Apa itu sensor ultrasonik

Diterbitkan: 2023-01-03

Apa itu sensor ultrasonik? Prinsip dan aplikasi sensor ultrasonik dalam praktek

Bagikan semua pengetahuan terkait sensor ultrasonik sehingga Anda dapat memvisualisasikan gambaran umum tentang sensor ultrasonik yang diterapkan di industri dan kehidupan nyata.

Misalnya sensor ultrasonik digunakan untuk mengukur ketinggian suatu cairan untuk mengetahui apakah cairan tersebut hampir penuh atau al
paling kosong; Apakah ada cukup pasokan untuk lini produksi?

Atau penerapan sensor kedekatan ultrasonik untuk memeriksa objek di jalur produksi seperti lupa memasang stempel; label, produk yang tidak dikemas dengan baik, atau kesalahan ……

Mengapa orang begitu banyak menggunakan sensor ultrasonik dan pentingnya menggunakan ultrasound dalam revolusi industri saat ini!

Misalnya dalam kedokteran, orang menggunakan ultrasound untuk mendeteksi penyakit seperti batu ginjal, memeriksa perkembangan janin dalam siklus, dll.

Apa itu sensor ultrasonik?

Sensor ultrasonik dalam bahasa Inggris disebut sensor ultrasonik adalah jenis sensor yang memancarkan gelombang suara yang mentransmisikan berbagai lingkungan seperti pengukuran level cairan, pengukuran aliran air limbah, USG janin, USG ginjal…

Di samping itu; Ultrasound juga merupakan perangkat elektronik yang mengukur jarak pendek, sehingga dikenal juga sebagai sensor kedekatan ultrasonik untuk mendeteksi halangan menurut teknologi tertentu.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang struktur dan prinsip sensor ultrasonik, apa itu? Anda harus melihat pembentukan panjang gelombangnya

Apa itu gelombang ultrasonik?

Sebenarnya tentang mempelajari terminologi

Untuk ultrasound bahasa Inggris, orang menyebutnya Ultrasound

Dan gelombang ultrasonik disebut gelombang ultrasonik

Adapun definisinya:

Gelombang ultrasonik adalah sejenis gelombang yang tidak terlihat dan dapat merambat di media apa pun dengan frekuensi ultrasonik tertentu. Khususnya; Jenis gelombang suara ini sama sekali tidak dapat kita dengar jika frekuensinya di bawah 16Khz, tetapi kita harus memantau semua alat pengukur.

Misalnya: Gelombang ultrasonik yang dipancarkan oleh kelelawar, Gelombang ultrasonik yang ditransmisikan ke permukaan air, ditransmisikan ke tubuh manusia, gelombang ultrasonik ikan paus, dll. Semuanya memiliki frekuensi transmisi yang berbeda.

Jenis gelombang suara yang didengar telinga manusia adalah gelombang yang frekuensinya berkisar antara 20hz hingga 20khz.

Misalnya:

Saya sedang duduk di rumah dan melihat sebuah mobil lewat. Saat ini, suara yang keluar dari mobil adalah gelombang suara yang disalurkan ke telinga saya

Untuk gelombang ultrasonik yang tidak dapat didengar oleh telinga manusia tetapi dapat didengar dan dipantulkan oleh hewan

Kecepatan gelombang suara

Pertanyaan yang diajukan: Pada medium udara-cair-padat logam, manakah medium perambatan tercepat?

Saya yakinkan Anda tentang satu hal: Ketika gelombang suara merambat dalam cairan dan padatan logam, kecepatan perambatannya selalu jauh lebih cepat daripada di udara.

Alasan: Untuk media cair atau logam, unsur-unsurnya terikat erat untuk meningkatkan kecepatan perjalanan gelombang ultrasonik

Gelombang ultrasound berjalan dalam ruang hampa?

