Pengeritan Ultrasonik

Baca Cepat tampilkan

Untuk pembahasan kali ini kami akan mengulas mengenai gelombang bunyi ultrasonik yang dimana dalam hal ini meliputi batas pendengaran manusia dan manfaat pemantulan dalam kehidupan sehari-hari. Nah agar lebih memahami dan mengerti kalau begitu simak saja ulasan dibawah ini.

Batas Pendengaran Manusia

Sebenarnya di lingkungan kita terdapat banyak variasi getaran, namun tidak semua getaran itu tertangkap oleh indra kita. Manusia agar dapat hidup bahagia diberi batas kemampuan baik penglihatan maupun pendengarannya. Batas pendengaran telinga manusia untuk menerima bunyi antara frekuensi 20 Hz s.d. 20.000 Hz.

Daerah frekuensi ini disebut frekuensi audio “frekuensi pendengaran”. Frekuensi di bawah 20 Hz tidak terdengar telinga normal dan disebut frekuensi infrasonik. Frekuensi lebih dari 20.000 Hz disebut frekuensi ultrasonik juga tidak terdengar telinga normal.

Manfaat Gelombang Bunyi Ultrasonik

Penggunaan ultrasonik dalam kehidupan yaitu sebagai berikut:

Mengukur Dalamnya Laut Atau Lokasi Kawanan Ikan

Prinsipnya penggunaan ultrasonik untuk mengukur kedalaman laut atau lokasi kawanan ikan ialah dengan cara gelombang ultrasonik. Dipancarkan ke dasar laut kemudian pantulannya diterima kembali oleh sebuah pesawat penerima di kapal.

Jika dalamnya laut = d, waktu gelombang dipancarkan dan diterimanya kembali = t, maka waktu gelombang mencapai dasar laut = t.

v = laju bunyi ultra di air laut (m/s)
d = dalamnya laut (m)
t = selang waktu pemancaran dan penerima kembali gelombang (sekon).

Contoh soal:

Jika lahu gelombang ultrasonik ialah 1.500 m/s selang waktu antara pemancaran dan penerimaan kembali gelombang tersebut ialah 4 sekon, berapa dalamnya laut..??

Jawab:

v = 1.500 m/s
t = 4 sekon

Manfaat Ultrasonik Untuk Kesehatan

Gelombang ultrasonik digunakan pada bidang kesehatan dalam berbagai diagnosis. Pulsa gelombang ultrasonik berfrekuensi tinggi yang dihasilkan dikenakan langsung pada tubuh yang didiagnosis. Pemantulan pulsa gelombang terjadi jika gelombang mengenai batas dua jaringan yang berbeda kerapatannya “misalnya daging dengan tulang, daging dengan pembuluh darah yang berisi cairan”.

Penelitian menggunakan ultrasonik dalam bidang kesehatan dapat untuk mengetahui:

Perkembangan janin sekaligus untuk dapat mengetahui normal tidaknya kondisi janin.
Gangguan pada hati, ginjal, otak, pankreas, pembuluh vulva jantung.
Pendarahan dalam tubuh dideteksi lokasinya serta secara kasar dapat mengetahui kekurangan darah.

Pengertian Sensor Ultrasonic

Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan besar frekuensi diatas frekuensi gelombang suara yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti telah disebutkan bahwa sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut transmitter dan rangkaian penerima ultrasonik yang disebut receiver. Sinyal ultrasonik yang dibangkitkan akan dipancarkan dari transmitter ultrasonik.

Ketika sinyal mengenai benda penghalang, maka sinyal ini dipantulkan, dan diterima oleh receiver ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh rangkaian receiver dikirimkan ke rangkaian mikrokontroler untuk selanjutnya diolah untuk menghitung jarak terhadap benda di depannya (bidang pantul).

Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai berikut :

Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz, biasanya yang digunakan untuk mengukur jarak benda adalah 40kHz. Sinyal tersebut di bangkitkan oleh rangkaian pemancar ultrasonik.
Sinyal yang dipancarkan tersebut kemudian akan merambat sebagai sinyal / gelombang bunyi dengan kecepatan bunyi yang berkisar 340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh bagian penerima Ultrasonik.
Setelah sinyal tersebut sampai di penerima ultrasonik, kemudian sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jaraknya. Jarak dihitung berdasarkan rumus :

S = 340.t/2

dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu antara pemancaran gelombang ultrasonik sampai diterima kembali oleh bagian penerima ultrasonik

Diagram Blok

Gambar Diagram blok sensor ultrasonik

Gambar Ilustrasi cara kerja sensor

Gambar Skematik hubungan pin

Untuk pengaktifan sensor ultrasonik, hubungkan Pin Vss ke Ground, kemudian pin Vdd ke catu daya yang keluarannya sudah diset 5V, setelah batere dihubungkan dengan IC Regulator 7805, tinggal Pin SIG dihubungkan ke pin di Mikrokontroller, buat sensor ke port P1.7, sedangkan indikator output P3.7.

Baca Juga: Siklus Karbon

Hasil Dan Pembahasan

Blok Diagram Sistem

Gambar blok diagram merupakan sistem secara keseluruhan, yang terdiri dari:

Block Sensor merupakan sensor ultrasonic yang menberikan masukan pada MCU
Block mikrokontroler yang merupakan pengolah seluruh data input dan output
Block LED indikator yang merupakan indikator jika sensor mengenai objek

Prinsip Kerja Rangkaian

Alat ini terdiri terdiri dari satu buah sensor, MCU AT89C51 dan sebuah indikator yang berupa LED. Input sensor ultrasonic terdapat pada pin P1.7 sedangkan LED indikator terletak pada pin P3.7.

Jika sensor terkena suatu benda, maka secara otomatis LED indikator akan menyala. Sedangkan jika tidak terhalangi LED indikator akan padam. Dalam pengujian jarak yang di tentukan adalah sebesar 15 cm. tapi indikator sudah menyala dalam jarak 13 cm. jadi terdapat error pengukuran sebesar 2 cm.

Pengukuran Jarak Ultrasonic

Tabel Jarak deteksi berbagai halangan

Baca Juga : Planet Neptunus

Analisa Hasil Pengujian

Pengujian jarak pendeteksian sensor ultrasonik dilakukan dengan mendekatkan dan menjauhkan posisi objek yang ada didepan sensor. untuk mengetahui kepekaan sensor ketika diberikan objek yang berbeda dilakukan sebanyak 5 kali pada masing-masing objek.

Dari Tabel 4.1 menunjukkan pengukuran jarak deteksi pada sensor depan dengan berbagai halangan. Dari hasil pengukuran tersebut didapat jarak rata-rata untuk halangan 6cm adalah 5.754, 8cm adalah 7.716cm , 10cm adalah 9.642cm, 12cm adalah 11.526cm, 14cm adalah 13.56 dan jarak 16cm adalah 15.458.

Hasil pengujian dapat membuktikan bahwa sensor ultrasonik bekerja berdasarkan kemampuan penghalang memantulkan kembali gelombang ultrasonik yang dikirim oleh sensor ultrasonik, gangguan pada pendeteksiaan sensor dapat diakibatkan oleh penghalang yang tidak mampu memantulkan gelombang bunyi dengan baik dan adanya interferensi gelombang dengan frekuensi yang sama.

Baca Juga : Planet Bumi

Demikianlah pembahasan mengenai Ultrasonik Adalah – Pengertian, Manfaat, Ciri, Jenis, Frekuensi semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya.