Akurasi, Toleransi dan stabilitas
Berbicara mengenai akurasi kebanyakan orang mempunyai tolok-ukur
pemikiran dan kebutuhan yang berbeda dalam mengartikan akurasi, maka perlu diperjelas akurasi seperti apa yang dimaksud dan di inginkan.
Banyak yang menanyakan mengenai akurasi alat ukur komponen tester / ESR meter ini, tidak diragukan lagi akurasinya cukup bagus, sudah sangat memadai untuk mengidentifikasi nilai dan kerusakan komponen.
Sesuai dengan penjelasan pengembangnya alat ini lebih ditujukan untuk keperluan identifikasi nilai dan kerusakan komponen, jadi jangan mengharapkan sebuah akurasi dan ketelitian layaknya alat ukur khusus berharga mahal.
Dibawah akan dijelaskan sedikit mengenai akurasi dan beberapa faktor yang saling mempengaruhi, dan penjelasan Akurasi Toleransi dan stabilitas akan saya fokuskan pada pengukuran Nilai Kapasitor dan ESR;
Sedikit mengenai pengertian Akurasi, Akurasi adalah kesesuaian nilai hasil pembacaan dengan dengan nilai sebenarny. ( contoh jika sebuah batang-besi panjangnya 99,9cm ketika diukur hasilnya harus sama, tidak lebih tidak kurang ).
Tapi dalam komponen elektronika hasil pengukuran harus memperhitungkan faktor Toleransi pada komponen,
sedikit mengenai pengertian Toleransi, Toleransi adalah batasan penyimpangan nilai yang diijinkan dari nilai dasar.
contoh: misal sebuah Elco 1000uF ketika diukur nilainya
menunjukkan 900uF ( apakah ini alatnya yang tidak akurat? atau Elconya
yang tidak normal? ),
dari datasheet pabrikan yang saya baca ( contoh elco
Nichicon ) rata-rata Elco memiliki toleransi nilai yang besar sekitar 20% ,
( jadi dengan toleransi kurang lebih 20% x 1000uF = 200uF maka Elco ini masih normal jika nilainya berkisar 800 -1200uF ),
disamping toleransi-komponen juga perlu diperhitungkan toleransi-alat-ukur juga ;
Alat ukur komponen tester ini merupakan alat ukur sapu-jagat artinya bisa mengukur dan mengetest hampir semua komponen, seperti umumnya alat yang bisa mengukur macam-macam biasanya tidak ditujukan untuk keperluan khusus dengan ketelitian & akurasi tinggi.
Dalam alat-ukur ini terdapat beberapa komponen utama yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran diantaranya microcontroler, crystal oscilator, panjang kabel penghubung dan lainya,
alat ini memanfaatkan internal comparator microcontroler, dan biasanya tiap-tiap microcontroler memiliki karekteristik comparator yang berbeda, (pada alat ukur khusus dengan ketelitian tinggi biasanya menggunakan komparator eksternal untuk mendapatkan hasil lebih baik),
grafik dibawah (saya ambil dari buku panduan PDF transistor-tester/Karl-Heinz Kubbeler ) menunjukkan toleransi tiap microcontroler dalam mengukur capacitance;
dari data diatas terlihat bahkan dalam type IC yang sama memberikan hasil yang berbeda dan pada nilai-nilai tertentu persentase error pengukuran mencapai lebih dari 5% ,
jadi dengan beberapa sampel IC dengan firmware yang sama hasilnyapun ada perbedaan, jika kita membandingkan dari banyak alat akur ini hasilnya memang tidak ada yang sama persis.
Faktor yang lain yang cukup mempengaruhi adalah penggunaan Crystal Oscillator yang akurat akan memberikan nilai kapasitas yang akurat dan stabil.
Disamping itu ada beberapa faktor kecil lain seperti Temperatur kerja, perlu diketahui perubahan suhu juga akan mempengaruhi komponen baik komponen yang diukur ataupun komponen dalam alat ukur yang akan mempengaruhi nilai menjadi naik-turun,
dan ada satu faktor lagi dalam pengukuran capacitance yaitu adanya parasitic capacitance ( kapasitas parasit ini terjadi karena bagian dari jalur-jalur sirkuit dan kabel yang saling berdekatan ketika dialiri arus akan menimbulkan kapasitas parasit ) pada pengukuran kapasitor ukuran kecil pico-farad hal ini akan mempengaruhi nilai kapasitas.
Sedangkan pada pengukuran nilai ESR yang perlu diperhatikan adalah sambungan Koneksi kabel yang menghubungkan alat ukur dengan komponen yang diukur,
ESR ( Equivalent Series Resistance ) adalah Resistensi/hambatan dalam Capacitor ketika dilalui arus listrik pada frequency tertentu, seperti halnya mengukur Resistor bila nilai hambatan dibawah 1 Ohm maka koneksi sambungan dan kualitas kabel menjadi kritis, dan pada nilai ESR dibawah 0,1 ohm menjadi sangat kritis,
maka penggunaan kabel yang panjang tidak dianjurkan, kabel panjang bisa memiliki hambatan hingga 0,2 - 0,6 ohm, juga koneksi probe/capit buaya yang tidak baik dan kaki capasitor yang korosi/kotor/karat akan menambah nilai hambatan disamping itu juga membuat nilai ESR menjadi tidak stabil.
Maka untuk mendapatkan hasil maksimal pada nilai ESR 0,01 - 0,1 ohm dianjurkan gunakan kabel sependek mungkin maksimal 10cm dan jika perlu tanpa sambungan kabel langsung di Solder kedalam PCB.
Pada dasarnya alat ukur itu tergantung dengan kebutuhan kita, apakah kita perlu alat untuk sekedar identifikasi nilai dan kerusakan komponen ataukah sebuah alat ukur dengan ketepatan tinggi untuk keperluan khusus.
Bila tujuanya untuk mendapatkan ketepatan nilai dengan ketelitian tinggi akan lebih baik bila menggunakan alat yang dikhususkan misal LC meter ini bisa memberikan nilai hingga 0,1pico dan inductance hingga 10nano dengan akurasi yang lebih baik.
Appendix:
( datasheet Elco ) http://www.nichicon.co.jp/english/products/pdf/e-pw.pdf
http://de.wikipedia.org/wiki/Equivalent_Series_Resistance
https://en.wikipedia.org/wiki/Equivalent_series_resistance
PDF ebook TransistorTester with AVR microcontroller - Karl-Heinz Kubbeler
.JPG){kind=link}
.JPG){kind=link}
