Ndeleng: 110 Pengarang: Grace Wektu Terbit: 2021-06-25 Asal: Situs
Sensor ultrasonik yaiku piranti sing nggunakake gelombang swara frekuensi dhuwur kanggo ndeteksi obyek, ngukur jarak, utawa ngawasi gerakan. Dheweke ngowahi sinyal listrik dadi gelombang ultrasonik lan banjur ngowahi gema sing dibayangke maneh dadi sinyal listrik kanggo pangukuran lan kontrol.
Gelombang ultrasonik minangka gelombang swara mekanik kanthi frekuensi luwih saka 20kHz. Amarga gelombang ultrasonik duwe dawa gelombang sing cendhak, arah sing apik, lan panyebaran sing relatif stabil ing udhara, mula akeh digunakake ing pangukuran jarak, deteksi obyek, sensing level cair, sensor parkir, robotika, lan otomatisasi industri.
Sensor jarak ultrasonik sing khas nggunakake pemancar kanggo ngetokake gelombang swara lan panrima kanggo nangkep gelombang sing dibayangke. Kanthi ngukur wektu antarane transmisi lan resepsi gema, sensor bisa ngetung jarak saka sensor menyang obyek target.
Sensor ultrasonik minangka sensor non-kontak sing nggunakake ultrasonik kanggo ndeteksi anane, jarak, posisi, utawa gerakan obyek. Bisa digunakake minangka sensor jarak ultrasonik, sensor deteksi obyek, sensor level cairan, utawa sensor jarak gumantung saka desain lan aplikasi sirkuit.
Ing akeh sensor ultrasonik 40kHz, transduser keramik digunakake kanggo ngasilake lan nampa gelombang ultrasonik. Pemancar ngirim pulsa ultrasonik, lan panrima ndeteksi gema sing dibayangke dening target. Sirkuit sensor banjur ngolah sinyal gema lan ngasilake data jarak utawa deteksi.
Sapasang sensor ultrasonik bisa digawe saka pemancar lan panrima sing kapisah, utawa loro-lorone fungsi bisa dipasang ing unit transceiver siji. Gambar ing ngisor iki nuduhake komponen pemancar ultrasonik lan panrima Manorshi 40kHz. Produk sensor ultrasonik liyane kasedhiya ing Sensor Ultrasonik Manorshi.
Prinsip kerja sensor ultrasonik adhedhasar transmisi gelombang swara, refleksi, lan deteksi gema. Sensor kasebut ngetokake pulsa ultrasonik menyang target. Nalika gelombang swara tekan lumahing obyek, bagéan saka gelombang nuduhake bali menyang panrima.
Sensor ngukur wektu lelungan gema, uga disebut wektu penerbangan. Wiwit kacepetan swara ing udhara dikenal, jarak bisa diwilang saka wektu round-trip gelombang ultrasonik.
Jarak = Kacepetan Swara × Echo Time / 2
Asil kasebut dipérang dadi 2 amarga gelombang swara saka sensor menyang obyek banjur bali saka obyek menyang sensor. Wektu gema sing diukur yaiku wektu bola-bali, dudu wektu siji-arah.
| Langkah | Apa Mengkono |
|---|---|
| 1. Input sinyal listrik | Sirkuit kasebut ngetrapake sinyal listrik menyang pemancar ultrasonik. |
| 2. Emisi gelombang ultrasonik | Transduser piezoelektrik kedher lan ngetokake gelombang ultrasonik. |
| 3. Refleksi kumandhang | Gelombang kasebut nuduhake nalika ketemu obyek, permukaan cair, utawa antarmuka. |
| 4. Resepsi kumandhang | Panrima ndeteksi gelombang ultrasonik sing dibayangke. |
| 5. pitungan sinyal | Sirkuit kontrol ngitung jarak saka wektu penerbangan. |
An pemancar ultrasonik biasane nggunakake kristal keramik piezoelektrik sing dipasang ing piring getaran logam utawa resonator. Nalika voltase listrik gantian ditrapake ing unsur piezoceramic, bakal ngembang lan kontraksi kanthi cepet.
