INSTRUMENTASI GEOFISIKA

INSTRUMENTASI GEOFISIKA

Mata Kuliah : Instrumentasi Geofisika

Sks: 3 (2-1) Program Studi : Teknik Geofisika

Semester: IV

Kode: TGS 220

Dosen: Dr. Syukri Surbakti, M. Si/Fadhli, M. Si (1) Menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implimentasi ilmu

Capaian Pembelajaran Program Studi (PLO) pengetahuan dan/atau teknologi sesuai dengan bidang keahliannya dalam ilmu Teknik Geofisika (2) Menguasai prinsip dan aplikasi Teknik Geofisika matematika, Teknik Geofisika komputasi dan instrumentasi (1). Memahami prinsip dasar pengukuran dalam Teknik Geofisika (2). Memahami instrumentasi dan membuat rancangan sistem pengukuran dalam Teknik Geofisika (3). Memahami dan menjelaskan prinsip kerja, karakteristik, spesifikasi, jenis-jenis dan penggunaan sensor (4). Mampu menjalankan, menguji dan menjalankan sensor-sensor untuk percobaan dan penelitian Teknik Geofisika

Capaian PembelajaranMata Kuliah (CLO)

(5). Memahami dan mampu menjelaskan prinsip kerja dan menggunakantransduser (6). Memahami dan mampu menjelaskan prinsip kerja dasar akuisi, pemrosesan, perekaman dan penyajian data Teknik

Geofisika (7). Memahami dan mampu menjelaskan prinsip kerjainstrument-instrumen utama dalam Teknik Geofisika (8). Mengunakan instrumen dan pengukuran untuk penguasaan ilmu yang lebih lanjut, (9). Membangun keahlian berpikir kritis dan logis Pengukuran dalam Teknik Geofisika, instrumentasi dan rancangan sistem,jenis-jenis dan kinerja instrument, ketidakpastian pengukuran, kalibrasi sensor dan instrument pengukur, catu daya teregulasi, switching power supply, piranti masukan: sensor,

Deskripsi Mata Kuliah transduser, jenis-jenis sensor: sensor temperatur, sensor besaran-besaran mekanik, sensor optik, sensor magnetik, dan sensor- sensor lainnya. Pengolah sinyal sederhana: pra pengolah sinyal, penguat sinyal, pengubah analog ke digital, dasar mikroprosesor, peningkat S/N ratio. Piranti keluaran:prinsip kerja piranti keluaran misalkan : pengubah digital ke analog, printer, display. Instrumen elektronik, instrument optik, instrumen radiasi, instrument analitik

(1). M. Sayer and A. Mansingh, Measurement, Instrumentation and Experiment Design in Physics and Engineering, Prentice Hall

of India, New Delhi, India, 2000. (2). S. Morris, Measurement and Instrumentation Principles, Butterworth-Heinemann, Linacre House, Jordan Hill, Oxford, USA,

Daftar PustakaUtama (3). S. Morris and R. Langari, Measurement and Instrumentation Principles, Theory and Application,Elsevier, California, USA,

2012. (4). Jacob Fraden, Handbook of Modern Sensors: Pysics, Designs and Applications, 3rd ed., AIP Press, Springer-Verlag New

York, Inc., 2004 (5). John G. Webster (Editor in Chief), The Measurement, Instrumentation, and Sensor: Handbook, CRC Press, Boca Raton, 2000 Mata Kuliah Syarat

Tidak ada

Kriteria Penilaian

Penilaian Acuan Patokan Kompetensi Sedang (1). Nilai Teori (NT): Tugas : 15% ; Quis : 20%; UTS:25%; UAS: 40%

Item Penilaian (2). Nilai Praktikum (NP): Tugas Pendahuluan: 10%; Ketrampilan: 20%; Laporan Praktikum: 30%; Ujian praktikum:40% (3). Nilai Akhir (NA) = 75%NT + 25%NP

Minggu Kemampuan Akhir Yang

Kreteria Penilaian Ke-

Bahan Kajian

Waktu

Bobot Nilai

(Materi Pelajaran)

Strategi Pembelajaran

Belajar

(Indikator) (1)

Diharapkan

(menit)

1 - Memahami kontrak kuliah

Tes tertulis: - -

Pendahuluan & Penjelasan

Model : TBL

100 (tatap

Mampu menjelaskan tentang

Ketrampilan: dasar-dasar pengukuran, sistem

tentang kontrak kuliah

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan satuan dan aplikasi sistem

kelompok, presentasi

kelas)

pendapat secara pengukuran

Pengukuran dalam Teknik

Pendekatan: Ketrampilan

Geofisika

proses; Sekenario:

terbuka, kemampuan

- Hasil sebuah pengukuran

menyampaikan teori

Afektif: tepat waktu,

ketidakpastian dan kesalahan

tanggung jawab,

eksperimen

kerjasama

- Analisa pengukuran berulang - Analisa data -Eksperimen untuk banyak parameter

2 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan konsep dasar

Instrumentasi dan

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: instrumentasi

Perancangan sistem

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan -

- Elemen-elemen sistem

kelompok, presentasi,

kelas)

Mampu memahami dan

pendapat secara menjelaskan elemen-elemen

instrumen

praktikum

terbuka, sistem instrumentasi

- Rancangan eksperimen

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan -

- Transduser dan

proses; Sekenario:

(mandiri)

Mampu memahami dan

diskusi menjelaskan prinsip kerja dan

karakteristiknya

menyampaikan teori

merangkai dan karakteristik transduser

- Transduser sebagai elemen

perkuliahan

menguji rangkaian -

listrik

Afektif: tepat waktu, mengkalkulasi rangkaian-

Mampu membuat dan

- Kalkulasi rangkaian

tanggung jawab, rangkaian listrik pada transduser

- Metode-Metode Pengukuran

kerjasama -

- Pengukuran-pengukuran

Mampu memahami dan

jembatan DC dan AC

menjelaskan metode-metode pengukuran dalam Teknik Geofisika

- Mampu memahami, menjelaskan

Praktikum 1

dan melakukan

Modul modul sistem

pengukuranmenggunakan

instrumentasi dan

rangkaian jembatan elektronika

di laboratorium )

3 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan jenis-jenis instrumen

Jenis instrumen dan

Model : TBL

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan menjelaskan prinsip dasar

Mampu memahami dan

Jenis instrumen

kelompok, presentasi,

kelas)

pendapat secara penilaian kinerja instrumen

Karakteristik statik

praktikum

terbuka, -

Karakteristik dinamik

Pendekatan: Ketrampilan

Mampu memahami dan

proses; Sekenario:

(mandiri)

kemampuan kemampuan

diskusi instrumen

menyampaikan teori

merangkai dan -

perkuliahan

Mampu memahami dan

menguji rangkaian menjelaskan karakteristik statik

Praktikum 2

Afektif: tepat waktu, instrument

Modul modul sistem

instrumentasi dan

(praktikum

tanggung jawab,

4 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan ketidakpastian

Ketidakpastian Pengukuran:

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: dalam pengukuran

Sumber

Metode : ceramah, diskusi,

muka di

mengungkapkan -

Pengurangan

kelompok, presentasi,

kelas)

Mampu memahami dan

pendapat secara menjelaskan sumber-sumber

Statistik

praktikum

terbuka, ketidakpastian dalam pengukuran

Kalibrasi Sensor dan

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan -

Instrumen Pengukur

proses; Sekenario:

(mandiri)

Mampu memahami dan

diskusi menjelaskan cara reduksi

menyampaikan teori

merangkai dan (pengurangan) ketidakpastian

perkuliahan

menguji rangkaian pengukuran

Afektif: tepat waktu, -

Memahami dan menjelaskan tanggung jawab, penggunaan statistik untuk data

kerjasama pengukuran

Praktikum 3

- Mampu memahami dan

Modul modul sistem

melakukan kalibrasi sensor dan

instrumentasi dan pengukuran

instrumen pengukur

(praktikum

di laboratorium )

5 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan prinsip kerja

Catu daya:

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: catudaya linier

Catudaya linier

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan -

Catudaya teregulasi

kelompok, presentasi,

kelas)

Mampu memahami dan

pendapat secara menjelaskan prinsip kerja catu

(regulated power supply)

praktikum

terbuka, daya teregulasi,

Catudaya pengsaklaran

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan -

(Switching power supply)

proses; Sekenario:

(mandiri)

Mampu memahami dan

diskusi menjelaskan prinsip kerja

menyampaikan teori

merangkai dan switching power supply,

perkuliahan

menguji rangkaian -

Mampu membuat, menjalankan Afektif: tepat waktu, dan menguji catu daya teregulasi,

tanggung jawab, switching power supply

kerjasama

6 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan prinsip dasar,

Piranti masukan:

Model : TBL

100 (tatap

- Sensor, spesifikasi,

Metode : ceramah, diskusi

muka di

Ketrampilan: Ketrampilan:

mengungkapkan jenis-jenis sensor

karakteristik, jenis-jenis

kelompok, presentasi,

kelas)

pendapat secara -

sensor

praktikum

terbuka, menjelaskan berbagai prinsip-

Mampu memahami dan

- Prinsip kerja, konversi

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan prinsip Teknik Geofisika untuk

variabel dan komponen-

proses; Sekenario:

(mandiri)

diskusi penginderaan, mekanisme dan

komponen sensor

menyampaikan teori

merangkai dan alat konversi variabel dalam

perkuliahan

menguji rangkaian penginderaan -

Afektif: tepat waktu, menjelaskan komponen-

Mampu memahami dan

Praktikum 4

tanggung jawab, komponen elektronik dan optik

Modul modul sistem

kerjasama sensor suatu instrument

instrumentasi dan pengukuran

(praktikum

di laboratorium )

7 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan prinsip kerja sensor

Piranti masukan:

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: besaran-besaran mekanik.

Sensor besaran mekanik

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan -

(lanjutan), sensor optik, sensor

kelompok, presentasi,

kelas)

pendapat secara menjelaskan prinsip kerja sensor

Mampu memahami dan

magnetik, sensor radiasi,

praktikum

terbuka, optik.

sensor kimia

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan -

proses; Sekenario:

(mandiri)

Mampu memahami dan

diskusi menjelaskan prinsip kerja sensor

menyampaikan teori

merangkai dan besaran-besaran optik

perkuliahan

menguji rangkaian -

Mampu memahami dan menjelaskan prinsip kerja sensor

Afektif: tepat waktu, radiasi.

tanggung jawab, -

Mampu memahami dan

kerjasama menjelaskan prinsip kerja sensor

Praktikum 5

Modul modul sistem

kimia.

instrumentasi dan pengukuran

- Mampu menjalankan dan menguji

sensor-sensor mekanik, magnetik,

(praktikum

optik, sensor kimia

di laboratorium )

8 Mampu menjelaskan, menghitung,

25 merancang, merangkai, menguji, dan

Ujian Tengah Semester

Model : PBL

100 (dalam

Tes tertulis:

menghitung dan menggunakan instrumen

Semua materi yang telah

Metode : ujian tertulis

ruang kelas)

diberikan

Pendekatan: Ketrampilan

menjelaskan konsep-

proses

konsep yang telah

Sekenario: memberikan

diajarkan sebelumnya

soal soal essay

Tes ketrampilam: laboratorium Merancang, merangkai,

120 (dalam

menguji, mengukur menguji, mengukur

9 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan prinsip pengolah

Pengolah sinyal sederhana

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: sinyal

(preamplification):

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan -

- Jenis dan karakteristik sinyal,

kelompok, presentasi,

kelas)

pendapat secara menjelaskan jenis-jenis dan

Mampu memahami dan

- Pengolah sinyal analog

praktikum

terbuka, karakteristik sinyal

- Preamplifier

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan -

- Penguat Pembentuk

proses; Sekenario:

(mandiri)

