Frekuensi didefinisikan sebagai jumlah sinyal atau gelombang yang bisa muncul dalam waktu tertentu. Satuan untuk frekuensi adalah Hertz (Hz). Frekuensi-frekuensi ini dibagi menjadi beberapa rentang tergantung pada nilai frekuensinya. Mereka adalah Frekuensi Sangat Rendah (VLF), Frekuensi Rendah (LF), Frekuensi Sedang (MF), Frekuensi Tinggi (HF), Frekuensi Sangat Tinggi (VHF), Frekuensi Ultra-Tinggi (UHF), Frekuensi Super Tinggi (SHF), dan Frekuensi Sangat Tinggi (EHF). Rentang frekuensi dapat bervariasi berdasarkan jenis frekuensinya. Rentang frekuensi VLF berkisar antara 3 hingga 30 kHz. Rentang frekuensi LF berkisar dari 30 kHz hingga 300 kHz. Rentang frekuensi MF berkisar dari 300 hingga 3000 kHz. Rentang frekuensi HF berkisar dari 3 MHz hingga 30 MHz. Rentang frekuensi UHF berkisar dari 300 MHz hingga 3000 MHz. Rentang frekuensi SHF berkisar dari 3 GHz hingga 30 GHz. Rentang frekuensi EHF berkisar dari 30 GHz hingga 300 GHz. Artikel ini membahas ikhtisar dari ultrasonik transduser dan cara kerjanya.
Apa itu Transduser Ultrasonik?
Transduser ultrasonik adalah salah satu jenis sensor yang berhubungan dengan suara. Ini transduser mengirim sinyal listrik ke objek dan begitu sinyal mengenai objek maka itu kembali ke transduser. Dalam proses ini, transduser ini mengukur jarak benda bukan dengan intensitas suara. Transduser ini menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengukur beberapa parameter. Ini memiliki berbagai aplikasi di berbagai bidang. Rentang frekuensi gelombang ultrasonik di atas 20 kHz. Ini terutama digunakan dalam aplikasi pengukuran jarak. Gambar berikut menunjukkan transduser ultrasonik.
ultrasonik-transduser
Transduser ini dapat didefinisikan sebagai transduser yang digunakan untuk mengubah satu jenis energi menjadi getaran ultrasonik. Dengan getaran ultrasonik tersebut, transduser ini mengukur jarak benda. Ini tersedia dalam dua jenis seperti aktif dan pasif
Prinsip Kerja Transduser Ultrasonik
Ketika sinyal listrik diterapkan ke transduser ini, itu bergetar di sekitar rentang frekuensi tertentu dan menghasilkan gelombang suara. Gelombang suara ini bergerak dan setiap kali ada penghalang, gelombang suara ini akan mencerminkan informasi gema transduser. Dan di ujung transduser, gema ini diubah menjadi sinyal listrik. Di sini, transduser menghitung interval waktu antara pengiriman gelombang suara ke penerima sinyal gema. Itu sensor ultrasonik mengirimkan pulsa ultrasonik pada 40 kHz yang bergerak melalui udara. Transduser ini lebih baik daripada sensor inframerah karena transduser / sensor ultrasonik ini tidak terpengaruh oleh asap, material hitam, dll. Sensor ultrasonik menunjukkan keunggulan dalam menekan interferensi latar belakang.
ultrasonik-transduser
Transduser ultrasonik terutama digunakan untuk mencari jarak dengan menggunakan gelombang ultrasonik. Jarak dapat diukur dengan rumus berikut.
D = ½ * T * C
Di sini, D menunjukkan jarak
T menunjukkan perbedaan waktu antara pengiriman dan penerimaan gelombang ultrasonik
C menunjukkan kecepatan sonik.
Diagram Sirkuit
Transduser ultrasonik memiliki sirkuit pemancar dan penerima, yang dibuat dengan 555 timer atau Teknologi CMOS . Pemancar dan penerima transduser ini bekerja pada frekuensi yang sama.
