kaca yang berisi garis indeks (fixed indeks line) berwarna hitam dengan posisi tetap.

3.             Cincin bingkai (bezel ring) berupa roda bergigi yang berisi 120 klik ketika diputar sepenuhnya; setiap klik sama dengan 3°, terhubung dengan kaca cincin bingkai dengan garis bercahaya pendek yang digunakan dalam hubungannya dengan panah utara selama navigasi.

4.             Thumb loop adalah tempat ibu jari saat menggunakan kompas.

c.              Lensa atau lensa

Lensa digunakan untuk membaca angka-angka derajat yang berfungsi sebagai kaca pembesar dan terdapat pula lubang bidik belakang digunakan bersama dengan bagian depan untuk peninjauan pada objek.

Adapun fungsi utama dari kompas antara lain :

1.             Untuk mencari arah utara megnetis

2.             Untuk mengukur besarnya sudut kompas

3.             Untuk mengukur besarnya sudut peta

4.             Untuk menentukan letak macam-macam orientasi

Gambar 2. Kompas

                                                                 Sumber: http://kompas wikipedia.com

Mistar adalah sebuah alat pengukur dan alat bantu gambar untuk menggambar garis lurus. Terdapat berbagai macam penggaris, dari mulai yang lurus sampai yang berbentuk segitiga (biasanya segitiga siku-siku sama kaki dan segitiga siku-siku 30°-60°. Penggaris atau mistar terbuat dari plastik, logam, berbentuk pita. Juga terdapat mistar yang dapat dilipat. Mistar ada yang terbuat dari baja yang tahan karat  yang disebut dengan mistar baja.

Gambar 3. Mistar

                                                                     Sumber : http//windaastutiblog.com

 

2.1.5   Metode Praktikum 

2.1.5.1.     Alat dan Bahan

1.             Meteran

2.             Kompas

3.             Jangka sorong

4.             Abney level

2.1.5.2       Prosedur Kerja

1.             Meteran

Cara menggunakan meteran tersebut dimulai dari penentuan skala meteran yang dipakai,selanjutnya tentukan titik acuan sebagai titik awal. Setelah itu tarik meteran ke titik yang akan dituju.

2.             Kompas

Posisikan kompas dalam keadaan datar,setelah itu bidik sasaran yang akan dituju, baca skala yang sejajar dengan garis bidik.

3.             Jangka sorong

Buka kunci jangka lalu geser rahang atas dan masukkan objek yang akan diukur kunci lagi.

4.             Abney level

Ambil posisi memegang abney level dalam keadaan tegak lurus. Gagangnya jangan sampai goyang. 

2.1.6   Hasil dan Pembahasan

2.1.6.1       Hasil

Adapun hasil yang diperoleh pada praktikum objek 1 yaitu:

Tabel 1.  Jarak dari pengukuran kompas dan meteran

Patok	Jarak (m)	Jarak  (m) menggunakan skala 1:400	Sudut sebelum dikoreksi	Sudut setelah dikoreksi
A-B	46.35	11.6	5o	5o
B-C	64.23	16.1	234 o	234 o
C-D	68.51	17.1	239 o	239 o
D-E	63.63	16	169 o	170 o
E-F	60.25	15.1	69 o	70 o
F-A	79.44	19.9	29 o	29 o

             Sumber: Hasil Analisis Data Praktikum

2.1.6.2       Pembahasan

Pengambilan data pada kompas adalah dengan cara pembidikan dari patok ke rambu ukur. Pembidikan yang dilakukan harus memperhitungan kedataran dari alat ukur kompas karena apabila posisi kompas tidak rata maka sudut yang di baca bisa salah  besar atau pun kecil dari yang sebenarnya. Untuk memperkecil kesalahan yang bisa saja terjadi, pengukuran atau pengambilan data dengan kompas tidak hanya dilakukan satu kali akan tetapi dapat dilakukan  beberapa kali dengan praktikan yang berbeda. Kemudian pengambilan data dengan menggunakan meteran. Dalam penggunaan meteran yang harus di perhatikan yaitu lurus tidaknya meteran yang dipakai dimana jarak yang diukur yaitu jarak antara patok satu dengan yang lainnya. Cara pengambilan data yaitu ukur jarak antara patok yang ada dengan cara merentangkan meteran dengan keadaan meteran yang tegang, tidak kendur karena sangat berpengaruh pada jarak sebenarnya. Disini peluang terjadinya kesalahan cukup besar tergantung pada ketelitian dari orang yang melakukan pengambilan data.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengambilan data kompas maupun meteran, sudah kita ketahui prinsip kerja kompas adalah berdasarkan medan magnet. Maka kompas sangat rentan terhadap hal-hal yang berhubungan dengan magnetis. Oleh karena itu dalam penggunaan kompas kita harus menjauhkan dari benda-benda yang mengandung logam seperti jam tangan, paku dll. Selain itu kerusakan kinerja alat juga dapat mempengaruhi pengambilan data. Oleh karena  itu, pengambilan data dilapangan, kompas harus di jauhkan dari bahan yang mempengaruhi medan magnet. Faktor lainnya yaitu penentuan arah utara pada lokasi pengamatan yang menjadi titik acuan pada penggambaran, pemakaian kompas yang kurang datar dan tidak tegak lurus dengan patok. Sedangkan pada meteran faktor yang dapat mempengaruhi pengambilan data adalah salah satunya ketinggian suatu tempat dan banyak hal yang dapat mengganggu proses pengukuran dengan meteran. Seperti kurang tegangnya meteran yang digunakan untuk pengambilan data.

Alasan pada saat pembuatan poligon mengapa poligon tidak tertutup karena adanya kemungkinan eror yang terjadi baik itu eror pengamatan maupun eror alat yang terjadi. Karena kemungkinan eror itu dalam sebuah insrtumen pasti ada. Untuk mengatasi poligon yang tidak tertutup ini maka di lakukan koreksi terhadap sudut. Dalam pengubahan ini, hanya sudut yang dapat diubah namun jarak tidak bisa di ubah,maka ada besaran koreksi sudut yaitu 5° dimana data harus terlebih dahulu di comot atau diganti dengan data yang ada.

2.1.7 Kesimpulan dan Saran

2.1.7.1       Kesimpulan

Pengambilan data dengan menggunakan kompas dan meteran harus memperhatikan cara penggunaan kompas dan meteran yang benar. Faktor yang mempengaruhi pengambilan data kompas dan meteran yaitu medan magnet dan kinerja serta penggunaan alat itu sendiri. Poligon yang tidak tertutup dapat diatasi dengan mencari koreksi sudut 5° dengan melakukan pencomotan data dengan data yang ada.

2.1.7.2        Saran

Adapun saran untuk praktikum tentang alat ukur sederhana selanjutnya yaitu:

1.             Pahami penggunaan alat ukur kompas dan meteran yang tepat terlebih dahulu.

2.             Sebelum melakukan pengambilan data menggunakan kompas sebaiknya asesoris yang berhubungan dengan magnet di lepaskan terlebih dahulu.

3.             Pahami kelemahan dari alat yang digunakan agar tidak terjadi kesalahan vatal di lapangan.

4.             Lebih teliti dalam pengambilan data dengan kompas serta meteran.