SENSOR
ULTRASONIK
PENGERTIAN
Sensor Ultrasonik adalah alat elektronika yang kemampuannya
bisa mengubah dari energi listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gelombang suara ultrasonic.
Sensor ini terdiri dari rangkaian pemancar Ultrasonic yang dinamakan
transmitter dan penerima ultrasonic yang disebut receiver. Alat ini digunakan
untuk mengukur gelombang ultrasonic.
Gelombang
ultrasonic adalah gelombang mekanik yang memiliki ciri-ciri longitudinal dan
biasanya memiliki frekuensi di atas 20
Khz. Gelombang Utrasonic dapat merambat melalui zat padat, cair maupun gas.
Gelombang Ultrasonic adalah gelombang rambatan energi dan momentum mekanik
sehingga merambat melalui ketiga elemen tersebut sebagai interaksi dengan
molekul dan sifat enersia medium yang dilaluinya.
Ada beberapa penjelasan mengenai gelombang
ultrasonic. Sifat dari gelombang ultrasonik yang melalui medium menyebabkan
getaran partikel dengan medium amplitudo sama dengan arah rambat longitudinal
sehingga menghasilkan partikel medium yang membentuk suatu rapatan atau biasa
disebut Strain dan tegangan yang biasa disebut Strees. Proses lanjut yang
menyebabkan terjadinya rapatan dan regangan di dalam medium disebabkan oleh
getaran partikel secara periodik selama gelombang ultrasonic lainya. Gelombang
ultrasonic merambat melalui udara dengan kecepatan 344 meter per detik,
mengenai obyek dan memantul kembali ke sensor ultrasonik.
Seperti yang telah umum diketahui, gelombang
ultrasonik hanya bisa didengar oleh makhluk tertentu seperti kelelawar dan ikan
paus. Kelelawar menggunakan gelombang ultrasonic untuk berburu di malam hari
sementara paus menggunakanya untuk berenang di kedalaman laut yang gelap.
Perhitungan:
s = v.t/2
Keterangan:
s
adalah jarak dalam satuan meter
v
adalah kecepatan suara yaitu 344 m/detik
t
adalah waktu tempuh dalam satuan detik.
Ketika
gelombang ultrasonik menumbuk suatu penghalang maka sebagian gelombang tersebut
akan dipantulkan sebagian diserap dan sebagian yang lain akan diteruskan.
Gelombang
yang diserap akan dihitung oleh komparator dan diteruskan menjadi bilangan binary.
GAMBAR
PRINSIP
KERJA
Sensor
ultrasonik terdiri dari dari dua unit, yaitu unit pemancar dan unit penerima.
Struktur unit pemancar dan penerima sangatlah sederhana, sebuah kristal
piezoelectric dihubungkan dengan mekanik jangkar dan hanya dihubungkan dengan
diafragma penggetar. Tegangan bolak-balik yang memiliki frekuensi kerja 40 KHz
hingga 400 KHz diberikan pada plat logam. Struktur atom dari kristalpiezoelectric akan
berkontraksi (mengikat), mengembang atau menyusut ter-hadap polaritas tegangan
yang diberikan, dan ini disebut dengan efekpiezoelectric. Kontraksi yang
terjadi diteruskan ke diafragma penggetar sehingga terjadi gelombang ultrasonik
yang dipancarkan ke udara dan pantulan gelombang ultrasonik akan terjadi bila
ada objek tertentu, dan pantulan gelombang ultrasonik akan diterima kembali oleh
oleh unit sensor penerima. Selanjutnya unit sensor penerima akan menyebabkan
diafragma penggetar akan bergetar dan efek piezoelectric menghasilkan
sebuah tegangan bolak-balik dengan frekuensi yang sama.
APLIKASI
· 1. Sensor ultrasonic
banyak digunakan di berbagai perangkat pengukur jarak, misalnya pada kapal laut
(sonar), digunakan untuk mengukur kedalaman laut.
2. Sebagai contoh di dunia robotika sensor ini digunakan sebagai indra utama untuk navigasi robot.
2. Sebagai contoh di dunia robotika sensor ini digunakan sebagai indra utama untuk navigasi robot.
· 3. Sebagai contoh tipe
ultra sonic yang banyak digunakan adalah tipe SRF, dan PING pada perinsipnya
sensor jarak ultra sonic menggunakan prinsip kerja yang sama, yaitu pengirim
sinyal dan penerima sinyal (transmitter and receiver). sensor ini bekerja pada
frequency 40 Khz.
· 4. Jarak suatu benda
yang memanfaatkan delay gelombang pantul dan gelombang datang seperti pada
sistem radar dan deteksi gerakan oleh sensor pada robot atau hewan.
Contoh hewan yang dapat mendengar gelombang Ultrasonik yaitu lumba-lumba,
kelelawar, paus dll.
IDE
PENGEMBANGAN
Aplikasi Sensor Ultrasonic Untuk Jarak Pandang
Televisi
Prinsip kerja rangkaian aplikasi sensor
ultrasonic dan dapat memperkecil tingkat gangguan yang dapat mengakibatkan mata
menjadi rusak. Pada saat pengaplikasian ke televisi, sensor ultrasonic
berfungsi sebagai pendeteksi objek, dimana objek dapat berada pada jarak
diantara 3cm - < 200cm. Sensor Ultrasonic bekerja mengukur jarak objek
dengan cara memancarkan gelombang ultrasonik kemudian menunggu pantulannya
kembali ke sensor. Kemudian sensor Ultrasonic akan menonaktifan televisi ketika
jarak suatu objek dapat dideteksi oleh sensor dan sensor Ultrasonic akan
mengaktifkan kembali televisi ketika objek sudah tidak terdeteksi.
REFERENSI
0 komentar:
Posting Komentar