Berbicara tentang gelombang ultrasonik, sangat beragam dalam hal jalur transmisi. Namun; Dari segi arah, jenis gelombang ini hanya berjalan dalam 2 arah:

Dipancarkan dalam arah vertikalBergerak dalam arah horizontalPertanyaan yang diajukan:Dapatkah gelombang ultrasonik merambat dalam ruang hampa?

Ada banyak orang yang bingung tentang masalah ini!

Dan saya meyakinkan Anda:

Gelombang ultrasonik 100% yakin tidak merambat dalam ruang hampaKarena lingkungan vakum adalah lingkungan murni di mana tidak terjadi pergerakan partikel zat.

Tetapi transmisi suara selalu menjembatani dari satu molekul materi ke molekul lain (disebut konduksi suara). Ini tentang gelombang suara. Adapun masalah sensor yang memancarkan gelombang jenis ini merupakan proses perkembangan teknologi

Konstruksi sensor ultrasonik

Sensor ultrasonik terdiri dari tiga komponen utama:

  • Kepala sensor
  • Bagian koneksi berulir dan tempat kunci pas untuk memperbaiki perangkat
  • Penerima dan sinyal siaran

Kepala sensor ultrasonik berdiameter 71mm dan tinggi 62mm, di mana:

Bagian yang berisi papan sirkuit dan tutup sensor ultrasonik dirancang dengan paduan aluminium dengan lapisan bubuk terintegrasi

Didalam papan rangkaian terdapat diagram rangkaian + 2 kutub positif dan kutub negatif merupakan keluaran sinyal keluaran dari sensor

Kaca layar dirancang dengan plastik polikarbonat

Body + desain transceiver plastik PP

Area yang mengubah sinyal gelombang yang ditransmisikan menjadi sinyal analog atau rs485 dari sensor ultrasonik terintegrasi dengan lapisan plastik PVDF.

Untuk tipe ultrasonic level meter with integrated connection cable, bagian kabel didesain dengan plastic PA.

Ini adalah komponen dasar yang membentuk struktur sensor ketinggian air ultrasonik. Di samping itu; Untuk media ukur yang bersifat asam dan kimia, lapisan plastik PP body diganti dengan PTFE. plastik

Prinsip kerja sensor ultrasonik

Adapun gelombang suara dari hewan bekerja berdasarkan prinsip interferometri

Misalnya:

Kelelawar akan memancarkan gelombang suara untuk merasakan gelombang suara yang dipancarkan lebah, misalnya. Dari merasakan gelombang suara yang dipancarkan lebah, kelelawar akan mengejar untuk berburu mangsa

Atau kelelawar siaran menghadapi rintangan seperti pohon, rumah, dll. Kemudian serangan balik memberi sinyal untuk menghindar

Untuk sensor ultrasoniknya saja, bagaimana cara kerjanya?

Untuk industri, tujuan penggunaan sensor bentuk gelombang akustik adalah untuk mengukur dan melaporkan level cairan dan padatan.

Karena itu; Prinsip sensor ultrasonik akan bekerja sesuai dengan proses penerimaan dan pemancaran gelombang yang dihasilkan oleh dirinya sendiri. Secara khusus; saat kita memasang sensor sensor ke dalam tangki air sekitar 10 atau 12m dan menyuplai daya 24v ke alat pengukur

Kali ini; bagian kanan probe akan memancarkan cahaya berbentuk huruf V yang diarahkan ke permukaan air; Setelah menyentuh, akan ada umpan balik V kembali ke probe, kemudian ikuti kabel sinyal ke papan sirkuit keluaran dengan 2 jalur keluaran analog atau rs485.

Itulah prinsip pengoperasian transceiver yang harus diintegrasikan ke dalam semua sensor ultrasonik selama produksi; untuk memastikan tingkat akurasi pengukuran tertinggi

Aplikasi sensor ultrasonik

Untuk USG, ada banyak aplikasi. Mereka banyak digunakan dalam industri untuk pemantauan cairan dan dalam kehidupan sehari-hari

Dalam kehidupan nyata, sensor ultrasonik digunakan dalam pengobatan seperti pengujian janin, pengujian batu ginjal; aplikasi dalam desain rumah

Sensor ultrasonik industri untuk aplikasi pemantauan cairan; padat – gas, desain dan pembuatan robot penghindar rintangan

Berikut adalah beberapa penggunaan praktis sensor ultrasonik untuk membantu kami mensimulasikan fungsi optimal dari alat pengukur ini.