Mampu memahami dan

diskusi menjelaskan pengolah sinyal

- Komparator/diskriminator

menyampaikan teori

merangkai dan analog

perkuliahan

menguji rangkaian -

Mampu memahami dan

Praktikum 6

menjelaskan prinsip kerja

Afektif: tepat waktu, preamplifier

Modul modul sistem

tanggung jawab, -

instrumentasi dan pengukuran

(praktikum

Mampu memahami dan

kerjasama menjelaskan prinsip kerja

di

laboratorium

penguat pembentuk dan

komparator/diskriminatitor

10 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan prinsip dasar

Pengolah sinyal sederhana

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: konversi analog ke digital, ADC.

(postamplification):

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan -

- Konversi analog ke digital,

kelompok, presentasi,

kelas)

Mampu memahami dan

pendapat secara menjelaskan pengubahan

analog to digital converter

praktikum

terbuka, tegangan menjadi nilai-nilai

(ADC): mengubah tegangan

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan numerik.

menjadi nilai-nilai numerik,

proses; Sekenario:

(mandiri)

diskusi -

parameter-parameter dan

menyampaikan teori

merangkai dan menjelaskan pengubahan

Mampu memahami dan

persyaratan, jenis-jenis ADC,

perkuliahan

menguji rangkaian tegangan menjadi nilai-nilai

analizer

Afektif: tepat waktu, numerik.

tanggung jawab, -

Praktikum 7

kerjasama menjelaskan jenis-jenis ADC

Mampu memahami dan

Modul modul sistem

instrumentasi dan pengukuran

(praktikum

- Mampu memahami dan

di

menjelaskan parameter-

laboratorium

parameter

11 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan prinsip dasar

Pengolah sinyal sederhana

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: pengukuran frekuensi.

(postamplification):

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan -

- Pengukuran frekuensi

kelompok, presentasi,

kelas)

pendapat secara menjelaskan prinsip dasar

Mampu memahami dan

- Transformasi Fourier cepat

praktikum

terbuka, transformasi Fourier cepat.

- Bus antarmuka IEEE 488

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan -

- Perangkat lunak

proses; Sekenario:

(mandiri)

Mampu memahami dan

instrumentasi-LabVIEW

menyampaikan teori

diskusi diskusi

merangkai dan antarmuka.

- dasar mikroprosesor,

perkuliahan

menguji rangkaian -

- peningkat S/N ratio.

Mampu memahami dan Afektif: tepat waktu, menjelaskan prinsip dasar

tanggung jawab, antarmuka IEEE

kerjasama -

Mampu memahami dan menjelaskan perangkat lunak

Praktikum 8

instrumentasi

Modul modul sistem

- Mampu memahami dan

instrumentasi dan

menjelaskan prinsip dasar

- Mampu memahami dan

laboratorium

menjelaskan prinsip peningkatan

S/N ratio

12 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan konsep pengubah

Piranti keluaran:prinsip kerja

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: digital ke analog

piranti keluaran:

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan -

- pengubah digital ke analog,

kelompok, presentasi,

kelas)

pendapat secara menjelaskan prinsip kerja

Mampu memahami dan

- Pengolah sinyal digital

praktikum

terbuka, pengolah sinyal digital

- Rangkaian digital

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan -

- Logika yang dapat diprogram

proses; Sekenario:

(mandiri)

Mampu memahami dan

diskusi menjelaskan serta membuat

(programable logic): PLD, PLA

menyampaikan teori

merangkai dan rangkaian digital

dan lain-lain

perkuliahan

menguji rangkaian -

Afektif: tepat waktu, menjelaskan logika yang dapat

Mampu memahami dan

Praktikum 9

tanggung jawab, diprogram

Modul modul sistem

kerjasama -

instrumentasi dan

Mampu membuat, menjalankan

pengukuran

(praktikum

serta menguji berbagai logika yang

di

dapat deprogram

laboratorium

13 - Mampu memahami dan

Tes tertulis: - menjelaskan prinsip instrument-

Piranti keluaran:prinsip kerja

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: instrumen perekam

piranti keluaran:

