Sensor Ultrasonik PING

Pengertian Gelombang Ultrasonik

Gelombang ultrasonik merupakan gelombang mekanik longitudinal dengan frekuensi di atas 20 kHz yang dapat merambat dalam medium padat, cair dan gas. Hal ini disebabkan karena gelombang ultrasonik merupakan rambatan energi dan momentum mekanik sehingga merambat sebagai interaksi dengan molekul dan sifat enersia medium yang dilaluinya. Karakteristik gelombang ultrasonik yang melalui medium mengakibatkan getaran partikel dengan medium amplitudo sejajar dengan arah rambat secara longitudinal sehingga menyebabkan partikel medium membentuk rapatan (Strain) dan tegangan (Stress). Proses kontinu yang menyebabkan terjadinya rapatan dan regangan di dalam medium disebabkan oleh getaran partikel secara periodik selama gelombang ultrasonik melaluinya. Mula-mula suara dibunyikan, kemudian dihitung lama waktu sampai terdengar suara pantulan. Jarak dapat dihitung dengan mengalikan kecepatan suara dengan waktu pantulan. Kemudian hasilnya dibagi 2.

Misalnya lama waktu pantulan adalah 1 detik, maka jaraknya adalah (344,424m/detik x 1 detik)/2 = 172m.

Karakteristik Sensor Ultrasonik Tipe PING)))

Sensor Ultarasonic Tipe PING
Gambar Sensor ultrasonik tipe PING)))

Konfigurasi Pin Sensor PING
Gambar Pin konfigurasi ultrasonik tipe PING)))

Tabel Definisi Pin Ultrasonik

Definisi Pin PING
Sensor ini mampu mengukur jarak antara 3 cm sampai 300 cm dimana keluaran dari PING))) berupa pulsa yang lebarnya merepresentasikan jarak. Lebar pulsanya bervariasi dari 115 uS sampai =18,5 mS. Pada dasanya, PING))) terdiri dari sebuah chip pembangkit sinyal 40 KHz, sebuah  speaker ultrasonik dan sebuah mikropon ultrasonik. Speaker ultrasonik mengubah sinyal 40 KHz menjadi suara sementara mikropon ultrasonik berfungsi untuk mendeteksi pantulan suaranya. Pada modul PING))) terdapat 3  pin yang digunakan untuk jalur power supply (+5 V), ground dan signal. Pin signal dapat langsung dihubungkan dengan mikrokontroler tanpa tambahan komponen apapun. PING))) mendeteksi objek dengan cara mengirimkan suara ultrasonik dan kemudian “mendengarkan” pantulan suara tersebut. PING))) hanya akan mengirimkan suara ultrasonik ketika ada pulsa  trigger dari mikrokontroler (Pulsa  high selama 5 uS). Suara ultrasonik dengan frekuensi sebesar 40 KHz akan dipancarkan selama 200 uS. Suara ini akan merambat di udara dengan kecepatan 344.424 m/detik (atau 1 cm setiap 29.034 uS), mengenai objek untuk kemudian terpantul kembali ke PING))). Selama menunggu pantulan, PING))) akan menghasilkan sebuah pulsa. Pulsa ini akan berhenti (low) ketika suara pantulan terdeteksi oleh PING))). Oleh karena itulah lebar pulsa tersebut dapat merepresentasikan jarak antara PING))) dengan objek. Selanjutnya mikrokontroler cukup mengukur lebar pulsa tersebut dan mengkonversinya dalam bentuk jarak dengan perhitungan sebagai

berikut :

Jarak = (Lebar Pulsa/29.034uS)/2 (dalam cm)

atau

Jarak = (Lebar Pulsa x 0.034442)/2 (dalam cm)

Karena 1/29.034 = 0.034442

Error PING

Error(%) : Prosentase error

Jarak : Jarak oleh meteran (cm)

Perhitungan Jarak : Jarak oleh ultrasonik (cm)

Sinyal Sensor PING

Gambar Sinyal sensor ultrasonik tipe PING))).

Sensor ultrasonik tipe PING))) ini tidak bisa mengukur jarak secara akurat terhadap benda atau  obyek jika jaraknya lebih dari 3 meter, sudutnya kurang dari 45 derajat atau bergerigi, benda atau obyeknya terlalu kecil, benda berbusa atau sound damper lainnya.

Leave a Reply