## PENGUJIAN ALAT UKUR DAYA DIJITAL MENGGUNAKAN PIRANTI STANDAR YOKOGAWA CA71
Hari Prijanto *)

## ABSTRAK
PENGUJIAN ALAT UKUR DAYA DIJITAL MENGGUNAKAN PIRANTI STANDAR YOKOGAWA CA71. Alat ukur daya dijital dikembangkan untuk memenuhi prinsip diversity terhadap  keandalan  suatu  sistem/komponen.  Alat  pengukur  analog  yang  digunakan  untuk mengukur daya reaktor ketika reaktor sedang beroperasi tidak mampu menunjukkan perubahan daya secara tepat. Dengan menggunakan alat dijital ini, daya reaktor dalam bentuk analog (0- 100%)  dapat  diubah  ke  tegangan  DC  0-30  Volt  sebagai representasi  daya  reaktor  0-30  MW. Makalah ini membahas pengujian alat ukur dijital sebelum dioperasikan dengan tujuan untuk memeriksa  apakah  keandalan  alat  dapat  dijamin.  Dari  kegiatan  ini  diperoleh  beberapa parameter  seperti  linieritas  dalam  bentuk  Y=2.4X,  ketelitian  pengukuran  98.46646%  dan kesalahan  pengukuran  sebesar  1.533575%  dapat  ditentukan.  Disimpulkan  bahwa  alat  ukur dijital andal untuk dipergunakan.
Kata kunci : pengujian ,alat ukur daya dijital

## ABSTRACT
TESTING  MEASURING  DEVICES  OF  DIGITAL  RESOURCES  USING  STANDAR TOOLS YOKOGAWA CA71. Digital power measuring device is developed to fulfill a diversity principle of system reliability. Analog meter currently used to measured reactor power during reactor  operation  wasn’t  able  to  demonstrate  an  exact  value  of  reactor  power.  Using  this device analog power (0-100%) my be converted to DC voltage 0-30 Volt, as a representative of reactor power of 0-30 MW. This paper discusses a pre-operation testing to examine whether its performance  is  properly  ensure.  From  this  activities  several  parameter  such  as  linearity equation  of  Y=2.4X,  measurement  precision  of  98.46646%  and  measurement  error  of 1.533575%  can  be  determined.  It  can  be  concluded  that  digital  power  measuring  device  is reliable.
Keywords : testing, digital power
*) Fungsioanl Pranata Nuklir, PRSG-BATAN

## 1. PENDAHULUAN
Untuk  mengamati  perubahan  daya reaktor pada saat kegiatan loading/unloading di teras reaktor, operator  mengandalkan  bunyi  pada  motor batang  kendali  sebagai  tanda  adanya perubahan  pada  daya  reaktor,  tetapi  tidak mengetahui  secara  pasti  berapa  besar perubahan daya tersebut. Apabila
perubahan  daya  ini  naik  secara  drastis, maka  akan  mengakibatkan  reaktor scram.
Oleh karena itu diperlukan suatu perangkat yang  dapat  menampilkan  besaran  daya reaktor  dalam  bentuk  angka  ( digital )  dan mudah  dilihat  oleh  operator,  sehingga diharapkan  dapat  mendukung  kegiatan pengoperasian reaktor.
Perangkat  ini  bekerja  dengan  cara mengubah  daya  analog  (0-100%)  ke tegangan  0-30  VDC  yang  merupakan representasi  dari  daya  0-30  Mega  Watt. Tegangan 0-30 VDC berasal dari tegangan keluaran  rangkaian operational  amplifier (gambar  1)  terhadap  arus  masukan  0-12.5 mA  (tabel  1).  Untuk  menjaga  agar perangkat  meter  daya  dijital  berfungsi baik,  maka  dilakukan  kegiatan  uji  fungsi. Uji  fungsi  dilakukan  dengan  memberikan arus  masukan  yang  berasal  dari  perangkat sumber arus YOKOGAWA tipe CA71 dan mengamati  perubahan  daya.  Kemudian dilakukan perhitungan linieritas, kesalahan pengukuran  dan ketelitian pengukuran [1] .

## 2. TEORI
Untuk  merubah  besaran  arus  ke tegangan  diperlukan  sebuah  resistor  yang besarnya dapat ditentukan dengan persamaan : I V = R (1) Dimana :
R  =  Nilai Tahanan/Resistor ( Ohm ) V  =  Nilai Tegangan ( Volt ) I  =  Nilai Arus ( Ampere )
Karena  tegangan  yang  dapat  diubah maksimum  2  volt  (berasal  dari  tegangan jatuh  pada diode  zener modul  distribusi arus),  maka  untuk  mencapai  30  volt diperlukan rangkaian Op-Amp ( Operational  Amplifier )  yang  berfungsi sebagai  penguat  tegangan  seperti  terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1 . Rangkaian inverting amplifier
Dari  gambar  1  tersebut  di  atas,  penguatan tegangan Av memenuhi persamaan sebagai berikut :
Ri Rf = Av (2)
Dimana : Av  = Penguatan Tegangan ( Volt) Vi  = Tegangan Input ( Volt ) Rf  = Tahanan Balik ( Ohm ) Ri  = Tahanan Input ( Ohm )
Tanda  minus  (-)  menunjukkan  bahwa rangkaian Op-Amp merupakan konfigurasi membalik, tanda ini dapat diabaikan dalam perhitungan. Misalkan, Ri=10K dan Rf=100K, maka Av=10. Tegangan masukan 0.01V akan menghasilkan tegangan keluaran 0.1V. Untuk  mengetahui  kinerja  perangkat meter  daya  dijital  ini,  maka  dilakukan Ri Rf Masukan Keluaran + - Ri Rf Av
perhitungan linieritas, kesalahan pengukuran  dan  ketelitian  pengukuran dengan menggunakan persamaan :

## 2.1. Persamaan Garis Linier
y = mx+ n
(3)
dimana :
mx = 2 2 ) ( . ) ( x x N y x xy N n = 2 2 2 ) ( ) ( xy x N xy x y x

## 2.2. Ketelitian Pengukuran
(%) = 100% - Kesalahan Pengukuran
2.3. Kesalahan Pengukuran
% 100 (%) x mx m (4) dimana : 2 2 ) ( x x N N sy m 2 2 2 2 2 2 2 ) ( ) ( ) ( 2 ) ( 2 1 x x N xy N y xy x y x y N sy

## 3. TATA KERJA
Pelaksanaan  kegiatan  ini  meliputi beberapa tahap kegiatan, antara lain : Penyiapan alat dan bahan Pengambilan data
3.1.

## Penyiapan Alat dan Bahan
Alat  dan  bahan  yang  diperlukan adalah sebagai berikut : 1. Sumber arus YOKOGAWA tipe CA71 [2] . 2. Kabel penghubung.
3. Alat tulis.
4. Obeng minus (-) kecil.
Pada  tahap  ini,  urutan  langkah pengambilan data adalah sebagai berikut :
1. Membuat  sambungan  peralatan  seperti pada Gambar 2.
2. Mengatur  kenaikan  arus  masukan  dan mencatat perubahan daya.
Gambar 2. Diagram pengambilan data