Getaran mekanik iki ngasilake gelombang ultrasonik. Resonator lan omah mbantu ngarahake energi akustik maju, saengga gelombang swara sing dipancarake lumaku minangka sinar arah tinimbang nyebar kanthi merata ing kabeh arah.
Panrima ultrasonik dianggo kanthi cara ngelawan. Nalika gelombang ultrasonik sing dibayangke tekan panrima, piring geter obah. Getaran iki ditransfer menyang piring keramik piezoelektrik.
Amarga efek piezoelektrik, unsur keramik ngasilake sinyal listrik nalika ditekan kanthi mekanik. Sirkuit sensor nggedhekake lan ngolah sinyal sing ringkih iki kanggo nemtokake manawa gema wis bali lan suwene echo tekan.
Singkatnya, sensor ultrasonik bisa ngirim lan nampa gelombang ultrasonik. Nalika ngirim, dheweke ngowahi energi listrik dadi getaran ultrasonik. Nalika nampa gema, dheweke ngowahi getaran ultrasonik dadi sinyal listrik. Mulane padha uga disebut transduser ultrasonik.
Amarga unsur piezoelektrik biasane bunder, gelombang ultrasonik sing dipancarake nduweni pola sinar arah. Bagean silang balok asring padha karo elips, mula jarak deteksi diwatesi kanthi sudut, frekuensi, ukuran transduser, daya akustik, lan refleksi target.
Kanggo sawetara desain sensor ultrasonik, sudut deteksi horisontal bisa luwih amba tinimbang sudut deteksi vertikal. Contone, sensor bisa duwe sudut sinar horisontal kira-kira 120 derajat lan sudut sinar vertikal kira-kira 60 derajat, gumantung saka struktur lan aplikasi. Efek
| Faktor Kinerja | ing Karya Sensor |
|---|---|
| Frekuensi | Frekuensi sing luwih murah luwih adoh, dene frekuensi sing luwih dhuwur bisa menehi resolusi sing luwih apik ing jarak sing luwih cendhek. |
| Sudut balok | Balok sing sempit nambah deteksi arah; balok amba nyakup wilayah liyane. |
| Lumahing target | Permukaan sing rata lan atos nggambarake ultrasonik luwih apik tinimbang permukaan sing alus, sudut, utawa keropos. |
| Suhu | Suhu ngganti kacepetan swara lan bisa mengaruhi akurasi jarak. |
| Lingkungan | Lebu, kelembapan, angin, umpluk, geter, lan sumber ultrasonik liyane bisa mengaruhi kualitas sinyal. |
Struktur prasaja lan manufaktur trep.
Pengukuran jarak non-kontak tanpa ndemek obyek target.
Kurang kena pengaruh warna target, transparansi, utawa cahya sekitar tinimbang sensor optik.
Cocog kanggo ndeteksi obyek transparan, permukaan sing nggilap, tingkat cairan, lan akeh bahan padhet.
Ora gampang diganggu dening medan elektromagnetik lingkungan biasa.
Bisa dirancang minangka jinis mbukak, jinis anti banyu, jinis frekuensi dhuwur, pemancar, panrima, utawa transceiver terpadu.
| Jinis | Katrangan | Panggunaan Khas |
|---|---|---|
| Pemancar ultrasonik | Ngonversi sinyal listrik dadi gelombang ultrasonik. | Modul jarak, piranti repeller, sistem sensing. |
| panrima ultrasonik | Ngonversi gema ultrasonik dadi sinyal listrik. | Deteksi gema lan sirkuit panampa sinyal. |
| Transceiver ultrasonik | Nggabungake fungsi ngirim lan nampa ing siji unit. | Sensor jarak kompak lan modul deteksi obyek. |
| Sensor ultrasonik anti banyu | Migunakake omah sing disegel kanggo lingkungan sing lembab, ruangan ruangan, utawa cairan. | Sensor parkir, jarak ruangan, sensor level tank. |
| Sensor ultrasonik frekuensi dhuwur | Gunakake frekuensi sing luwih dhuwur kanggo resolusi sing luwih apik ing jarak sing luwih cendhek. | Deteksi presisi, medis, inspeksi industri. |
Sensor ultrasonik digunakake ing ngendi wae pangukuran non-kontak dibutuhake. Utamane migunani nalika sensor optik kena pengaruh warna, cahya, transparansi, bledug, utawa silau.
