Sensor ultrasonik

Deskripsi

Sensor ultrasonik merupakan sensor yang bekerja dengan cara memancarkan suatu gelombang dan kemudian menghitung waktu pantulan gelombang tersebut.

Lihat gambar dibawah : 

(Klik untuk memperbesar gambar)

 Gelombang ultrasonik bekerja pada frekuensi mulai 20 kHz hingga sekitar 20 MHz. Frekuensi kerja yang digunakan dalam gelombang ultrasonik bervariasi tergantung pada medium yang dilalui, mulai dari kerapatan rendah pada fasa gas, cair hingga padat.Secara matematis gelombang ultrasonik dapat dirumuskan sebagai berikut : (By : http://arifse.blogspot.com/)

s = v.t/2

dimana s adalah jarak dalam satuan meter, v adalah kecepatan suara yaitu 344 m/detik dan 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 binanry.

Aplikasi

Secara umum sensor ultrasonik digunakan untuk menghitung jarak dari suatu objek yang berada didepan sensor tersebut. Sehingga dengan fungsinya tersebut, sensor ultrasonik biasa digunakan pada perangkat yang membutuhkan perhitungan jarak. Contoh : smart robot, Kapal laut, kapal selam, dll.

Berikut beberapa contoh gambar sensor ultrasonik dan fungsinya :

• PARALAX

(Klik untuk memperbesar gambar)

Paralax ultrasonic biasa digunakan pada robot - robot kecil dan mesin industri. dapat mengukur jarak dari 3 cm sampai 300 cm.

( By : http://education.web.id )

Pada dasanya, Ping))) terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40KHz, sebuah speaker ultrasonik dan sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal 40 KHz menjadi suara sementara mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi pantulan suaranya. Pada modul Ping))) terdapat 3 pin yang digunakan untuk jalur power supply (+5V), ground dan signal. Pin signal dapat langsung dihubungkan dengan mikrokontroler tanpa tambahan komponen apapun. Ping))) mendeteksi objek dengan cara mengirimkan suara ultrasonik dan kemudian “mendengarkan” pantulan suara tersebut. Ping))) hanya akan mengirimkan suara ultrasonik ketika ada pulsa trigger dari mikrokontroler (Pulsa high selama 5uS). Suara ultrasonik dengan frekuensi sebesar 40KHz akan dipancarkan selama 200uS. Suara ini akan merambat di udara dengan kecepatan 344.424m/detik (atau 1cm setiap 29.034uS), mengenai objek untuk kemudian terpantul kembali ke Ping))). Selama menunggu pantulan, Ping))) akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa ini akan berhenti (low) ketika suara pantulan terdeteksi oleh Ping))). Oleh karena itulah lebar pulsa tersebut dapat merepresentasikan jarak antara Ping))) dengan objek. Selanjutnya mikrokontroler cukup mengukur lebar pulsa tersebut dan mengkonversinya dalam bentuk jarak dengan perhitungan sebagai berikut

Jarak = (Lebar Pulsa/29.034uS) /2 (dalam cm)

atau

Jarak = (Lebar Pulsa x 0.034442) /2 (dalam cm)

Karena 1/29.034 = 0.34442

(Klik untuk memperbesar gambar)

Satu hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa Ping))) tidak dapat mengukur objek yang permukaannya dapat menyerap suara, seperti busa atau sound damper lainnya. Pengukuran jarak juga akan kacau jika permukaan objek bergerigi dengan sudut tajam (meruncing).

Untuk lebih lengkap silakan klik 

(Klik untuk memperbesar gambar)

WL700 ULTRASONIC WATER LEVEL SENSOR

(Klik untuk memperbesar gambar) 

Sensor ultrasonik biasa digunakan untuk mengukur kedalam air seperti sungai, danau dan kolam, atau bisa juga digunakan dibidang industri seperti pengukuran kedalaman kolam limbah. Berikut spesifikasi dari sensor WL 700 :

Ranges: 0.17 to 1.00 ft; 0.67 to 3.00 ft; 0.84 to 6.00 ft, and 1.5 to 35 ft
Supply Voltage: 18VDC to 30VDC
Current Draw: 100 mA
Output: 4-20 mA (4 mA is minimum water level and 20 mA is maximum water level)
Averaging: 15 second running average (to smooth out water turbulence).
Warm Up Time: 15 seconds
Resolution: Continuous Analog
Operating Temperature Range: -40° to 185°F (-40° to 85°C) (1, 3, and 6 ft range)
     -40° to +145°F (-40° to 62.8°C) (35 ft range only)
Temperature Compensated Range: -20° to 120°F (-28° to 48°C)
Accuracy: +1.0% of Range, +2.0% of 35 ft Range
Beam Angle: 12°
Material:
     1 ft range: aluminum
     3, 6, and 35 ft ranges: PVC
Dimensions:
     1x2x4 inches (2.5 x 5.1 x 10.2 cm) rectangular (1 ft range)
     1 inch id pipe thread x 4 inches long (2.5 cm ID x 10.2 cm long) (3 ft and 6 ft range)
     2-1/2 inches id pipe thread x 4 inches long (6.3 cm ID x 10.2 cm long) (35 ft range)
Weight: 1.5 lbs (0.68 kg) 

ULTRASONIC SHEMATICS

(By  http://stay-learning.blogspot.com )

Transmitter Ultrasonic

 (Klik untuk memperbesar gambar)

  Receiver Ultrasonic

(Klik untuk memperbesar gambar)

 Semoga membantu aktifitas anda.

Tags. sensor ultrasonic | sensor ultrasonik | sensor | schematics sensor | receiver ultrasonic | transceiver ultrasonic