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