Sensor parkir mobil lan radar mundur.
Nyingkiri lan pandhu arah alangan robot.
Pangukuran tingkat cairan ing tangki lan wadhah.
Otomatis industri lan deteksi obyek.
Tong sampah cerdas, lawang otomatis, lan deteksi ngarsane.
Pangukuran aliran, deteksi bocor, lan tes non-destruktif ing sistem khusus.
Senadyan sensor ultrasonik dipercaya ing pirang-pirang aplikasi, nanging ora cocok kanggo saben target utawa lingkungan. Obyek sing alus, keropos, sudut, cilik banget, utawa nyerep swara bisa ngasilake gema sing ringkih. Busa, turbulensi, gerakan udara sing kuwat, lan owah-owahan suhu uga bisa mengaruhi akurasi pangukuran.
Kanggo pangukuran jarak ultrasonik sing akurat, insinyur kudu milih frekuensi sing bener, sudut sinar, jinis sensor, posisi instalasi, lan cara ganti rugi. Ing lingkungan sing atos, sensor ultrasonik anti banyu utawa disegel biasane luwih disenengi.
Sensor ultrasonik dianggo kanthi ngirim gelombang swara frekuensi dhuwur lan nampa gema sing dibayangke. Jarak diwilang saka wektu gema lan kacepetan swara nggunakake prinsip time-of-flight.
Amarga sensor ultrasonik non-kontak, ora sensitif marang werna lan cahya, lan cocok kanggo akeh target padhet lan cair, mula akeh digunakake ing pangukuran jarak, deteksi obyek, sensing level cair, sistem otomotif, lan otomatisasi industri.
Sensor ultrasonik ngukur jarak kanthi ngetokake pulsa swara, nampa gema sing dibayangke, lan ngitung jarak saka wektu gema. Rumus dhasar yaiku jarak = kacepetan swara × wektu / 2.
Pemancar ultrasonik ngowahi energi listrik dadi gelombang swara ultrasonik. Panrima ultrasonik ngowahi gelombang ultrasonik sing dibayangke dadi sinyal listrik. Sawetara transduser ultrasonik bisa nindakake loro fungsi ing siji komponen.
Sensor ultrasonik 40kHz umum amarga menehi keseimbangan praktis ing antarane jangkauan, sensitivitas, ukuran komponen, konsumsi daya, lan biaya. Iki digunakake kanthi wiyar ing modul kiro-kiro, deteksi obyek, lan sistem sensor parkir.
ya wis. Amarga sensor ultrasonik nggunakake gelombang swara tinimbang cahya, bisa ndeteksi akeh obyek transparan sing angel kanggo sensor optik. Asil nyata gumantung ing wangun obyek, amba, ukuran, lan bayangan akustik.
Akurasi bisa dipengaruhi dening suhu, kelembapan, angin, sudut target, materi target, kekasaran permukaan, keselarasan sensor, sudut sinar, gangguan lingkungan, lan gangguan gema saka obyek sing cedhak.
Sensor ultrasonik umume ora kena pengaruh cahya sing katon utawa warna obyek amarga nggunakake gelombang swara. Iki ndadekake piranti kasebut migunani kanggo lingkungan sing peteng, target transparan, permukaan sing mengilap, lan aplikasi sing sensor optik ora bisa dipercaya.
Sensor jarak ultrasonik digunakake ing radar pembalikan mobil, panyegahan alangan robot, pangukuran level cairan, otomatisasi industri, tong sampah cerdas, lawang otomatis, sistem parkir, lan peralatan deteksi non-kontak.
