Bahan dan Prinsip Kerja Sensor Jarak Ultrasonik

Dalam industri, aplikasi khas gelombang ultrasonik adalah pengujian logam non-destruktif dan pengukuran ketebalan ultrasonik. Di masa lalu, banyak teknologi terhambat oleh ketidakmampuan mendeteksi bagian dalam suatu objek, dan munculnya teknologi penginderaan ultrasonik mengubah situasi ini. Tentu saja, lebih banyak sensor ultrasonik yang dipasang secara tetap pada perangkat yang berbeda untuk menangkap sinyal. Dalam penerapannya di masa depan, USG akan dikombinasikan dengan teknologi informasi dan teknologi material baru, dan sensor ultrasonik yang lebih cerdas dan sangat sensitif akan muncul.

Teknologi sensor jarak ultrasonik menggunakan gelombang ultrasonik untuk menembus cairan dan padatan, terutama padatan buram di bawah sinar matahari, yang dapat menembus kedalaman beberapa puluh meter. Ketika gelombang ultrasonik mengenai pengotor atau antarmuka, maka akan menghasilkan pantulan yang signifikan dari pantulan menjadi gema, yang dapat menghasilkan efek doppler ketika mengenai benda bergerak. Oleh karena itu, pengujian ultrasonik banyak digunakan di bidang industri, pertahanan nasional, biomedis dan bidang lainnya. Sensor jarak ultrasonik dapat digunakan secara luas dalam pemantauan level (level cair), anti-tabrakan robot, berbagai sakelar kedekatan ultrasonik, dan alarm anti-pencurian dan bidang terkait lainnya, yang merupakan pengoperasian yang andal, pemasangan mudah, tipe tahan air, sudut peluncuran kecil dan sensitivitas tinggi. Lebih mudah untuk terhubung dengan instrumen tampilan industri, dan juga menyediakan probe dengan sudut peluncuran yang besar.

Prinsip kerjanya adalah manusia dapat mendengar bahwa suara tersebut dihasilkan oleh getaran suatu benda. Frekuensinya berada pada kisaran 20KHZ-20MHZ, lebih dari 20KHZ disebut gelombang ultrasonik, dan kurang dari 20HZ disebut gelombang infrasonik. Frekuensi ultrasonik yang umum digunakan adalah 10 KHZ-10MHZ. Ultrasonik adalah osilasi mekanis dalam media elastis. Ada dua bentuk: osilasi lateral (gelombang transversal) dan osilasi longitudinal (gelombang longitudinal). Dalam aplikasi industri, osilasi longitudinal terutama digunakan. Gelombang ultrasonik dapat merambat dalam gas, cairan, dan padatan dengan kecepatan rambat yang berbeda. Selain itu, ia juga memiliki fenomena pembiasan dan pemantulan serta peluruhan selama perambatan. Gelombang ultrasonik ditransmisikan di udara dengan frekuensi rendah, umumnya puluhan KHZ, sedangkan frekuensi sensor pengukuran jarak ultrasonik lebih tinggi pada benda padat dan cair. Ia meluruh lebih cepat di udara dan merambat dalam cairan dan padatan dengan redaman lebih sedikit dan propagasi lebih lama. Memanfaatkan karakteristik gelombang ultrasonik, dapat dibuat menjadi berbagai sensor ultrasonik, dilengkapi dengan rangkaian yang berbeda-beda, dan dibuat menjadi berbagai alat dan perangkat ukur ultrasonik, dan banyak digunakan dalam bidang komunikasi, peralatan medis dan lain sebagainya.