Sensor ultrasonik untuk mengukur jarak

Sensor ultrasonik digunakan untuk mengukur jarak asimtotik (dekat) dari suatu objek yang bergerak melalui gelombang untuk memastikan tidak ada tabrakan; menjaga jarak tertentu harus disebut sensor kedekatan ultrasonik atau sensor jarak ultrasonik

Misalnya:

Semua kapal dilengkapi dengan ultrasound untuk menciptakan jarak antara kapal dan pelabuhan, misalnya 1 km. Kemudian, ketika kapal kembali 1km dari pelabuhan, sensor akan memberi tahu staf untuk memberi tahu kapal untuk mengurangi kecepatan saat merapat untuk menghindari tabrakan pelabuhan.

Atau gunakan sensor jarak yang dipasang di pintu di supermarket; ketika orang mendekati pintu pada jarak tertentu, pintu akan terbuka; Orang yang melewati pintu akan menutup dengan sendirinya

Sensor ultrasonik pendeteksi rintangan

Deteksi rintangan melalui ultrasonik sangat dioptimalkan untuk menghindari tabrakan tanpa bentuk. Aplikasi di kapal selam militer, pesawat terbang, kendaraan menghindari hambatan eksternal juga berkat penggunaan sensor ultrasonik, …

Misalnya:

Sensor pendeteksi jarak ultrasonik bawaan di bagian depan dan belakang mobil membantu pengemudi saat mundur atau berbelok jika ada penghalang di dekatnya, ia akan memberi tahu melalui gambar sehingga kita terhindar dari tabrakan dengan penghalang tersebut.

Atau sensor ultrasonik yang dirancang di kapal selam; membantu kapal saat bergerak di bawah laut untuk mendeteksi karang untuk menghindari tabrakan

Mesin ultrasound medis

Sensor USG adalah alat elektronik yang diaplikasikan dalam kedokteran medis seperti : USG janin berkala, pemeriksaan USG benda asing dalam tubuh seperti batu empedu, batu asli, batu kencing, dll.

Misalnya:

Penderita sakit pinggang, nyeri buang air kecil dan keluar darah tapi tidak tahu penyakit apa mereka akan pergi ke rumah sakit untuk USG perut untuk melihat apakah ada gumpalan batu atau tidak.

Sensor ultrasonik untuk pengukuran ketinggian air

Mengukur ketinggian air dengan sensor ultrasonik juga merupakan aplikasi industri yang sangat efektif. Merupakan perangkat elektronik yang menggantikan manusia untuk memantau cairan di pabrik produksi

Misalnya:

Tangki air limbah setinggi 6m, pengguna perlu memantau jumlah air yang bertambah dan berkurang dalam tangki dalam satuan liter air.

Dalam hal ini, menggunakan sensor ultrasonik untuk menembakkan gelombang ke dalam air, ambil sinyal 4-20mA ke meteran untuk menampilkan level air linier sesuai dengan sinyal yang ditransmisikan oleh sensor keluaran.

Sensor ultrasonik untuk pengukuran aliran

Pengukuran aliran dengan sensor ultrasonik terintegrasi menjaga aliran pada pipa selalu stabil dengan akurasi yang sangat tinggi. Ini adalah aplikasi pemantauan lalu lintas yang sangat keren

Misalnya:

Jumlah air limbah yang mengalir di pipa DN50 dan pabrik yang mereka butuhkan selalu dalam kisaran 15m3/jam, misalnya. Maka jenis flow meter dengan sensor gelombang suara built-in selalu menjadi solusi standar

Sensor ultrasonik industri

Adalah jenis sensor ultrasonik yang dirancang khusus untuk pemantauan minyak bumi; Cairan, padatan seperti semen, pasir, batu dalam industri saat ini

Misalnya:

Sensor kedekatan ultrasonik; sensor gelombang ultrasonik, sensor ultrasonik radar….

