Pengertian Sensor Ultrasonik dan Aplikasi Penggunaannya

Pengertian Sensor Ultrasonik dan Aplikasi Penggunaannya. Sensor ultrasonik merupakan salahsatu jenis sensor yang paling banyak digunakan di dunia otomasi baik penerapannya sebagai komponen robotika ataupun sebagai sistem otomasi di dunia industri. Hal tersebut karena penggunaan dari sensor ultrasonik itu sendiri yang cukup mudah serta dapat diaplikasikan ke banyak projek sistem atau perangkat elektronika seperti palang atau pintu otomatis, mengukur jarak dengan ultrasonik, penggunaan sensor ultrasonik dengan arduino, penggabungan sensor ultrasonik dan servo sebagai lengan atau kaki robot bernavigasi, mendeteksi objek atau benda, sensor ultrasonik pengukur ketinggian air, dan masih banyak lagi. Dengan banyaknya penerapan akan kegunaan dari sensor ultrasonik saat ini, maka pengetahuan tentang sensor ultrasonik ini menjadi wajib kita miliki.

Pengertian Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah perangkat yang dapat menghasilkan dan menerima suatu energi yaitu berupa gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang memiliki frekuensi sangat tinggi yaitu 20 kHz dan diatasnya. Gelombang ultrasonik ini tidak dapat didengar manusia dan hanya dapat didengar oleh beberapa hewan tertentu saja seperti anjing, kelelawar dan lumba-lumba. Jadi, pengertian sensor ultrasonik adalah sensor yang memiliki fungsi mengubah energi dari besaran fisika berupa bunyi menjadi besaran listrik dan begitu juga sebaliknya.

Gelombang bunyi yang dihasilkan dari sensor ultrasonik ini dapat merambat melalui benda padat, cair maupun udara. Namun dibandingkan dengan benda padat dan udara, benda cair merupakan media merambat yang paling baik untuk sensor ultrasonik ini. Karena alasan tersebut, sensor ultrasonik merupakan sensor yang paling umum digunakan sebagai radar pada kapal selam untuk mendeteksi keberadaan suatu benda dengan memperkirakan jarak antara sensor dan benda tersebut. Sensor ultrasonik juga digunakan pada alat khusus yang digunakan untuk mengukur kedalaman air laut.
Baca juga : Prinsip Kerja Sensor Ultrasonik

Pada sensor ultrasonik terdapat dua bagian utama yaitu bagian sensor ultrasonik sebagai Transmitter, Transmitter berfungsi sebagai pemancar gelombang ultrasonik dan bagian sensor ultrasonik sebagai Receiver yang berfungsi sebagai penerima gelombang ultrasonik yang dipantulkan benda dari transmitter. Pada sensor ultrasonik HC-SR04 misalnya yang terdiri dari 4 pin dimana pin Trig yang berfungsi sebagai Transmitter dan pin Echo berfungsi sebagai Receiver. Berikut adalah gambar dari sensor ultrasonik HC-SR04 :

Rumus Sensor Ultrasonik

Untuk mencari jarak antara sensor dan benda yang memantulkan gelombang ultrasonik dari sensor dapat menggunakan rumus berikut. Karena kecepetan bunyi adalah 340 m/s, maka jarak antara sensor dan benda dapat ditentukan.

S : Jarak antara sensor dan benda (bidang pantul)
T : Waktu yang dibutuhkan gelombang ketika dipancarkan oleh transmitter dan diterima kembali oleh receiver dari bidang pantul

Aplikasi Penggunaan Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik memiliki kelebihan yang bisa kita manfaatkan pada berbagai bidang, berikut adalah beberapa contoh bidang yang umumnya telah memanfaatkan kelebihan sensor ultrasonik dalam kehidupan sehari-hari :

1. Bidang Industri

Dalam bidang industri gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi keretakan pada logam, meratakan campuran besi dan timah, meratakan campuran susu agar homogen, mensterilkan makanan yang diawetkan dalam kaleng, mengukur tingkat suatu benda di dalam wadah (level meter), menghitung jumlah aliran yang mengalir setiap periode tertentu (flowmeter) dan membersihkan benda benda yang sangat halus. Gelombang ultrasonik juga bisa digunakan untuk mendeteksi keberadaan mineral maupun minyak bumi yang tersimpan di dalam perut bumi.

2. Bidang Kesehatan

Dalam bidang kesehatan gelombang ultrasonik bisa digunakan untuk melihat organ-organ dalam tubuh manusia seperti untuk mendeteksi tumor, penyakit liver, otak dan menghancurkan batu ginjal. Gelombang ultrasonik juga dimanfaatkan pada alat USG (ultrasonografi) yang biasa digunakan oleh dokter kandungan.

3. Bidang Pertahanan

Dalam bidang pertahanan gelombang ultrasonik digunakan sebagai radar atau navigasi, di darat maupun di dalam air. Gelombang ultrasonik digunakan oleh kapal pemburu untuk mengetahui keberadaan kapal selam, dipasang pada kapal selam untuk mengetahui keberadaan kapal yang berada di atas permukaan air, mengukur kedalaman palung laut, mendeteksi ranjau, dan menentukan posisi sekelompok ikan.

4. Bidang Robotika dan Otomasi

Dalam bidang robotika dan otomasi sensor ultrasonik sering digunakan sebagai input atau penerima masukan yang menerima perubahan kondisi besaran fisika menjadi besaran listrik yang kemudian ditransmisikan ke kontroler untuk diolah agar dilakukan proses berikutnya. Beberapa contoh penerapannya seperti robot wall follower, dan sejenisnya. Penggunaan sensor ultrasonik pada robot biasanya akan dijadikan sebagai informasi masukan yang dikirimkan ke mikrokontroler untuk dilakukan pengolahan data.