OPTIMASI PENGUKURAN ARUS LEMAH DI LINGKUNGANNOISE TINGGI: PENDEKATAN TEORI ESTIMASI DANPENGENDALIAN KESALAHAN

Abstrak

Pengukuran arus lemah (weak current) pada orde nanoampere hingga picoampere merupakan tantangan utama dalam sistem instrumentasi presisi tinggi karena tingginya kerentanan terhadap gangguan noise, baik dari lingkungan maupun komponen internal. Interferensi elektromagnetik (EMI) dan fluktuasi tegangan di lingkungan industri atau laboratorium dapat menurunkan rasio sinyal terhadap noise (SNR), sehingga mengurangi akurasi pengukuran. Untuk mengatasi permasalahan ini, pendekatan holistik yang menggabungkan perangkat keras berperforma tinggi—seperti transimpedance amplifier (TIA) low-noise—dan perangkat lunak berbasis teori estimasi diperlukan. Algoritma estimasi seperti Kalman Filter, Least Mean Square (LMS), dan Maximum Likelihood Estimation (MLE) mampu memperbaiki kualitas sinyal dengan memanfaatkan model statistik noise dan dinamika sistem, terutama dalam kondisi noise acak dan non-stasioner. Selain itu, teknik pengendalian kesalahan seperti kalibrasi dinamis, kompensasi offset, dan penyesuaian parameter filter adaptif turut meningkatkan stabilitas dan keandalan hasil pengukuran. Integrasi pendekatan hardware-software ini menjadi kunci dalam mencapai akurasi optimal pada sistem pengukuran arus lemah.