Sumber-sumber ketidakpastian dalam pengukuran

Sumber-sumber ketidakpastian dalam pengukuran

Mengukur selalu menimbulkan ketidakpastian artinya, tidak ada jaminan

bahwa pengukuran ulang akan memberikan hasil yang tepat sama. Ada

tiga sumber utama yang menimbulkan ketidakpastian pengukuran, yaitu:

1. Ketidakpastian Sistematik

Ketidakpastian sistematik bersumber dari alat ukur yang

digunakan atau kondisi yang menyertai saat pengukuran. Bila sumber

ketidakpastian adalah alat ukur, maka setiap alat ukur tersebut digunakan

akan memproduksi ketidakpastian yang sama. Yang termasuk

ketidakpastian sistematik antara lain:

• Ketidakpastian Alat

Ketidakpastian ini muncul akibat kalibrasi skala penunjukan angka

pada alat tidak tepat, sehingga pembacaan skala menjadi tidak sesuai

dengan yang sebenarnya. Misalnya, kuat arus listrik yang melewati suatu

hambatan listrik sebenarnya 1,0 ampere, tetapi bila diukur menggunakan

suatu ampermeter tertentu selalu terbaca 1,2 ampere. Karena selalu ada

penyimpangan yang sama, maka dikatakan bahwa ampermeter itu

memberikan ketidakpastian sistematik sebesar 0,2 ampere.Untuk

mengatasi ketidakpastian tersebut, alat harus dikalibrasi setiap akan

digunakan.

• Kesalahan Nol

Ketidaktepatan penunjukan alat pada skala nol juga menyebabkan

ketidakpastian sistematik. Hal ini sering terjadi, tetapi juga sering

terabaikan. Sebagian besar alat umumnya sudah dilengkapi dengan sekrup

pengatur/pengenol. Bila sudah diatur maksimal tetap tidak tepat pada skala

nol, maka untuk mengatasinya harus diperhitungkan selisih kesalahan

tersebut setiap kali melakukan pembacaan skala.

• Waktu Respon Yang Tidak Tepat

Ketidakpastian pengukuran ini muncul akibat dari waktu

pengukuran (pengambilan data) tidak bersamaan dengan saat munculnya

data yang seharusnya diukur, sehingga data yang diperoleh bukan data

yang sebenarnya. Misalnya, kita ingin mengukur periode getaran suatu

beban yang digantungkan pada pegas dengan menggunakan stopwatch.

Selang waktu yang diukur sering tidak tepat karena pengukur terlalu cepat

atau terlambat menekan tombol stopwatch saat kejadian berlangsung.

• Kondisi Yang Tidak Sesuai

Ketidakpastian pengukuran ini muncul karena kondisi alat ukur

dipengaruhi oleh kejadian yang hendak diukur. Misal, mengukur nilai

penguatan 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 objek yang

diukur maupun alat pengukurnya.

2. Ketidakpastian Random (Acak)

Ketidakpastian random umumnya bersumber dari gejala yang

tidak mungkin dikendalikan secara pasti atau tidak dapat diatasi secara

tuntas. Gejala tersebut umumnya merupakan perubahan yang sangat cepat

dan acak hingga pengaturan atau pengontrolannya di luar kemampuan kita.

Misalnya:

• Fluktuasi pada besaran listrik seperti tegangan listrik selalu mengalami

fluktuasi (perubahan terus menerus secara cepat dan acak). Akibatnya

kalau kita ukur, nilainya juga berfluktuasi. Demikian pula saat kita

mengukur kuat arus listrik.

• Getaran landasan. Alat yang sangat peka (misalnya seismograf) akan

melahirkan ketidakpastian karena gangguan getaran landasannya.

• Radiasi latar belakang. Radiasi kosmos dari angkasa dapat

mempengaruhi hasil pengukuran alat pencacah, sehingga melahirkan

ketidakpastian random.

• Gerak acak molekul udara. Molekul udara selalu bergerak secara acak

(gerak Brown), sehingga berpeluang mengganggu alat ukur yang

halus, misalnya mikro-galvanometer dan melahirkan ketidakpastian

pengukuran.

3. Ketidakpastian Pengamatan

Ketidakpastian pengamatan merupakan ketidakpastian pengukuran

yang bersumber dari kekurangterampilan manusia saat melakukan kegiatan

pengukuran. Misalnya metode pembacaan skala tidak tegak lurus

(paralaks), salah dalam membaca skala, dan pengaturan atau pengesetan

alat ukur yang kurang tepat.

Gambar 1. 1 Posisi A dan C menimbulkan kesalahan paralaks. Posisi B

yang benar.

Seiring kemajuan teknologi, alat ukur dirancang semakin canggih

dan kompleks, sehingga banyak hal yang harus diatur sebelum alat tersebut

digunakan. Bila yang mengoperasikan tidak terampil, semakin banyak

yang harus diatur semakin besar kemungkinan untuk melakukan kesalahan

sehingga memproduksi ketidakpastian yang besar pula.

Besarnya ketidakpastian berpotensi menghasilkan produk yang

tidak berkualitas, sehingga harus selalu diusahakan untuk memperkecil

nilainya, di antaranya dengan kalibrasi, menghindari gangguan luar, dan

hati-hati dalam melakukan pengukuran.