Pemancar transduser ini memancarkan gelombang ultrasonik ke arah objek dan ketika gelombang suara menghantam objek maka sinyal suara tersebut diubah menjadi sinyal ultrasonik dan listrik. Diagram berikut menunjukkan diagram rangkaian pemancar dari transduser ultrasonik.
ultrasonik-transduser-pemancar
Rangkaian penerima menerima sinyal setelah hantaman gelombang ultrasonik ke objek dan kemudian mengubahnya menjadi bentuk listrik. Diagram berikut menunjukkan diagram rangkaian penerima transduser ultrasonik.
ultrasonik-transduser-penerima
Jenis Transduser Ultrasonik
Ada berbagai jenis transduser ultrasonik yang tersedia berdasarkan faktor-faktor seperti susunan kristal piezoelektrik, footprint, dan frekuensi. Mereka
Transduser Ultrasonik Linear - Pada transduser jenis ini, susunan kristal piezoelektrik bersifat linier.
Transduser Ultrasonik Standar - Jenis ini juga disebut sebagai transduser cembung. Pada jenis ini, kristal piezoelektrik berbentuk melengkung. Untuk pemeriksaan mendalam, ini lebih disukai.
Transduser Ultrasonik Array Bertahap - Transduser array bertahap memiliki footprint kecil dan frekuensi rendah. (frekuensi pusatnya adalah 2 MHz - 7 MHz)
Untuk pengujian non-destruktif, transduser ultrasonik sekali lagi memiliki tipe yang berbeda. Mereka menghubungi transduser, transduser berkas sudut, transduser garis tunda, transduser pencelupan, dan transduser elemen ganda.
Aplikasi
Aplikasi Transduser Ultrasonik adalah
Transduser ini memiliki banyak aplikasi di berbagai bidang seperti industri, medis, dll. Ini memiliki lebih banyak aplikasi karena gelombang ultrasonik. Ini membantu menemukan target, mengukur jarak objek ke target, menemukan posisi objek, menghitung level juga transduser ultrasonik membantu.
Di bidang medis, transduser ultrasonik memiliki aplikasi dalam pengujian diagnostik, perangkat bedah saat merawat kanker, pengujian organ dalam, pemeriksaan jantung, pemeriksaan mata dan rahim transduser ultrasonik berguna.
Di bidang industri, transduser ultrasonik memiliki beberapa aplikasi penting. Dengan transduser ini, mereka dapat mengukur jarak objek tertentu untuk menghindari tabrakan, dalam manajemen lini produksi, kontrol level cairan, deteksi kabel putus, deteksi orang untuk menghitung, deteksi kendaraan, dan banyak lagi.
Keuntungan dan kerugian
Sistem apapun memiliki kelebihan dan sedikit kekurangan. Disini akan membahas keuntungan dari transduser ultrasonik.
- Transduser ultrasonik ini dapat mengukur semua jenis material. Mereka bisa merasakan semua jenis material.
- Transduser ultrasonik tidak terpengaruh oleh suhu, air, debu atau apapun.
- Di semua jenis lingkungan, transduser ultrasonik akan bekerja dengan baik.
- Itu dapat mengukur dalam jarak penginderaan tinggi juga.
Itu kerugian dari transduser ini termasuk yang berikut ini.
- Transduser ultrasonik sensitif terhadap variasi suhu. Variasi suhu ini dapat mengubah reaksi ultrasonik.
- Ia akan menghadapi masalah saat membaca pantulan dari benda kecil, benda tipis dan lunak.
Jadi, ini semua tentang gambaran umum tentang ultrasonik transduser . Dari informasi di atas, akhirnya dapat disimpulkan bahwa alat ini digunakan untuk mengukur jarak suatu benda dengan menggunakan gelombang suara. Ini mengukur jarak dengan mengirimkan gelombang suara pada frekuensi tertentu dan mendengarkan gelombang suara itu untuk memantul kembali. Berikut ini pertanyaan untuk Anda, berapakah rentang frekuensi transduser ini?