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Data  yang  diperoleh  dari  tahapan pengambilan  data  yaitu  variabel  arus  dan daya  aktual  dimasukkan  dalam  table  1. Variabel  arus  dan  daya  aktual  tersebut kemudian dicari korelasinya dengan menggunakan persamaan regresi linier. PERANGKAT METER DAYA DIJITAL SUMBER ARUS 0-20mA ( YOKOGAWA CA71 ) + -
Tabel 1. Data hasil pengukuran perangkat meter daya dijital terhadap sumber arus DC 0-20
mA No. ARUS (mA)
(x)
DAYA AKTUAL (MW)
x 2 y 12 y 22 x.y 1 x.y 2 SEBELUM ADJUSMENT SETELAH ADJUSMENT (y 1 ) (y 2 ) 1 0 0 0 0
0 0 0 0 2 1.25 3.0 3.0 1.5625 9 9 3.75 3.75 3 2.50 6.0 6.0 6.25
36 36 15 15 4 3.75 9.0 9.0 14.0625 81 81 33.75 33.75 5 5.00 12.0 12.0 25 144 144 60 60 6 6.25 15.0 15.0 39.0625 225 225 93.75 93.75 7 7.50 18.0 18.0 56.25
324 324 135 135 8 8.75 21.0 21.0 76.5625 441 441 183.75 183.75 9 10.00 24.0 24.0 100
576 576 240 240 10 11.25 27.0 27.0 126.5625 729 729 303.75 303.75 11 12.50 29.9 30.0 156.25 894.01 900 373.75 375 ∑ 68.75 164.9 165 601.5625 3459.01 3465 1442.5 1443.75 Sebelum Adjusment ersamaan garis : 1 1 1 n m x y 2 2 1 1 1 ) ( . ) ( x x N y x xy N mx 2 2 1 1 2 1 ) ( ) ( x x N xy x y x n 396364 . 2 ) 75 . 68 ( ) 5625 . 601 11 ( ) 9 . 164 75 . 68 ( ) 5 . 1442 11 ( 2 1 x x x mx 0136636 . 0 ) 75 . 68 ( ) 5625 . 601 11 ( ) 5 . 1442 75 . 68 ( ) 9 . 164 5625 . 601 ( 2 1 x x x n
maka  persamaan  garis  regresi  sebelum ajusment  adalah  : y 1 =  2.396364x  + 0.0136636
Kesalahan pengukuran sebelum adjusment :
% 100 % 1 1 x mx m , dimana : 2 2 1 1 ) ( x x N N sy m 2 2 2 1 1 1 2 1 2 2 1 2 1 ) ( ) ( ) ( 2 ) ( 2 1 x x N xy N y xy x y x y N sy 2 2 2 2 1 ) 75 . 68 ( ) 5625 . 601 11 ( ) 5 . 1442 ( 11 ) 9 . 164 5 . 1442 75 . 68 2 ( ) 9 . 164 ( 5625 . 601 01 . 3459 2 11 1 x x x x x x sy 336111 . 2690 2 1 sy 86845 . 51 1 sy 2 2 1 1 ) ( x x N N sy m 2 1 ) 75 . 68 ( ) 5625 . 601 11 ( 11 86845 . 51 x m 956370135 . 3 1 m
maka  kesalahan  pengukuran  sebelum adjusment :
=
396364 . 2 956370135 . 3 1 1 mx m 1.650989 %
Ketelitian pengkuran sebelum adjusment : = 100 % - 1.650989 % = 98,34901 %
Setelah Adjusment
Persamaan garis : 2 2 2 n m x y 2 2 2 2 2 ) ( . ) ( x x N y x xy N mx 2 2 2 2 2 2 ) ( ) ( x x N xy x y x n 40 . 2 ) 75 . 68 ( ) 5625 . 601 11 ( ) 165 75 . 68 ( ) 75 . 1443 11 ( 2 2 x x x mx 0 ) 75 . 68 ( ) 5625 . 601 11 ( ) 75 . 1443 75 . 68 ( ) 165 5625 . 601 ( 2 2 x x x n
maka  persamaan  garis  regresi  setelah ajusment adalah : y 2 = 2.40x
Kesalahan  pengukuran  sesudah adjusment :
% 100 % 2 2 x mx m dimana : 2 2 2 2 ) ( x x N N sy m 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ) ( ) ( ) ( 2 ) ( 2 1 x x N xy N y xy x y x y N sy 2 2 2 2 2 ) 75 . 68 ( ) 5625 . 601 11 ( ) 75 . 1443 ( 11 ) 165 75 . 1443 75 . 68 2 ( ) 165 ( 5625 . 601 3465 2 11 1 x x x x x x sy 333333 . 2328 2 2 sy 25281 . 48 2 sy 2 2 2 2 ) ( x x N N sy m 2 2 ) 75 . 68 ( ) 5625 . 601 11 ( 11 25281 . 48 x m 680579664 . 3 2 m
maka kesalahan pengukuran setelah
adjustment :
= 4 . 2 680579664 . 3 2 2 mx m 1.533575%
Ketelitian pengukuran sesudah adjusment : = 100 % - 1.650989 % = 98,46646%
Untuk  mengetahui  garis  linieritas sebelum  dan  sesudah adjusment ,  maka dibuat grafik seperti pada gambar 3 dan 4
Gambar 3. Grafik  linieritas  perangkat meter  daya  dijital  sebelum adjusment
Gambar 4 .  Grafik  linieritas  perangkat meter  daya  dijital  sesudah adjusment

