Relative Humidity (RH) : Seberapa Akurat Sensor atau Hygrometer Membaca nilai RH

Satu hal yang harus kita terima faktanya, mengukur kelembaban relatif atau relative humidity (RH) secara akurat tidaklah semudah mengukur temperatur. Bila thermometer professional ada yang menjamin keakuratannya sampai 0.1%, maka hygrometer untuk kalangan profesional dan khusus laboratorium dengan harga diatas satu juta rupiah sekalipun hanya berani manjamin keakuratan tidak lebih baik daripada  2%. 

Ini dikarenakan secara fisik mengukur RH faktanya tidak bisa dilakukan dengan sangat akurat. Hal menyedihkan yang harus kita terima, secara umum hygrometer maupun sensor RH elektronik (analog maupun  digital) di pasaran hanya memiliki keakuratan 5%. Tentu saja hygrometer yang anda beli dengan harga murah di pasaran lebih menyedihkan lagi kondisinya.

Cuplikan ini didapatkan dari wikipedia :

A Hygrometer (UK: /haɪˈɡrɒmɪtə/) is an instrument used for measuring the moisture content in the environmental air, or humidity. Humidity is difficult to measure accurately. Most measurement devices usually rely on measurements of some other quantity such as temperature, pressure, mass or a mechanical or electrical change in a substance as moisture is absorbed. From calculations based on physical principles, or especially by calibration with a reference standard, these measured quantities can lead to a measurement of humidity. Modern electronic devices use temperature of condensation, changes in electrical resistance, and changes in electrical capacitance to measure humidity changes.

Difficulty of accurate humidity measurement

Humidity measurement is among the more difficult problems in basic meteorology. According to the WMO Guide, "The achievable accuracies [for humidity determination] listed in the table refer to good quality instruments that are well operated and maintained. In practice, these are not easy to achieve." Two thermometers can be compared by immersing them both in an insulated vessel of water and stirring vigorously to minimize temperature variations. A high-quality liquid-in-glass thermometer if handled with care should remain stable for some years. Hygrometers must be calibrated in air, which is a much less effective heat transfer medium than is water, and many types are subject to drift^[2] so need regular recalibration. A further difficulty is that most hygrometers sense relative humidity rather than the absolute amount of water present, but relative humidity is a function of both temperature and absolute moisture content, so small temperature variations within the air in a test chamber will translate into relative humidity variations.

Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/Hygrometer

Juga perhatikan gambar hygrometer berikut, perhatikan skala angka-angkanya, tidak linier bukan? Perhatikan jarak angka 0 ke 20 dan dari 20 ke 40, terlihat berbeda secara mencolok. Ini menunjukkan betapa sulitnya mengukur RH.

Courtesy of http://en.wikipedia.org/wiki/Hygrometer

Seberapa burukkah?

Coba bayangkan satu hygrometer dengan akurasi 5% membaca lebih tinggi 5% dari yang seharusnya, katakanlah 80 terbaca 84 (dari 80 x 105%), sedangkan higrometer satunya membaca lebih rendah 5% dari yang seharusnya yaitu 76 (dari 80 x 95%) maka dapat dipastikan akan ada perbedaan pembacaan sekitar 8% dari kedua hygrometer tersebut. Ancur bener khan? he he he ...

Sensor RH apakah yang dipergunakan Schnell Microcomputer Labs untuk rancangannya?

Kami menggunakan sensor analog HSM-20G dengan tingkat akurasi 5%. Nilai yang umum saja karena tentunya berlebihan kalau menambah biaya Rp. 900.000,- hanya untuk menaikkan keakurasiannya menjadi 2%.

HSM-20G

Bagaimana Kalibrasinya?
Mengkalibrasikan produk HSM-20G dengan higrometer lain yang sama-sama memiliki tingkat keakurasian 5% atau bahkan lebih buruk tentu saja bukanlah pilihan yang baik. Di sisi lain, mengkalibrasikannya dengan yang berkualitas lebih tinggi dengan keakurasian 2% juga masih bermasalah dengan linearitasnya. Maksudnya linearitas disini misalkan bacaan disamakan pada  RH 84%, maka saat alat satunya membaca 90%, bisa saja alat yang lain membaca 86% dan kita sama-sama tidak tahu siapa yang tidak linier. Tentu saja khalayak umum akan menuduh yang murah yang tidak linier he he he ....