Sensor ultrasonik sidik jari

Aplikasi terintegrasi pada perangkat seluler android, menangani pembukaan dan penutupan pintu, membuat pencatat waktu…. Dengan menggunakan sidik jari manusia untuk memindai

Misalnya:

Sensor ultrasonik sidik jari terintegrasi pada gagang pintu. Pak A memasang sidik jarinya di atasnya, hanya Pak A yang bisa menyentuh sidik jarinya untuk membuka dan menutup pintu; Selain itu, tidak ada yang bisa membukanya

Sensor ultrasonik sidik jari terintegrasi pada pencatat waktu memungkinkan untuk memasang 1000 sidik jari di atasnya. Tugas karyawan adalah memverifikasi sidik jarinya

Ketika pekerja datang ke perusahaan untuk bekerja, dia harus menekan tangannya dan ketika dia kembali, dia juga menekan tangannya. Sensor akan mencatat waktu hingga waktu pengembalian; jumlah total jam kerja pekerja dalam sebulan untuk menghitung upah

Kelebihan dan kekurangan sensor ultrasonik

Sekarang; Dengan berbagai aplikasi ultrasonik, sensor ultrasonik cukup populer

Namun; Masih perlu penyempurnaan lebih lanjut karena masing-masing jenis sensor ultrasonik memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing

Sensor ultrasonik tahan air

Jenis perangkat elektronik untuk penggunaan yang levelnya tahan terhadap masuknya uap yang dapat merusak peralatan selama pengoperasian jangka panjang.

Ada 2 jenis sensor ultrasonik tahan air yaitu jenis yang benar-benar turun ke dalam air untuk mengukur dan jenis yang memasang sensor ultrasonik untuk menempatkan area yang terlindung dari air tetapi mengintegrasikan standar IP68 terhadap masuknya air.

Sensor ultrasonik tahan air dirancang sesuai dengan standar IP68, benar-benar disegel dalam desain, bahkan pada terminal keluaran sinyal keluaran.

Bahkan ada desain aplikasi yang membutuhkan sensor yang mampu mengirimkan gelombang ultrasonik submersible untuk mengukur level atau mendeteksi rintangan.

Kerugian dari trafo ultrasonik tahan air adalah rentang pengukuran default yang tidak dapat kita atur secara manual secara fleksibel tetapi hanya dapat dipasang pada sistem plc atau scada.

Sensor Ultrasonik Analog 4-20ma 0-10v

Sensor ultrasonik analog adalah inovasi baru yang digunakan dalam memantau cairan tanaman atau jarak dari mana output sinyal analog untuk pemantauan kontrol.

Keuntungan dari sensor jenis ini adalah berbagai keluaran analog seperti 4-20ma, 0-10v, 0-5v, 0-1v… Selalu memiliki akurasi tinggi dalam pengukuran.

Kerugian atau gangguan menyebabkan hilangnya akurasi saat memantau oleh faktor eksternal seperti inverter, dipengaruhi oleh kapasitas besar dari motor, dll.

sensor ultrasonik hy-srf05 arduino

Sensor ultrasonik arduino adalah rangkaian sensor rancangan elektronik berbiaya rendah yang banyak digunakan dalam mengukur jarak objek dan mengembalikan hasilnya dengan menampilkan parameter pada LCD.

