Ultrasonik Adalah – Pengertian, Manfaat, Ciri, Jenis, Frekuensi

Table of Contents

Peras Ultrasonik

Untuk pembahasan kali ini kita akan mengulas tentang gelombang bunyi ultrasonik yang dalam hal ini meliputi batas pendengaran manusia dan manfaat pantulan dalam kehidupan sehari-hari. Nah, untuk memahami dan memahami lebih baik, maka langsung saja simak ulasan di bawah ini.

Batas Pendengaran Manusia

Sebenarnya di lingkungan kita terdapat banyak sekali variasi getaran, namun tidak semua getaran tersebut dapat ditangkap oleh indra kita. Manusia agar bisa hidup bahagia diberi batasan kemampuan baik penglihatan maupun pendengaran. Batas pendengaran telinga manusia untuk menerima bunyi antara 20 Hz sampai 20.000 Hz.

Wilayah frekuensi ini disebut frekuensi audio “frekuensi pendengaran”. Frekuensi di bawah 20 Hz tidak dapat didengar oleh telinga normal dan disebut infrasonik. Frekuensi lebih dari 20.000 Hz disebut frekuensi ultrasonik dan tidak terdengar oleh telinga normal.

Baca juga: Definisi “Intensitas” & (Penerapan Gelombang Suara)

Manfaat Gelombang Suara Ultrasonik

Penggunaan ultrasonik dalam kehidupan adalah sebagai berikut:

Mengukur kedalaman laut atau lokasi kawanan ikan

Prinsipnya menggunakan ultrasonik untuk mengukur kedalaman laut atau lokasi kawanan ikan melalui gelombang ultrasonik. Dipancarkan ke dasar laut kemudian pantulannya diterima kembali oleh receiver di kapal.

Jika kedalaman laut = d, waktu gelombang dipancarkan dan diterima kembali = t, maka waktu gelombang mencapai dasar laut = t.

v = kecepatan suara ultra dalam air laut (m/s)
d = kedalaman laut (m)
t = interval waktu pemancaran dan penerimaan gelombang balik (detik).

Baca juga: Pengertian Dan 100 Sumber Cahaya Beserta Manfaatnya Menurut Para Ahli

Contoh soal:

Jika keluaran gelombang ultrasonik adalah 1.500 m/s selang waktu antara memancarkan dan menerima kembali gelombang adalah 4 detik, berapa kedalaman laut?

Menjawab:

v = 1500 m/s
t = 4 detik

Manfaat Ultrasonik Bagi Kesehatan

Gelombang ultrasonik digunakan dalam bidang medis dalam berbagai diagnosis. Pulsa ultrasonik frekuensi tinggi yang dihasilkan diterapkan langsung ke tubuh yang sedang didiagnosis. Pantulan pulsa gelombang terjadi ketika gelombang mengenai batas dua jaringan dengan kepadatan berbeda “misalnya, daging dengan tulang, daging dengan pembuluh darah berisi cairan”.

Baca juga: Penjelasan tentang ciri-ciri gelombang dan sifat-sifatnya

Penelitian dengan menggunakan USG di bidang kesehatan dapat mengetahui:

Perkembangan janin sekaligus untuk dapat mengetahui apakah kondisi janin normal atau tidak.
Gangguan pada hati, ginjal, otak, pankreas, pembuluh vulva jantung.
Pendarahan dalam tubuh terdeteksi berdasarkan lokasinya dan secara kasar dapat menentukan kekurangan darah.

Memahami Sensor Ultrasonik

Gelombang ultrasonik adalah gelombang dengan frekuensi di atas frekuensi gelombang suara, yaitu lebih dari 20 KHz. Seperti yang sudah disebutkan bahwa sensor ultrasonik terdiri dari rangkaian pemancar ultrasonik yang disebut pemancar dan sirkuit penerima ultrasonik disebut penerima. Sinyal ultrasonik yang dihasilkan akan dipancarkan dari pemancar ultrasonik.

