Pengukuran adalah kegiatan membandingkan besarann yang akan diukur dengan besaran sejenis yang telah ditetapkan sebagai satuan. Besaran pembanding yang ditetapkan sebagai satauan dimaksud adalah sistem satuan yang ditetapkan secara internasional sebagaimana diuraikan diatas.

Dalam setiap pengukuran biasanya kita di bayang-bayangi oleh pertanyaan-pertanyaan bagaimanakah hasil pengukuran kita, bagaimaana cara melaporkannya, apakah jaminannya bahwa hasil pengukuran kita tidak salah, seberapa kurang tepatnya pengukuran kita dan pertanyaan-pertanyaan yang sifatnya ingin mendapatkan kepastian

Artinya dalam setiap pengukuran selalu diikuti dengan ketidakpastian dan apakah ketidakpastian hasil pengukuran itu? Secara umum faktor munculnya ketidakpastian hasil pengukuran disebabkan karena adanya kesalahan (error). Ada 3 kategori kesalahan yaitu kesalahan umum, acak, dan sistemik.

Kesalahan-kesalahan umum (gross errors) disebabkan kesalahan manusia, antara lain kesalahan pembacaan alat ukur, penyetelan yang tidak tepat, pemakaian instrumen yang tidak sesuai, kesalahan penaksiran dan paralaks (kesalahan yang timbul apabila pada waktu membaca skala posisi mata pengamat tidak tegak lurus terhadap skala tersebut).

Kesalahan acak disebabkan oleh gejala yang tidak dapat secara langsung diketahui sehingga tidak mungkin dikendalikan secara pasti atau tidak dapat diatasi secara tuntas, seperti: fluktuasi tegangan listrik, gerak Brown molekul udara, getaran landasan

Bersumber dari alat ukur yang digunakan atau kondisi yang menyertai saat pengukuran. Yang termasuk ketidakpastian sistematik antara lain:

• Kesalahan kalibrasi alat

Kesalahan yang terjadi karena cara memberi nilai skala pada saat pembuatan alat tidak tepat, sehingga berakibat setiap kali alat digunakan suatu kesalahan melekat pada hasil pengukuran. Kesalahan ini dapat diatasi dengan mengkalibrasi ulang alat terhadap alat standar

• Kesalahan nol

Ketidaktepatan penunjukan alat pada skala nol. Pada sebagian besar alat umumnya sudah dilengkapi dengan sekrup pengatur/pengenol.

• Waktu respon yang tidak tepat

Akibat dari waktu pengukuran (pengambilan data) tidak bersamaan dengan saat munculnya data yang seharusnya diukur. Misalnya, saat mengukur periode getar menggunakan stopwatch, terlalu cepat atau terlambat menekan tombol stopwatch saat kejadian berlangsung.

• Kondisi yang tidak sesuai

Kondisi alat ukur dipengaruhi oleh kejadian yang hendak diukur. Misal, mengukur nilai transistor saat dilakukan penyolderan, atau mengukur panjang sesuatu pada suhu tinggi menggunakan mistar logam. Hasil yang diperoleh tentu bukan nilai yang sebenarnya karena panas mempengaruhi sesuatu yang diukur maupun alat pengukurnya

• Kesalahan pandangan/paralak

Kesalahan ini timbul apabila pada waktumembaca skala,mata pengamat tidak tegak lurus di atas jarum penunjuk/skala.

• Ketidakpastian Mutlak Pengukuran Tunggal

Bagaimana cara menyatakan hasil satu kali pengukuran? Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang dilakukan satu kali saja, misalnya objek pengukuran tak mungkin di ulang. Untuk pengukuran tunggal diambil kebijaksanaan bahwa nilai ketidakpastiannya (Δx) dirumuskan,

$Δx = {1 \over 2}$ nst

Keterangan :
Δx = ketidakpastian pengukuran
nst = nilai skala terkecil


Hasilnya dinyatakan dengan pola ( x ± Δx), dengan adalah hasil pengukuran terbaik dan Δx adalah ketidakpastian mutlak.

• Ketidakpastian Mutlak Pengukuran Berulang

Hasil pengukuran berulang hasilnya dapat dinyatakan dengan pola


($\bar{x} \pm \Delta $)


Keterangan :
$\bar{x}$ = hasil pengukuran nilai rata-rata (pengukuran berulang)
$\Delta x$ = ketidakpastian mutlak pengukuran.
Ketidakpastian mutlaknya ditentukan dengan rumus simpangan baku (standar deviasi), yaitu:



$Δx = {1 \over n} \sqrt {n\sum x_{i^2} - (\sum x_{i})^2 \over n-1 }$


Keterangan :
$N$ = banyaknya data
$x_{i}$ = data ke-i
$x_{i^2}$ = data ke-i dikuadratkan
$\sum x_{i^2}$ = penjumlahan seluruh kuadrat data ke-i
$\sum x_{i}$ = penjumlahan seluruh data ke-i
$(\sum x_{i})^2$ = kuadrat penjumlahan seluruh data ke-i

Ketidakpastian relatif merupakan persentase perbandingan ketidakpastian mutlak dengan hasil pengukuran terbaik.

• Ketidakpastian relatif untuk pengukuran tunggal ditentukan dengan ${\Delta x \over x} \times$100%


• Ketidakpastian relatif untuk pengukuran berulang ditentukan ${\Delta x \over x} \times$100%

Semakin kecil ketidakpastian relatif, maka makin tepat pengukuran tersebut. Nilai ketidakpastian dalam pengukuran akan mempengaruhi jumlah angka berarti yang boleh diikutsertakan dalam penulisan. Semakin besar jumlah angka berarti yang boleh diikutsertakan maka semakin tepat pengukuran tersebut. Adapun ketentuan jumlah angka berarti (angka penting) yang boleh dilaporkan adalah:

• ketidakpastian relatif 10% berhak atas dua angka berarti
• ketidakpastian relatif 1% berhak atas tiga angka berati
• ketidakpastian relatif 0,1% berhak atas empat angka berarti