Bagaimana cara kerja sensor ultrasonik?

Sensor ultrasonik adalah perangkat yang mengubah sinyal ultrasonik menjadi sinyal energi lain (biasanya sinyal listrik) untuk mengukur jarak dari sensor ke objek sasaran.Gelombang ultrasonik merupakan gelombang mekanik dengan frekuensi getaran lebih tinggi dari 20KHz dan mempunyai ciri-ciri frekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, fenomena difraksi kecil, terutama directivity yang baik, dapat menjadi sinar dan merambat secara terarah.

Sensor ultrasonik dapat digunakan sebagai sensor jarak ultrasonik untuk mengukur jarak objek sasaran, mendeteksi keberadaan serta pergerakan objek dengan menerapkan sinyal listrik ke transduser keramik (pemancar) 40khz untuk mengirimkan gelombang ultrasonik dan mengubah gelombang ultrasonik. suara yang dipantulkan menjadi sinyal listrik (lihat gambar).

Sepasang sensor ultrasonik terdiri dari pemancar dan penerima yang tersedia sebagai unit terpisah atau disatukan sebagai satu kesatuan.Gambar di bawah menunjukkan pemancar dan penerima ultrasonik Manorshi 40KHz. (Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut di situs web Manorshi: www.manorshi.com )

Cara Kerja Sensor Ultrasonik

Pemancar ultrasonik menggunakan kristal piezoceramic yang dilekatkan dengan lembaran logam berbentuk kerucut.Ketika tegangan listrik diterapkan pada piezoceramic, ia bergetar dengan ekspansi dan kontraksi terus menerus.Hasilnya, sesuai dengan sifat bahan piezoelektrik, dihasilkan gelombang ultrasonik yang merambat lurus karena bentuk resonatornya yang kerucut.

Penerima ultrasonik bekerja dengan konsep sebaliknya.Ketika gelombang ultrasonik menembus resonator, vibrator yang terhubung (pelat logam) bergetar.Dengan menempelkan getaran piringan keramik piezoelektrik pada vibrator maka akan timbul arus sesuai dengan karakteristik bahan keramik piezoelektrik.Arus ini selanjutnya diambil dari dua sadapan eksternal.

Singkatnya, sensor ultrasonik dapat mengirimkan dan menerima gelombang ultrasonik.Saat mentransmisikan gelombang ultrasonik, ia mengubah energi listrik menjadi gelombang ultrasonik;ketika menerima gema, ia mengubah getaran gelombang ultrasonik menjadi sinyal listrik, sehingga disebut 'transduser ultrasonik'.

Karakteristik kinerja sensor ultrasonik

Karena karakteristik struktural wafer piezoelektrik melingkar, gelombang ultrasonik yang dipancarkan memiliki directivity tertentu, dan penampang berkasnya mirip dengan elips, sehingga jangkauan deteksinya terbatas.Sudut deteksi bidang horizontal adalah 120 derajat, dan sudut deteksi bidang vertikal adalah 60 derajat.

Fitur sensor ultrasonik

1. Struktur sederhana dan manufaktur yang nyaman;

2. Tidak mudah terganggu oleh medan elektromagnetik lingkungan;

3. USG tidak sensitif terhadap cahaya dan warna, dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi objek transparan dan reflektif buruk.