BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada era sekarang ini, pengukuran jarak langsung relatif sulit membutuhkan waktu yang lebih lama dan biaya yang besar. Seiring dengan perkembangan teknologi, dibuatlah alat pengukur jarak tidak langsung dengan ketelitian yang tinggi dan jangkauan cukup jauh dengan menggunakan prinsip perambatan gelombang elektromaknetik. Metode pengukuran jarak ini desebut Elektronic Distance Measurement dan alatnya dinamakan Electronic Distance Meter atau EDM. Dalam makalah ini penulis akan mebahas tentang Elektronic Distance Measurement. 1.2 Rumusan masalah Berdasarkan latar belakang di atas maka rumusan masalah pada makalah ini yaitu : 1. Apa pengertian Elektronic Distance Measurement (EDM)? 2. Bagaimana sejarah perkembangan instrumen EDM? 3. Bagaimana pelajaran fisika EDM? 4. Apa saja Instrumen EDM saat ini? 5. Bagaimana aplikasi untuk rekayasa sruktural? 1.3 Tujuan Berdasarkan rumusan masalah di atas maka tujuann makalah ini adalah : 1. Untuk mengetahui pengertian Elektronic Distance Measurement (EDM)? 2. Untuk mengetahui sejarah perkembangan instrumen EDM? 3. Untuk mengetahui pelajaran fisika EDM 1
4. Untuk mengetahui Current EDM Instruments 5. Untuk mengetahui Aplication to Structural Engineering 1.4 Manfaat Manfaat yang dapat diperoleh dari makalah ini yaitu : 1. Dapat menambah wawasan bagi penulis dan pembaca mengenai Electronic Distance Measurement (EDM). 2. Sebagai bahan referensi untuk makalah yang relevan. 2
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Electronic Distance Measurement (EDM) Electronic Distance Measurement adalah metode pengukuran jarak tidak langsung dengan ketelitian yang tinggi dan jangkauan cukup jauh dengan menggunakan prinsip perambatan gelombang elektromaknetik dan alatnya dinamakan Electronic Distance Meter atau EDM. EDM dapat dikelompokkan menjadi dua ipe, yaitu tipe menggunakan gelombang mikro atau gelombang radio, disebut Microwave Distance Maasurement (MDM), dan tipe yang menggunakan gelombang cahaya, disebut Electrooptic Distance Maasurement (EDM). Pada umumnya tipe MDM mempunyai jangkauan yang cukup jauh, hingga beberapa puluh kilo meter, dengan pemantulan atau reflektor aktif, sedangkan tipe EDM mempungai jarak jangkau yang lebih pendek, dari beberapa puluh kilo meter sampai beberapa kilo meter dan menggunakan reflektor pasif, sehingga EDM lebih cocok untuk pengukuran-pengukuran relatif pendek yang umumnya terkait survey rekayasa. EDM bentuknya kecil dan ringan sehingga dapat dipasang di atas theodholit, sehingga pengukuran sudut dan jarak dapat dilakukan secara bersamaan sebagaimana takheometer biasa. Tipe EDM dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu : 1. Menggunakan gelombang cahaya tampak, yang mempunyai panjng gelombang 3.6 x 10-7 7.8 x 10-7 m 2. Menggunakan gelombang infra merah, yang mempunyai panjang gelombang 7.8 x 10-7 3.4 x 10-4 m 3
3. Meggunakan sinar LASER (Lighat Amplification through Simulated Emition of Radiation) 2.2 Sejarah Perkembangan Instrumen EDM Dibandingkan dengan pengukuran langsung menggunakan pita ukur, pegas ukur dan yang lain, pengukuran jarak elektronik tergolong masih baru. Hali ini erat kaitannya dengan perkembangan teknologi eletronika. Pemakaian secara umum dan boleh dikatakan murah, baru dimulai sekitar tahun1970-an. Penemuan pertama EDM dengan sinar tampak atau cahaya, berkaitan erat dengan seorang ilmuan kebangsaan Swedia bernama E. Bergstrand. Beliau dalah seorang yang pertama kali mendisain geodiameter yang merupakan kependekan dari geodetic distance meter untuk keperluan perhitungan kecepatan cahaya pada tahun 1943. Geodiameter NASM-2 baru digunakan secara kormasial pada tahun 1950, yang diproduksi oleh pabrik kimia AGA di Swedia. Dengan geodiameter pertama ini, jarak yang jauh hanya pada diukur pada malam hari. Tepapi pada saat sekarang, geodiameter model 600 dan B sudah dipakai secara luas di dunia untuk mengukur jarak yang jauh(long range) dalam survey geodesi. Tipe MDM pertama dibuat oleh T.L Wadley pada Instetute of Telecommunication Research di Afrika Selatan pada tahun 1954. pada tahun 1957, alat ini dipublikasikan dengan nama telurometer. Telurometer mempunyai jarak jangkau yang lebih jauh daripada jarak jangkau geodiameter dan dipakai secara luas di dunia sampai diperkenalkan PJE dengan sinar LASER pada tahun 1960-an. 4
