Prinsip Kerja Sensor Ping Ultrasonic

Sensor ping ultrasonic merupakan sensor yang dikembangkan oleh Paralax yang difungsikan untuk mengukur jarak. Range pengukuran sensor Ping ultrasonic memiliki akurasi antara 2 cm sampai dengan  3 meter. Sensor ping ultrasonic juga dapat dihubungkan dengan mudah ke berbagai controller populer saat ini seperti Arduino dan Mikrokontroler (baca: belajar mikrokontroler dan arduino dengan software proteus serta belajar arduino:rangkaian dan pemrograman).

Diagram Blok pembacaan jarak objek dengan sensor ping dan mikrokontroler

Diagram Blok pembacaan jarak objek dengan sensor ping dan mikrokontroler

 

Karakteristik Sensor Ping Ultrasonic

Jarak pembacaan : 2 cm sampai 3 meter

Terdapat Led Indikasi

Dapat bekerja pada level tegangan TTL 5 Volt DC dan CMOS 3,3 Volt DC

Tegangan trigger input: Positif TTL Pulsa sepanjang 2 Mikro detik

Tegangan echo: Positif TTL Pulsa sepanjang 115 Mikro detik sampai 18,5 mili detik

Spesifikasi Sensor Ping Ultrasonic

Tegangan kerja : 5 Volt DC

Arus kerja : 30 mA

Temperatur / suhu kerja : 0 sampai dengan 70 derajat celcius

Prinsip Kerja Sensor Ping Ultrasonic

Kalau diperhatikan secara konstruksi, sensor ping ultrasonic terdiri dari 2 buah speaker, satu speaker berfungsi sebagai chirp yang akan mengeluarkan sinyal ultrasonic dan satu speaker lainnya berfungsi sebagai echo yang akan akan menerima pantulan sinyal ultrasonic yang terpantul ketika sensorping mendeteksi objek dengan jarak 2 cm sampai dengan 3 meter.

Signal pembacaan sensor ping ultrasonic

Signal pembacaan sensor ping ultrasonic

Untuk mengaktifkan modul sensor ping ultrasonic kita cukup menghubungan ketiga kakinya yaitu vdd, vss, dan output.

Vss kita hubungkan ke + 5 Volt DC

Vdd kita hubungkan ke 0 Volt DC

Output kita hubungkan ke I/O controller (Mikrokontroler atau Arduino)

Namun ada beberapa kondisi dimana sensor ping ultrasonic tidak dapat membaca jarak secara akurat dalam tiga kondisi:

a. jarak objek yang dideteksi lebih dari 3 meter

b. posisi sensor dan permukaan objek membentuk sudut lebih dari 45 derajat sehingga pantulan sinyal ultrasonic tidak bisa diterima oleh echo

c. Dimensi objek yang dideteksi sangat kecil.

Range jangkauan pembacaan sensor ping ultrasonic

Range jangkauan pembacaan sensor ping ultrasonic

Untuk melakukan perhitungan berapa jarak yang diterima oleh sensor berdasarkan waktu yang diterima echo dalam menerima sinyal pantulan ultrasonic dapat kita gunakan untuk melakukan perhitungan program guna akurasi dan kalibrasi sensor.

Disini saya menggunakan karakteristik sensor yang terdapat di datasheet:

115μs mewakili jarak 2 cm

18 ms mewakili jarak 3000 cm

misal x adalah waktu dan y adalah jarak, maka:

x1 = 115μs            x2 = 18000 μs

y1 = 2 cm             y2 = 3000 cm

(x2 – x1) / (x – x1) = (y2 – y1) / (y -y1)

(18000 – 115) / (x – 115) = (3000 – 2) / (y – 2)

17885 / (x – 115) = (2998) / (y – 2)

y = 0,167x – 17,2

Jarak = 0,167 * waktu – 17,2

Perhitungan ini yang nantinya akan kita konversikan kedalam program Arduino maupun Mikrokontroler. Sekian dulu tulisan belajarlistrik.com untuk pengenalan prinsip kerja sensor ping ultrasonic, untuk cara memprogram sensor ping dengan mikrokontroler dan Arduino akan dibahas pada tulisan selanjutnya.

Semoga bermanfaat

Sumber referensi:

https://www.parallax.com/sites/default/files/downloads/28015-PING-Sensor-Product-Guide-v2.0.pdf

https://id.wikipedia.org/wiki/Ultrasonik

Published on Mar 8, 2017 | Under Electrical Engineering | By admin

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Tutorial Listrik | Belajar Mikrokontroler Arduino | Aplikasi PLC SCADA | Belajarlistrik