Keuntungan dari garis ultrasonik arduino adalah kemampuan untuk menerima dan mengirimkan umpan balik untuk nilai pengukuran aktual yang sangat cepat

Kelemahan dari sensor ultrasonik hy-srf05 adalah jarak pengukurannya yang sangat pendek, sehingga proses pengukurannya sangat terbatas.

sensor ultrasonik omron E4PA-N

Jenis sensor ultrasonik ini dirancang dengan banyak rentang pengukuran yang berbeda untuk pengukuran padat – cair – gas, jarak objek. Berasal dari omron menurut teknologi Jepang

Dalam; Model omron e4pa-n sangat umum digunakan, memungkinkan pemasangan beberapa rentang pengukuran dengan jarak maksimum 6m.

Keunggulan sensor ultrasonik e4pa-n omron adalah tidak terpengaruh oleh warna objek yang diukur; umpan pilihan ganda; desain berbagai frekuensi; Dengan lampu sinyal, kita bisa mengatur masalah transceiver

Kekurangan Akurasi tidak tinggi; banyak lingkungan tidak berlaku

Sensor ultrasonik Turki

Jenis ultrasonik asal Turki diterapkan di lingkungan pengukuran tingkat cair. Sensor ini cukup baru di Vietnam

Keunggulan sub ini tidak banyak, hanya rentang pengukuran level yang beragam

Kerugiannya adalah akurasi lainnya rendah. Dibuat di Turki, Anda mengetahuinya dan hanya menggunakannya di lingkungan pengukuran yang tidak memerlukan akurasi

Dinel. sensor ultrasonik

Sensor ultrasonik Dinel tidak tersedia karena merek pengukur ketinggian air ultrasonik ini terlalu tua dan populer di Vietnam.

Keuntungan dari probe tingkat ultrasonik dinel daya tahan tinggi – fleksibilitas dalam pengaturan rentang pengukuran tingkat – distributor terkemuka dan selalu dalam stok – akurasi standar dan harga yang cukup murah

Kerugian dari dinel ultrasonik yang perlu ditingkatkan adalah ketahanan panas sensor hanya sampai 70 oC – dan disarankan untuk mengintegrasikan lapisan PTFE tambahan di luar untuk aplikasi luas di lingkungan asam.

jikam . sensor ultrasonik

USG Ifm sebagian besar digunakan di lingkungan yang mengukur jarak untuk mendeteksi objek, dan cairan tidak begitu populer.

Keistimewaan dari sensor ultrasonik ifm adalah dapat mengukur apapun jarak pendek dan jauh – sinyal output beragam seperti analog, on/off – dan harganya juga sangat murah.

Kerugian dari ultrasound jenis ini adalah akurasinya yang tidak tinggi – desain strukturalnya masih alami – ketahanan suhunya cukup rendah.

Singkatnya, untuk memilih sensor level ultrasonik, masalah apa yang harus kita perhatikan?

5 catatan untuk memilih sensor ultrasonik yang murah

Menemukan merek dan memilih sensor ultrasonik murah hanya jika kita memilih tipe yang tepat; dan memanfaatkan sepenuhnya fungsinya dengan daya tahan yang optimal

Adapun garis pengukuran tingkat cairan ultrasonik, ia memiliki banyak pilihan untuk digunakan di banyak lingkungan pengukuran yang berbeda. Setiap opsi bawaan memiliki harga tertentu

Apa sebenarnya cairan yang akan diukur? Dan berapa meter tinggi jangkauan pengukuran tangki?

Periksa suhu cairan + suhu area yang akan diukur

Lihat apakah ada batang baja tahan karat di dalam tangki cairan atau apakah ada penghalang di dalamnya. Karena untuk sensor ultrasonik, gelombang selalu memancarkan bentuk V dengan sudut transmisi, sehingga menabrak halangan akan menyebabkan kesalahan

Di samping itu; lihat apa sinyal keluaran yang Anda butuhkan, area pengukuran jika kisarannya rendah, Anda harus menggunakan probe level untuk solusi terbaik.

Di samping itu; Pemasok terkemuka dan dukungan garansi setelah membeli sensor ultrasonik adalah hal yang luar biasa untuk menghemat waktu ketika terjadi kesalahan.

Jelajahi lebih lanjut: https://huphaco-pro.vn