NONLINEARITAS ( LINEARITY EROR)

Sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya. Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah secara kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secara kontinyu. Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangan sesuai dengan panas yang dirasakannya. Dalam kasus seperti ini, biasanya dapat diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkan dengan masukannya berupa sebuah grafik. Gambar dibawah memperlihatkan hubungan dari dua buah sensor panas yang berbeda. Garis lurus pada gambar (a). memperlihatkan tanggapan linier, sedangkan pada gambar (b). adalah tanggapan non-linier.

Dalam dunia nyata, hubungan antara suatu sensor dengan alat ukur tidak dapat mencapati tingkat kelinearitas yang sempurna, oleh karena itu dibutuhkan suatu solusi untuk membuatnya mendekati sempurna agar mendapatkan hasil yang akurat. Hal ini dilakukan dengan cara membentuk garis lurus yang terbaik untuk suatu hasil pengukuran melalui
titik-titik kalibrasi sedemikian sehingga deviasi maksimum dapat diperoleh dengan hasil yang terbaik (minimum).

Nonlinearitas merupakan suatu karakteristik yang dimiliki oleh sensor. Nonlinearitas ini didefinisikan sebagai sebuah fungsi yang menyatakan suatu grafik yang lurus. Nonlinearitas merupakan deviasi maksimum dari grafik sebenarnya dengan grafik lurus pembenarannya.

Gambar Contoh grafik karakteristik sensor nonlinearitas.

Dalam suatu pengukuran kalibrasi yang dilakukan berkali-kali, nilai suatu kelinearitasan dari sensor seharusnya ada. Pernyataan kelinearitasan suatu sensor biasanya dinyatakan dari presentasi spannya, untuk menentukan nilai non linearity dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya ditunjukkan pada gambar berikut:

Untuk menentukan garis linearitasnya yaitu dengan membuat garis yang menghubungkan nilai-nilai terkecilnya, terbesarnya dan diantara keduanya. Sehingga garis linear terbaik dapat ditentukan. Untuk menetukn noalo slope dari a dan b menggunakan persamaan

                                               (1)

Nilai nonlinearitas dari suatu sensor dapat berbeda tergantung pada bagaimana cara mengukur kenonlinearitasannya tersebut (nilai slope dan intersep yang berbeda).

Cara lain yang dapat digunakan untuk menentukan nilai nonlinearitas dari suatu sensor adalah dengan mengetahui slope dari pengukuran atau kalibrasi yang dilakukan.

Dimana nilai slope dari gambar tersebut adalah

                                                                                                                     (2)

Xd: inputan

Yd: output sensor

Sehingga deviasi maksimum dapat ditemukan dengan menggunakan persamaan

                                                                                              (3)

Referensi:

Nonime. Nodate. Understanding Linearity. http://www.sensorland.com/HowPage026.html

Noname, 2012. Persyaratan Sensor Dan Tranducer.  http://elektronika-dasar.web.id/teori-elektronika/persyaratan-sensor-dan-tranducer/

Gutierrez, R and Osuna. Nodate. Sensor characteristics. Wright State University

Fraden, J. 2003. Handbook of modern sensors : physics, designs, and applications / Jacob Fraden.–3rd ed. USA: Springer

Credit by : Dewi Aysiah,