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan -

- chart recorder

kelompok, presentasi,

kelas)

Mampu memahami dan

pendapat secara menjelaskan prinsip instrumen-

- Digital data recorder

praktikum

terbuka, instrumen penampil hasil

- printer

Pendekatan: Ketrampilan

kemampuan pengukuran

- Instrumen-instrumen

proses; Sekenario:

(mandiri)

perekam lainnya

menyampaikan teori

diskusi

- display keluaran elektronik

perkuliahan

merangkai dan

- display monitor komputer.

menguji rangkaian Afektif: tepat waktu,

Praktikum 10

tanggung jawab,

Modul modul sistem

kerjasama kerjasama

di laboratorium )

14 - Mampu memahami prinsip kerja

Tes tertulis: - instrumen-instrumen elektronik

Instrumen elektronik:

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: yaitu meter digital, meter analog

Meter digital

Metode : ceramah, diskusi

muka di

mengungkapkan dan osiloskop

Meter analog

kelompok, presentasi,

kelas)

pendapat secara -

Osiloskop

praktikum

terbuka, instrumen-instrumen optik

Mampu memahami prinsip kerja

Pendekatan: Ketrampilan

Instrumen optik:

proses; Sekenario:

(mandiri)

kemampuan

Instrumen spektroskopik

menyampaikan teori

diskusi

Spektroskopi cahaya

perkuliahan

merangkai dan

tampak dan cahaya

menguji rangkaian

inframerah

Afektif: tepat waktu,

Rancangan spektrometer

tanggung jawab,

Refraksi dan difraksi

kerjasama

Laser

Serat optik

Praktikum 11 Modul modul sistem

instrumentasi dan pengukuran

120 (praktikum di laboratorium )

15 - Mampu memahami prinsip kerja

Tes tertulis: - instrumen-instrumen radiasi

Instrumen radiasi:

Model : TBL

100 (tatap

Ketrampilan: -

Flouresensi sinar X

Metode : ceramah, diskusi

muka di

Mampu memahami prinsip kerja

mengungkapkan instrumen-instrumen analitik

Struktur halus

kelompok, presentasi,

kelas)

Difraksi sinar X dan

praktikum

pendapat secara

kristalografi

Pendekatan: Ketrampilan

terbuka,

Difraksi Neutron

proses; Sekenario:

(mandiri)

kemampuan

Prinsip-prinsip umum

menyampaikan teori

diskusi

deteksi radiasi

perkuliahan

merangkai dan

Jenis-jenis detektor

menguji rangkaian

radiasi

Afektif: tepat waktu,

Dosis radiasi

tanggung jawab,

Instrumen analitik:

kerjasama

Transmission electron microscope (TEM)

Scanning electron microscope (SEM)

Environmental scanning electron microscope (ESEM)

Metode-metode analitik permukaan

Teknik inti Atomic force microscope dan Tunnelling and scanning

Praktikum 12

Modul modul sistem

(praktikum

instrumentasi dan pengukuran

di laboratorium )

16 Mampu menjawab pertanyaan dengan

40 benar dan merancang, merangkai,

Ujian Akhir Semester

Model : PBL

100 (dalam

Tes tertulis:

menghitung dan menguji, dan menggunakan instrumen

Semua materi yang telah

Metode : ujian tertulis

ruang kelas)

diberikan

Pendekatan: Ketrampilan

menjelaksan konsep-

proses

konsep yang telah

Sekenario: memberikan

diajarkan sebelumnya

soal soal essay

Tes ketrampilam: laboratorium Merancang, merangkai,

120 (dalam

menguji, dan menggunakan instrumen

Catatan : Sintaks untuk Model PBL: 1) Orientasi, 2) Eksplorasi; 3) Elaborasi; 4) Konfirmasi Sintaks untuk Model Inquiry Learning : 1) Orientasi; 2) Perumusan Masalah; 3) Menyusun Hipotesis; 4) mengumpulkan data 5) menganalisis data; 6) menyimpulkan