## 5. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  dilakukan  uji  fungsi  dengan memberikan  arus  masukan  0-20  mA  dan melakukan  perhitungan  linieritas  serta ketelitian pengukuran, maka didapat :
Sebelum adjustment
Sesudah adjusment :
Dengan  hasil  uji  fungsi  dan  perhitungan tersebut  diatas,  maka  dapat  dinyatakan bahwa  perangkat  meter  daya  dijital  masih berfungsi dengan baik.

## 6. KESIMPULAN
Dari  kegiatan  ini  dapat  disimpulkan bahwa :
1. Diperlukan  uji  fungsi  perangkat  meter daya  dijital  untuk  mengetahui  kinerja perangkat tersebut dengan memberikan arus masukan 0-12.5 mA dan dilakukan  perhitungan  linieritas  serta ketelitian pengukuran.
2. Sebelum adjusment , diperoleh kesalahn
pengukuran  sebesar  1.650989  %  dan ketelitian pengukuran sebesar 98.46646%. 3. Setelah adjusment, diperoleh kesalahan pengukuran  sebesar  1.533575%  dan ketelitian pengukuran sebesar 98.46646%.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  perangkat  meter  daya  dijital masih berfungsi baik.

## 7. UCAPAN TERIMA KASIH
1. Kepada  Bapak  Ir.  Alfahari  Mardi, M.Sc., selaku Ketua KPTF-PRSG yang telah memberikan koreksi makalah ini.
2. Kepada  Bapak  Ir.  Yusi  Eko  Yulianto, Dipl.  Ing.,  selaku  Kepala  Bidang Sistem Reaktor yang telah memberikan koreksi makalah ini.
3. Kepada  Bapak  Cahyana,  ST.,  selaku
Kepala  Subbidang  Instrumentasi  dan Kendali yang telah memberikan koreksi makalah ini. 4. Kepada rekan-rekan di Subbid Instrumentasi  dan  Kendali  yang  telah memberikan bantuan teknis dan koreksi dalam pembuatan makalah ini.
5. Kepada  pihak-pihak  yang  tidak  dapat kami  sebutkan  satu  persatu  dan  telah membantu penulisan makalah ini.

## 8. DAFTAR PUSTAKA
1. CAHYANA,ST .,“Coaching  Perawatan Instrumentasi  Sistem  Proteksi  RSG-
GAS”, Serpong 2008. 2. YOKOGAWA , “Operating Instructions CA71, Japan 2008. Persamaan garis linier : y 1 =  2.396364x  + 0.0136636 Kesalahan pengukuran : 1.650989 % Ketelitian pengukuran : 98,46646 % Persamaan garis linier : Y 2 = 2.4x Kesalahan pengukuran : 1.533575 % Ketelitian pengukuran : 98,46646 %