Analisa Nilai Error pada Sensor ACCELEROMETER MMA7361

Tegangan keluaran sensor accelerometer (mV/g) menunjukkan percepatan dari benda yang melekat padanya, dengan g adalah gravitasi bumi. Accelerometer tipe MMA7361 dapat digunakan untuk mengukur percepatan pada tiga sumbu pengukuran, yaitu terhadap sumbu x, sumbu y, dan sumbu z. Gambar 1 merupakan bentuk fisik dari sensor accelerometer MMA7361.

           

Gambar 1. Bentuk Fisik MMA7361

Sensor accelerometer MMA7361 dapat digunakan untuk mengukur percepatan positif maupun percepatan negatif. Ketika sensor dalam keadaan diam, keluaran sensor pada sumbu x akan menghasilkan tegangan offset yang besarnya setengah dari tegangan masukan sensor (Vdd). Tegangan offset accelerometer dipengaruhi oleh orientasi sensor dan percepatan statis tiap sumbu akibat gaya gravitasi bumi. Untuk percepatan positif maka tegangan keluaran akan meningkat di atas tegangan offset, sedangkan untuk percepatan negatif tegangan keluaran akan semakin menurun di bawah tegangan offset.

Accelerometer MMA7361 ini bekerja menggunakan prinsip konversi kapasitansi (C) ke tegangan. Alat ini terdiri dari dua permukaan sel mesin mikro yang bersifat kapasitif atau disebut juga g-cell. Struktur mekanik g-cell terbuat dari bahan semikonduktor (polysilicon) dan dapat dimodelkan sebagai sepasang sinar yang terpancarkan pada suatu benda yang bergerak diantara dua sumber sinar tetap. Benda tersebut akan bergerak ketika ada percepatan. Karena sinar terpancarkan pada benda yang bergerak, maka jarak antara benda dengan sumber sinar tetap pada satu sisi akan bertambah sejumlah berkurangnya jarak pada sisi yang lain

Ragam ralat dari pengukuran atau pengamatan dibagi menjadi 3 macam, yaitu: ralat sistematis (systematic error), ralat rambang (random error), dan ralat kekeliruan tindakan. Ralat sistematis adalah ralat pengukuran yang akan memberikan efek tetap terhadap hasil ukur (Panduan Praktikum Fisika Dasar, 2016).  Selanjutnya dapat dijabarkan untuk mencari error dan menghitung %error yaitu :

Error = | kecepatan sebenarnya – kecepatan terukur |

%Error = | kecepatan sebenarnya – kecepatan terukur | x100%
kecepatan sebenarnya

Tabel 1 di bawah ini merupakan hasil pengujian kecepatan menggunakan sensor accelerometer.

            Pengujian dilakukan dengan mengambil hasil rata – rata dari tiga kali pengujian dengan kecepatan yang berbeda – beda. Kecepatan yang diuji yaitu ketika kecepatan mencapai 10 – 30 Km/h. Dari hasil pengujian didapatkan error rata – rata sebesar 1,17%. Pengujian jarak digunakan untuk mengetahui besarnya nilai error pada tiap jarak. Jarak yang diuji dari 0 – 200 cm dengan selisih 50 cm untuk tiap pengujian. Gambar 19 merupakan cara pengambilan data untuk jarak. Pengujian jarak dilakukan sepuluh kali dan kemudian diambil rata – rata. Hasil dari pengujian jarak ditampilkan pada Tabel 2.

Hasil pengujian jarak pada sumbu – x didapatkan error rata – rata sebesar 3,07%. Hal ini dikarenakan pada saat konversi dari percepatan menjadi kecepatan terdapat error rata – rata sebesar 1,17%. Sehingga saat konversi dari kecepatan menjadi jarak terjadi penjumlahan pada nilai error.