Cara Kerja Transduser Posisi Ultrasonik

   Sensor posisi ultrasonik mengadopsi prinsip pengukuran gema ultrasonik. Ia menggunakan teknologi pengukuran yang berbeda untuk mendeteksi jarak antara sensor. Sensor ultrasonik dengan sudut kecil dan area buta kecil memiliki keunggulan pengukuran yang akurat, tidak ada kontak, tahan air, anti korosi dan biaya rendah. Terutama digunakan dalam level cairan, level material, deteksi level material dan sebagainya. Prinsip dasar sensor posisi ultrasonik ditunjukkan pada gambar.

  Prinsip dasar sensor posisi ultrasonik adalah sistem mengirimkan pulsa ultrasonik tunggal dari sensor pemancar, yang diteruskan ke objek pengukuran dan kemudian kembali ke sensor penerima setelah refleksi, ia mengukur waktu yang diperlukan untuk pulsa ultrasonik dari transmisi hingga penerimaan, dan kemudian sesuai dengan kecepatan suara dalam medium, Mendapatkan sensor jarak dari objek yang diukur untuk menentukan lokasi. Dengan mempertimbangkan pengaruh suhu lingkungan terhadap kecepatan rambat ultrasonik, kecepatan rambat
transduser untuk flowmeter dikoreksi dengan metode kompensasi suhu untuk meningkatkan akurasi pengukuran. Rumusnya adalah:

S= vt
z = v(t1-t0)
z

  Dimana: S adalah jarak yang diukur; T adalah perbedaan waktu antara transmisi pulsa ultrasonik dan penerimaan gemanya; t1 adalah waktu penerimaan gema ultrasonik; t0 adalah waktu transmisi pulsa ultrasonik. Menggunakan fungsi penangkapan MCU, akan lebih mudah untuk mengukur waktu t1 dan waktu t0. Menurut rumusnya, jarak terukur S dapat diperoleh dengan pemrograman perangkat lunak.

   Seperti yang ditunjukkan pada gambar, itu adalah ultrasonik rangkaian penunjuk sensor tangki bahan bakar . Rangkaian ini terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik dan rangkaian penerima. Rangkaian pemancar ultrasonik terdiri dari NE555, R1, W1, C1 dan pemancar ultrasonik UCM40T. Transduser rangkaian penerima ultrasonik terdiri dari kepala penerima UCM40R, penguat kaskade BG1 dan BG2, dan rangkaian deteksi yang disesuaikan dengan kepala pemancar. Ketika sensor level cairan mendekati kepala penerima, sudut defleksi voltmeter meningkat, dan semakin dekat permukaan cairan, semakin besar sudut defleksi. Dengan demikian Sensor ultrasonik 2MHz mewujudkan fungsi deteksi perubahan bit cair.

  Sensor posisi ultrasonik memiliki banyak keunggulan dibandingkan sensor lainnya. Seperti: sensor level oli ultrasonik tanpa bagian transmisi mekanis, tidak menyentuh objek pengukuran dan pengukuran non-kontak, tidak takut interferensi elektromagnetik, transduser flowmeter ultrasonik tidak takut terhadap cairan korosif yang kuat seperti asam dan alkali, sehingga kinerjanya stabil, andal, umur panjang. Waktu responsnya yang singkat memudahkan penerapan pengukuran waktu nyata tanpa histeresis. Namun sensor transmisi ultrasonik yang ada saat ini mempunyai beberapa kekurangan, seperti: masalah refleksi, masalah kebisingan, masalah lintas sektoral dan lain sebagainya. Permasalahan ini dapat diatasi dengan menggunakan sejumlah transduser flowmeter ultrasonik eksternal yang disusun miring, mengkodekan gelombang ultrasonik yang ditransmisikan, dan mengkodekan sinyal ultrasonik yang dipancarkan oleh masing-masing sensor.