Lantas bagaimana Schnell Microcomputer Labs melakukan kalibrasi pada HSM-20G? Simple saja, kitas serahkan kalibrasi pada yang membuat sensor. Kita cocokkan saja bacaan tegangan keluaran dengan bilai bacaan RH pada display. Lantas perlu voltmeter digital yang akurat khan? Tentu. Trus voltmeternya dikalibrasi pake apa?  Bah akhirnya mbulet juga pertanyaannya seperti "siapa yang duluan, telor apa ayam" he he he ...

Ok ini grafiknya yang diberikan oleh manufakturer HSM-20G :

Lhooo dari gambar kok angkanya berhenti di angka RH 90 dengan tegangan 3.19 Volt? he he he ... kayaknya alat ini tidak bagus dah kalo diset atau untuk membaca RH diatas 90, buktinya pabriknya tidak berani menampilkan angka diatas RH90%. Tapi tidak masalah bukan? Telor bebek aman-aman saja di RH 70% atau mungkin tertinggi 90%.

Coba lihat spek umum HSM-20G berikut :

Seberapa fatalkah masalah akurasi 5% ini pada mesin tetas?
Rasanya anda tidak perlu mengkhawatirkan urusan 5%RH ini pada mesin tetas anda. Bila anda mengeset 70% untuk telur bebek, maka nilai 65% atau 75% sekalipun tidaklah akan berdampak buruk pada hasil tetas, setidaknya itulah fakta yang ada dilapangan. Kalau ada Professor di bidang peternakan yang tidak setuju dengan hal ini, ya .... apa boleh buat he he he ....

Coba apa yang terjadi bila 5% ini berlaku pada temperatur? Misalkan temperatur terbaca lebih rendah 5% katakanlah yang seharusnya 40 derajad celsius terbaca 38. Kayaknya bakal ancur dah he he he ... untungnya mengukur temperatur bisa dilakukan dengan sangat akurat.

Apakah disediakan tuning untuk kalibrasi pada produk Schnell Microcomputer?
Pada kebanyakan tipe, fasilitas ini kami tiadakan dan kalibrasi kami lakukan berdasarkan tabel manufakturer dan dimatikan pada posisi yang fixed. Hal ini dilakukan untuk menghindari kebingungan publik dan ketidakpastian nilai RH yang diterima tentunya. Namun bila anda memaksa, kami akan memberikan tuning kalibrasi khusus untuk anda (utamanya bila anda adalah peneliti atau ilmuwan dan yakin dengan nilai-nilai anda sendiri).

Apakah sangat perlu tuning kalibrasi ini?
Bisa iya bisa tidak, namun yang harus anda ketahui, menyamakan nilai bacaan pada satu titik atau kondisi dengan higrometer lain belum tentu akan membuat kedua alat membaca dan menampilkan nilai yang sama pada kondisi yang lain karena adanya ketidaklinieran dari keduanya tentu saja.

Lantas Bagaiman Prinsipnya, saya harus setel berapa?
Bila anda percaya pada satu alat dan mengikutinya kemudian hasilnya baik, tentu itu adalah kekayaan pengalaman anda pribadi yang berharga. Pengalaman adalah guru yang paling berharga tentu saja.

Singkatnya, bila pengalaman membawa anda pada hasil tetas yang sangat baik pada nilai RH70% menurut HSM-20G dan 75% menurut bacaan higrometer lain, maka bila anda percaya pada HSM-20G maka anda menganggap higrometer yang lain itu ketinggian. Di sisi lain, bila anda percaya yang benar adalah higrometer lain tersebut, maka anda harus mengeset nilai 70% pada higrocontrol agar dapat nilai 75% menurut bacaan higrometer lain tersebut. Apakah mbulet penjelasan ini? he he he .. memang...