Jenis Ketidakpastian dalam Pengukuran
Jenis 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
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 penunjukkan angka pada alat tidak tepat, sehingga
pembacaan skala menjadi tidak sesuai dengan yang sebenarnya. Misalnya, kuat
arus listrik yang melewati suatu beban sebenarnya 1,0 A, tetapi bila diukur
menggunakan suatu Ampermeter tertentu selalu terbaca 1,2 A. Karena selalu ada
penyimpangan yang sama, maka dikatakan bahwa Ampermeter itu memberikan
ketidakpastian sistematik sebesar 0,2 A.Untuk mengatasi ketidakpastian
tersebut, alat harus di kalibrasi setiap akan dipergunakan.
§ Kesalahan Nol: Ketidaktepatan penunjukan alat
pada skala nol juga melahirkan 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
getar 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. Misalkan mengukur panjang kawat baja 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. 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.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. Setiap
pengukuran berpotensi menimbulkan ketidakpastian. Ketidakpastian yang besar
menggambarkan kalau pengukuran itu tidak baik. Usahakan untuk mengukur
sedemikian sehingga ketidakpastian bisa ditekan sekecil-kecilnya.