Prototype pertama EDM jarak pendek (berkaitan dengan ditemukannya diode pendar) muncul pada decade 1960-an(telulometer MA- 100 tahun 1965, Zeiss SM-11 pada tahun 1967). Alat-aalat tersebut baru dipasarkan secara bebas pada tahun 1968 untuk Wild/SercelDistomat DI-10, tahun 1969 untuk telulometer MA-100, dan tahun 1970 untuk Zeiss SM-11. EDM jarak pendek dengan sinar infra merah sekarang berkembang pesat dan banyak digunakan dalam berbagai macam survey, sedangkan yang jarak jauh hanya digunakan dalam survey kerangka geodesi. Alat ukur PJE yang paling teliti hingga saat ini bernama mikometer dibuat oleh K.D.Froome dan R.H Bradsell pada tahun 1961 di Laboratorium fisika Nasional Tedington (U.K) dan baru dipasarkan pada awal 1973. Pada jarak pendek, ketelitian alat mencapi 0.2 mm. 2.3 Pelajaran Fisika EDM berikut: dimana: Energi elektro-magnetik berjalan melalui atmosfer menurut persamaan c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa n = indeks bias atmosfer, 1.003 untuk STP f = frekuensi energi elektro-magnetik l = panjang gelombang energi c n f Penyebaran radiasi elektro-magnetik dapat digunakan untuk mengukur jarak seperti gambar dibawah ini 5
Jika jarak pulang-pergi bukan integer jumlah panjang gelombang, panjang gelombang parsial dapat diukur dengan mencatat pergeseran fasa dari sinyal kembali. P 2 Jarak antara EDM dan reflektor dinyatakan dengan : n P L 2 Menghitung jumlah panjang gelombang lengkap "n" akan memerlukan pengukuran sangat akurat dari waktu. Sebaliknya, sinyal panjang gelombang dikirim seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Oleh karena itu, 2L = 252,806 m measured round-trip distance estimate 10 m 101 o 2.806 m 100 m 190 o 52.81 m 1000 m 91 o 252.8 m Instrumen modern menggunakan Amplitude Modulation (AM) untuk menghasilkan beberapa panjang gelombang dari sumber radiasi yang sama. 6
Hal ini dilakukan untuk alasan ekonomi dan juga untuk membuat unit yang lebih kecil, lebih ringan, dan lebih sedikit daya lapar. "Pembawa gelombang" digunakan untuk sebagian besar instrumen EDM modern dihasilkan oleh Laser Gallium-arsenat-Diode pada l = 900 nm. 2.4 Instrumen EDM Saat Ini Jadi yang disebut "Total-station" instrumen paket teodolit digital (untuk mengukur azimuth dan ketinggian) dengan EDM, perangkat penyimpanan data, dan sering modem untuk transmisi data dari lapangan. Alat yang paling umum menggunakan "denyut nadi" 2 sampai 04:00 frekuensi mulai dari 150kHz ke 15MHz. Rentang frekuensi yang sesuai "setengah panjang gelombang" dari 1.0km to 10m, masing-masing. Low High Accuracy 5mm + 10ppm 1mm + 1ppm Range 1 km 5 km Cost $10,000 $40,000 Data Storage none 7500 pts. Magnification 10X 30X Run-time 3 hrs. 6 hrs. 2.5 Aplikasi Untuk Rekayasa Struktural Penggunaan EDM pada skala pengukuran m-regangan didalilkan sebagai berikut: a. Approx. Retak regangan beton = 40me b. Gunakan panjang gage 100mm c. Pengukuran akurasi jarak perlu berada di urutan 6 40 x10 100 mm 0. mm L 004 7
Oleh karena itu, l = 1mm atau 0.1mm akan diperlukan untuk mendapatkan resolusi jarak tertentu. Panjang gelombang ini sesuai dengan IR dan RADAR daerah spektrum elektro-magnetik (CATATAN: AM tidak mungkin tepat mengingat bahwa gelombang pembawa akan memiliki panjang gelombang pada urutan AM sinyal yang diinginkan) Dengan asumsi bahwa pengukuran perpindahan akurasi yang diperlukan dapat diperoleh sebuah array reflektor dan dua sumber radiasi diposisikan seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. 8
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Berasarkan pembahasan pada bab sebelumnya maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Electronic Distance Measurement adalah metode pengukuran jarak tidak langsung dengan ketelitian yang tinggi dan jangkauan cukup jauh dengan menggunakan prinsip perambatan gelombang elektromaknetik dan alatnya dinamakan Electronic Distance Meter atau EDM. 2. Sejarah perkembangan instrument EDM mulai pada tahun 1948 dengan perangkat Swiss menggunakan cahaya tampak (kisaran = 40km hanya pada malam hari). Setelah itu Microwaves Distance Meter yaitu dengan menggunakan gelombang mikro yang digunakan pada tahun 1957 (kisaran = 80km). Kemudian Infra-merah, IR, yang menjadi perangkat yang umum sekarang ini. 3. Tipe EDM dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu : a. Menggunakan gelombang cahaya tampak, yang mempunyai panjng gelombang 3.6 x 10-7 7.8 x 10-7 m b. Menggunakan gelombang infra merah, yang mempunyai panjang gelombang 7.8 x 10-7 3.4 x 10-4 m. c. Meggunakan sinar LASER (Lighat Amplification through Simulated Emition of Radiation) 9
1.2 Saran Diharapkan ke depannya pengukuran jarak dengan menggunakan perangkat elektronik semakin berkembng, sehingga dapat memudahkan dalam pengukuran jarak yangg relative sulit jika dilakukan dengan pengukuran secara langsung. 10
DAFTAR PUSTAKA http://geodesigeomatika.blogspot.com/2009/05/pengukuran-jarak-elektronikpje.html http://www.gmat.unsw.edu.au http://www.gmat.unsw.edu.au http://www.pentaxcanada.ca http://131.251.21.249/squ1/ http://www.nikon.co.jp/survey-e 11