Kesalahan Pengukuran

Dalam pengukuran suatu besaran, kita telah memiliki instrumen yang tepat, melakukan pengukuran secara cermat dan membaca hasil pengukuran dengan cara yang benar. Tetapi kita sebagai manusia dan alat ukur sebagai buatan manusia tidak mungkin sempurna. Selalu ada kesalahan, baik yang dilakukan oleh kita maupun alat ukur. Dengan kata lain, kita tidak mungkin memperoleh nilai x₀, melainkan selalu terdapat ketidakpastian.

Adanya ketidakpastian pengukuran disebabkan oleh adanya kesalahan dalam pengukuran. Kesalahan (error) adalah penyimpanan nilai yang diukur dari nilai benar x_0.

Ada tiga macam kesalahan; (1) kesalahan umum (keteledoran), (2) kesalahan acak, (3) kesalahan sistematis.

Keteledoran: umumnya disebabkan oleh keterbatasan pengamat. di antaranya kurang terampil dalam menggunakan alat ukur, terutama untuk alat ukur yang lebih canggih yang melibatkan banyak komponen yang harus diatur, atau kekeliruan dalam melakukan pembacaan skala yang kecil.

Kesalahan acak: disebabkan adanya fluktusi-fluktuasi yang halus pada kondisi-kondisi pengukuran. Fluktuasi-fluktuasi halus dapat disebabkan oleh gerak brown molekul udara, fluktuasi tegangan listrik PLN atau baterai, landasan bergetar dan bising.

Kesalahan acak (random error): menghasilkan simpangan yang tidak dapat diprediksi terhadap nilai x₀, sehingga setiap bacaan memiliki peluang untuk berada di atas atau di bawah nilai benar. Kesalahan acak tidak dapat dihilangkan tetapi dapat dikurangi dengan mengambil rata-rata dari semua bacaan hasil pengukuran.

Kesalahan Sistematis

Kesalahan sistematis menyebabkan kumpulan acak bacaan hasil ukur didistribusi secara konsisten di sekitar rata-rata yang cukup berbeda dengan nilai yang sebenarnya. Kesalahan sistematis dapat diprediksi dan dihilangkan. Penyebab kesalahan sistematis adalah

1. Kesalahan kalibrasi, yaitu penyesuaian pembubuhan nilai [ada garis skala pada saat pembuatannya. Ini mengakibatkan pembacaan terlalu besar atau terlalu kecil sepanjang seluruh skala. Kesalahan ini diatasi dengan mengkalibrasi ulang instrumen terhadap instrumen standar.
2. Kesalahan titik nol, seperti titik nol skala tidak berimpit dengan titik nol jarum atau kegagalan mengembalikan jarum penunjuk ke nol sebelum melakukan pengukuran. Kesalahan ini diatasi dengan melakukan koreksi pada penuliasn hasil pengkuran.
3. Kesalahan komponen lain, seperti melemahnya pegas yang digunakan atau terjadi gesekan antara jarum dengan bidang skala.
4. Kesalahan arah pandang (paralaks); membaca nilai skala bila ada jarak antara jarum dan garis-garis skala pada gambar di bawah ini.

Note: menentukan nilai rata-rata tidak mengurasi kelalahan sistematis. Karena itu, penyebab kesalahan ini harus dapat dikenal dan kemudian dihilangkan. Ketika sekumpualn bacaan hasil ukur memiliki kesalahan sistematis kecil, pengukuran itu adalah akurat. Jika kesalahan sistematis besar, pengkuran itu adalah tidak akurat.