Ketika sinyal mengenai rintangan, sinyal ini dipantulkan dan diterima oleh objek penerima ultrasonik. Sinyal yang diterima oleh sirkuit penerima dikirim ke rangkaian mikrokontroler untuk diproses lebih lanjut untuk menghitung jarak ke objek di depannya (bidang pantul).

Baca juga: Pengertian, Ciri-Ciri Dan 6 Macam Gelombang Menurut Ukuran Dasarnya

Prinsip kerja dari sensor ultrasonik adalah sebagai berikut :

Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik. Sinyal tersebut memiliki frekuensi diatas 20kHz, biasanya 40kHz digunakan untuk mengukur jarak benda. Sinyal dihasilkan oleh serangkaian pemancar ultrasonik.
Sinyal yang dipancarkan kemudian akan merambat sebagai sinyal/gelombang suara dengan kecepatan suara sekitar 340 m/s. Sinyal tersebut kemudian akan dipantulkan dan akan diterima kembali oleh Ultrasonic receiver.
Setelah sinyal sampai pada penerima ultrasonik, maka sinyal tersebut akan diproses untuk menghitung jarak. Jarak dihitung berdasarkan rumus:

S = 340.t/2

dimana S adalah jarak antara sensor ultrasonik dengan bidang pantul, dan t adalah selisih waktu antara pancaran gelombang ultrasonik hingga diterima kembali oleh penerima ultrasonik.

Bagan Blok

Gambar diagram blok sensor ultrasonik

Gambar Ilustrasi cara kerja sensor

Gambar skema sambungan pin

Untuk mengaktifkan sensor ultrasonik, sambungkan Pin Vss ke Ground, lalu pin Vdd ke power supply yang outputnya sudah di set ke 5V, setelah baterai disambungkan ke IC Regulator 7805, baru sambungkan Pin SIG ke pin di Mikrokontroler, arahkan sensor ke port P1.7, sedangkan indikator keluaran P3.7.

Baca juga: Siklus Karbon

Hasil dan Diskusi

Diagram Blok Sistem

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

Block Sensor adalah sensor ultrasonik yang memberikan input ke MCU
Blok mikrokontroler yang merupakan pemroses semua input dan output data
Block LED indicator yang merupakan indikator jika sensor mengenai objek

Prinsip Kerja Jaringan

Alat ini terdiri dari satu sensor yaitu MCU AT89C51 dan indikator berupa LED. Input sensor ultrasonik ada di pin P1.7 sedangkan LED indikator ada di pin P3.7.

Jika sensor terkena benda, LED indikator akan otomatis menyala. Sedangkan jika tidak terhalang maka LED indikator akan padam. Dalam pengujian jarak yang ditentukan adalah 15 cm. tetapi indikator menyala dalam jarak 13 cm. jadi ada kesalahan pengukuran 2 cm.

Pengukuran Jarak Ultrasonik

Tabel Deteksi jarak dari berbagai rintangan

Baca juga: Planet Neptunus

Analisis Hasil Uji

Pengujian jarak deteksi sensor ultrasonik dilakukan dengan cara mendekatkan dan menjauhi posisi objek di depan sensor. untuk mengetahui sensitivitas sensor saat diberikan objek yang berbeda dilakukan sebanyak 5 kali pada masing-masing objek.

Tabel 4.1 memperlihatkan pengukuran jarak deteksi pada sensor depan dengan berbagai hambatan. Dari hasil pengukuran tersebut didapatkan rata-rata jarak rintangan 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 untuk memantulkan kembali gelombang ultrasonik yang dikirimkan oleh sensor ultrasonik, gangguan pada pendeteksian sensor dapat disebabkan oleh penghalang yang tidak mampu memantulkan gelombang suara dengan baik dan interferensi gelombang dengan frekuensi yang sama.

Baca juga: Bumi

Demikianlah pembahasan mengenai Ultrasonic Is – Definisi, Manfaat, Karakteristik, Jenis, Frekuensi Semoga ulasan ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya.