Sensor Jarak:Panduan Komprehensif

Kami memiliki banyak sensor jarak seperti sensor IR, Laser, ultrasonik, LED time-of-flight (TOF), dll. Oleh karena itu, memilih satu untuk proyek Anda dapat menjadi tantangan.

Artikel hari ini membahas berbagai sensor jarak, aplikasi, kelebihan, dan kekurangannya. Ayo pergi.

Apa itu Sensor Jarak？

Gbr 1:Sensor Inframerah Terpasang

Sensor jarak adalah perangkat elektronik yang mengukur jarak antara dua objek tanpa kontak fisik.

Oleh karena itu, ia menawarkan pengukuran, pemosisian, dan jangkauan objek yang cepat dan akurat.

Bagaimana Sensor Jarak Bekerja?

Gbr 2:Cara Kerja Sensor Ultrasonik

Semua sensor jarak memiliki prinsip operasi yang sama terlepas dari teknologi yang digunakan.

Jika Anda ingin mengukur jarak antara dua titik, berikut cara kerja sensor jarak:

• Pertama, pemancar sensor jarak mengirimkan sinyal ke objek.
• Akibatnya, sinyal dipantulkan/ dipantulkan kembali saat mengenai objek.
• Penerima sensor mendapatkan sinyal yang dipantulkan.
• Ini kemudian menghitung penundaan dari saat panggilan dikirim dan diterima.
• Akhirnya, ia menggunakan penundaan untuk menghitung jarak antara dirinya dan objek.

Keterlambatan yang diukur dapat dalam bentuk berikut:

• Perubahan fase sinyal kembali
• Mengembalikan intensitas sinyal
• Akhirnya, waktu tunda antara transmisi dan penerimaan sinyal

Apa Jenis Sensor Jarak?

Sensor Jarak Ultrasonik

Gbr 3:Tampilan Jarak Dekat Helikopter Drone

Sensor jarak ultrasonik mengandalkan sonar/gelombang suara frekuensi tinggi untuk mengukur jarak ke suatu objek.

Begini cara kerjanya:

• Sensor ultrasonik mengirimkan gelombang suara frekuensi tinggi ke arah objek/penghalang.
• Pada saat yang sama, timer dimulai, dan seperti gema, gelombang memantul kembali ke penerima sensor.
• Akibatnya, timer berhenti segera setelah sensor menerima sinyal yang dipantulkan.
• Terakhir, ini menghitung jarak antara objek dengan membandingkan waktu perjalanan sinyal dengan kecepatan suara.

Sensor Jarak Inframerah

Modul sensor ini menggunakan prinsip triangulasi atau pengukuran jarak antara dua benda dengan menggunakan sudut pantul.

Begini cara kerjanya:

• Ini memancarkan sinyal cahaya inframerah melalui emitor LED dan menerima sinyal yang dipantulkan pada lensa fotodetektor (PSD) yang peka terhadap posisi.
• Terakhir, sensor PSD menentukan jarak objek reflektif menggunakan sudut pantulan.

Sensor Jarak Laser (LiDAR)

Gbr 4:Mobil Listrik Self-Driving Otonom Menampilkan Lidar dan Penggunaan Sensor Keamanan

Light Detection and Ranging (LiDAR) adalah sensor jarak laser yang bekerja dengan cara berikut:

Pertama, transmitter memancarkan sinar laser ke arah objek/obstacle. Objek memantulkan sinyal/pulsa menuju penerima LiDAR.

Dan terakhir, sensor menghitung jarak antara dua objek dengan menggunakan hubungan antara kecepatan cahaya dan waktu.

Sensor Jarak Waktu Penerbangan LED

Sensor time-of-flight (TOF) mengukur jarak dengan menentukan waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk melakukan perjalanan dari pemancar dan kembali.

Akibatnya, ia menggunakan hubungan antara kecepatan cahaya di udara dan waktu penerbangan sinyal untuk mendapatkan jarak.

Oleh karena itu, dapat menghasilkan gambar 3D X, Y, dan Z menggunakan data dari satu snapshot.

Keuntungan:Akurasi tinggi、 Dapat mengidentifikasi objek besar、Mendukung pencitraan 3D

Kekurangan:Mahal、Resolusi kedalaman Z buruk

Aplikasi:Robotika dan drone、Penglihatan mesin、Aplikasi industri、Menghitung

Sensor Jarak Sonar

Memiliki prinsip kerja yang sama dengan sensor ultrasonik tetapi lebih unggul di bawah air. Sebagai informasi, ada dua jenis sensor sonar; pasif dan aktif.

• Pertama, sensor sonar aktif memancarkan sinyal dan menentukan jarak setelah menerima sinyal yang dipantulkan.
• Di sisi lain, sonar pasif tidak memiliki pemancar dan hanya menerima sinyal dari objek lain.

Aplikasi:Kontrol loop、Deteksi orang dan deteksi kapal selam、Kontrol ketinggian tumpukan

Sensor Jarak Jarak Pendek

Gbr 5:Robot Penyedot Debu Menyedot Lantai Apartemen

Sensor jarak jarak pendek mengukur jarak antara objek dekat. Mereka adalah sensor resolusi tinggi dan dapat memiliki jangkauan minimum dari 1 mm hingga 2.000 mm atau lebih.

Keuntungan:Konsumsi tegangan operasi rendah, Biaya rendah, dan akurat

Aplikasi:Deteksi orang dan penemuan jangkauan presisi、Mengontrol lampu、 Penyedot debu robot

Sensor Jarak Jauh

Sensor jarak jauh menggunakan prinsip waktu terbang berdenyut untuk mengukur jarak hingga 300 meter.

Keuntungan:Memiliki jangkauan yang lebih panjang, Sangat serbaguna, dan tingkat pengambilan sampel

Kekurangan:Mahal

Aplikasi:Konfirmasi beban dan pemosisian kayu, Pemantauan derek, Pengukuran tingkat pengisian, kecepatan, dan ketinggian

Membandingkan Sensor Jarak

Kesesuaian untuk Penginderaan Jarak Jauh

Sensor LiDAR dan TOF memiliki kesesuaian untuk penginderaan jarak jauh, sedangkan sensor Ultrasonik dan IR tidak.

Frekuensi Membaca Tinggi

Sensor LiDAR dan TOF memiliki frekuensi membaca yang tinggi. Sebaliknya, sensor ultrasonik dan IR tidak.

Biaya

Sensor ultrasonik dan IR lebih murah dibandingkan dengan LiDAR dan TOF. Selain itu, LiDAR adalah yang paling mahal dari empat sensor jarak.

Kesesuaian Digunakan untuk Objek Kompleks

Sensor LiDAR, IR, dan TOF memiliki kesesuaian yang sangat baik untuk digunakan pada objek yang kompleks. Namun, Anda hanya dapat menggunakan sensor ultrasonik untuk hal-hal sederhana.

Peka terhadap Kondisi Eksternal

Sensor LiDAR, IR, dan TOF sensitif terhadap kondisi eksternal, tidak seperti sensor ultrasonik yang tidak peka terhadap kondisi eksternal.

Kompatibel dengan Pencitraan 3D

Sensor LiDAR dan TOF kompatibel dengan pencitraan 3D, sedangkan sensor ultrasonik dan IR tidak.

Kesimpulan

Umumnya, sensor jarak memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan kita sehari-hari. Jika Anda berencana untuk menggunakannya dalam proyek Anda, pertimbangkan biaya, ukuran, kesesuaian, dan daya tahan.

Terakhir, jika Anda memiliki area abu-abu yang perlu diklarifikasi, silakan hubungi kami. Kami akan menghubungi Anda secepat mungkin.