Sensor Ultrasonik dan Aplikasinya

Bahan Ujian Akhir Semester

Mata Kuliah Sensor
Jurusan Teknik Elektro

TA 2016/2017

Dosen Pengampu:

Darwison, MT

Sensor Ultrasonik dan Aplikasinya

Pengertian

       Sensor Ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi tertentu. Disebut sebagai Sensor Ultrasonik karena sensor ini menggunakan gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

Cara Kerja

          Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.

• Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah 40kHz.

• Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.
• Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung berdasarkan rumus :  S = 340.t/2

                            

Gambar cara kerja sensor ultrasonik dengan transmitter dan receiver (atas), sensor ultrasonik dengan single sensor yang berfungsi sebagai transmitter dan receiver sekaligus

Aplikasi

• Bidang Kesehatan : Untuk melihat organ-organ dalam tubuh manusia seperti untuk mendeteksi tumor, liver, otak dan menghancurkan batu ginjal yaitu pada alat USG (ultrasonografi)

• Bidang Industri : Untuk mendeteksi keretakan pada logam, meratakan campuran besi dan timah, meratakan campuran susu agar homogen, mensterilkan makanan yang diawetkan dalam kaleng, dan membersihkan benda benda yang sangat halus. 

• Bidang Pertahanan : Sebagai radar atau navigasi, di darat maupun di dalam air, mengukur kedalaman palung laut, mendeteksi ranjau, dan menentukan posisi sekelompok ikan. 

Sensor Ultrasonik HC-SR04

 Gambar sensor ultrasonik HC-SR04

          Sensor HC-SR04 adalah sensor pengukur jarak berbasis gelobang ultrasonik. Prinsip kerja sensor ini mirip dengan radar ultrasonik di pancarkan kemudian diterima balik oleh receiver ultrasonik. Jarak antara waktu pancar dan waktu terima adalah representasi dari jarak objek.

Spesifikasi Sensor HC-SR04
1. Jangkauan deteksi kisaran 2 - 400 cm
2. Sudut deteksi terbaik adalah 15 derajat
3. Tegangan kerja 5V DC
4. Resolusi 1 cm
5. Frekuensi Ultrasonik 40 kHz
6. Dapat dihubungkan langsing ke kaki mikrokontroler

Sensor HC-SR04 menggunakan 4 pin, yaitu :

• VCC     : sebagai masukan aliran listrik
• Trigger : untuk trigger keluarnya sinya
• l dari sensor
• Echo     : untuk menangkap sinyal pantul dari benda
• Ground : sebagai keluaran aliran listrik

Rangkaian proteus :https://drive.google.com/open?id=0Bx7PNdslJ2cgNUNHMnJfNG5kX00

File HTML :  https://drive.google.com/open?id=0Bx7PNdslJ2cgVkowWUFqY2dyNGM