Bagaimana Sensor Ultrasonik Bekerja?

Sensor ultrasonik didefinisikan sebagai perangkat elektronik yang memancarkan gelombang akustik di luar jangkauan atas pendengaran manusia - disebut jangkauan yang dapat didengar, antara 20 hertz dan 20 kilohertz – dan tentukan jarak antara sensor dan objek berdasarkan waktu yang diperlukan untuk mengirim dan menerima sinyal gema. Sensor ultrasonik memiliki banyak aplikasi, termasuk: sensor bantuan parkir di mobil, kedekatan alarm, ultrasound medis, pengukuran jarak umum, dan pencari ikan komersial, antara lain aplikasi.

Untuk menghasilkan gelombang ultrasonik, sensor ultrasonik menggunakan perangkat bergetar yang dikenal sebagai transduser untuk memancarkan pulsa ultrasonik yang berjalan dalam balok berbentuk kerucut. Kisaran sensor ultrasonik ditentukan oleh frekuensi getaran transduser. Dengan meningkatnya frekuensi, gelombang suara mentransmisikan jarak yang semakin pendek. Sebaliknya, ketika frekuensi berkurang, gelombang suara ditransmisikan untuk jarak yang semakin jauh. Dengan demikian, sensor ultrasonik jarak jauh bekerja paling baik pada frekuensi yang lebih rendah, dan sensor ultrasonik jarak pendek bekerja paling baik pada frekuensi yang lebih tinggi.

Sensor ultrasonik datang dalam berbagai konfigurasi dan biasanya menggunakan satu atau lebih transduser, tergantung pada aplikasinya. Dalam kasus sensor ultrasonik yang memiliki beberapa transduser, jarak antara transduser merupakan karakteristik penting untuk dipertimbangkan. Jika jarak transduser terlalu berdekatan, berkas berbentuk kerucut yang dipancarkan dari masing-masing transduser dapat menyebabkan interferensi yang tidak diinginkan.

Sensor ultrasonik biasanya memiliki area yang tidak dapat digunakan di dekat permukaan sensor, yang dikenal sebagai "zona buta", dan jika balok menyelesaikan siklus deteksi sebelum sensor menyelesaikan transmisinya, sensor tidak dapat secara akurat menerima gema. Zona buta ini menentukan jarak minimum objek harus dari sensor ultrasonik agar perangkat memberikan pembacaan yang akurat.

Sensor ultrasonik bekerja paling baik bila diposisikan di depan bahan yang siap memantulkan gelombang ultrasonik, seperti logam, plastik, dan kaca. Ini memungkinkan sensor memberikan pembacaan yang akurat pada jarak yang lebih jauh dari objek di depannya. Namun, ketika sensor ditempatkan di depan objek yang mudah menyerap gelombang ultrasonik, seperti bahan serat, sensor harus bergerak lebih dekat ke objek untuk memberikan pembacaan yang akurat. Sudut objek juga berdampak pada akurasi pembacaan, dengan permukaan datar pada sudut kanan ke sensor yang menawarkan rentang penginderaan terpanjang. Akurasi ini berkurang dengan perubahan sudut objek dalam kaitannya dengan sensor.