Rabu, 30 Maret 2016

Acoustic Sensor (Tugas Transducer)

Acoustic Sensor


Sensor gelombang Akustik adalah alat yang sangat serbaguna yang baru menyadari potensinya. Perangkat gelombang akustik telah digunakan secara komersial selama lebih dari 60 tahun. Industri telekomunikasi adalah konsumen terbesar, terhitung 3 milyar filter gelombang akustik setiap tahun, terutama untuk ponsel dan BTS. Type yang digunakan biasanya surface acoustic wave (SAW), yang berfungsi sebagai filter bandpass baik dalam frekuensi radio dan frekuensi menengah yang merupakan bagian dari transceiver elektronik. Beberapa aplikasi yang muncul untuk perangkat gelombang akustik sebagai sensor akhirnya bisa memenuhi permintaan pasar telekomunikasi. Ini termasuk aplikasi untuk otomotif (torsi dan sensor tekanan ban), aplikasi medis (sensor kimia), dan industri dan aplikasi komersial (uap, kelembaban, temperatur, dan sensor massa). sensor gelombang akustik memiliki harga yang kompetitif, inheren kasar, sangat sensitif, dan pada hakekatnya dapat diandalkan. Beberapa tipe juga mampu menjadi sensor pasif dan berpropagasi secara nirkabel (tidak ada sumber daya yang diperlukan sensor). Contoh dari sensor akustik adalah geophone dan hydrophone.



  1. Geophone


Geophone adalah perangkat yang mengkonversi gerakan tanah (kecepatan) menjadi tegangan, yang bisa direkam di sebuah stasiun rekaman. Tegangan penyimpangan esta diukur dari garis dasar disebut respon seismik dan analisa struktur bumi. 


Geophone jangka Berasal dari kata Yunani "γῆ (ge)" yang berarti "bumi" dan "telepon" yang berarti "suara". Geophone tergolong perangkat analog pasif dan biasanya terdiri massa magnetik semi-mount bergerak dalam kumparan kawat untuk menghasilkan sinyal listrik. Geophone terbaru menghasilkan microelectromechanical (MEMS) teknologi yang menghasilkan respon listrik ke tanah gerak melalui rangkaian umpan balik aktif untuk mempertahankan posisi sepotong kecil silikon. Respon dari geophone coil / magnet sebanding dengan kecepatan tanah, sedangkan perangkat MEMS sebanding dengan percepatan. Memiliki tingkat MEMS kebisingan jauh lebih tinggi (50 dB kecepatan yang lebih tinggi) dari geophone dan hanya dapat digunakan dalam gerakan aplikasi seismik aktif atau kuat. Respon frekuensi geophone adalah Itu dari osilator harmonik, sepenuhnya ditentukan oleh frekuensi sudut (Biasanya sekitar 10 Hz) dan redaman (Biasanya 0,707). Karena frekuensi sudut adalah sebanding dengan akar kebalikan dari massa bergerak, sudut geophone dengan frekuensi rendah (<1 Hz) menjadi tidak praktis. Hal ini dimungkinkan untuk menurunkan frekuensi sudut elektronik, dengan harga kebisingan yang lebih tinggi

Kegunaan Geophone 

Kegunaan geophone salah satunya adalah digunakan sebagai sumber penerima tunggal flip-3 Fold. Mayoritas geophone yang digunakan dalam refleksi seismologi untuk merekam energi gelombang terlihat oleh geologi bawah permukaan. Dalam hal ini kepentingan utama adalah dalam gerakan vertikal dari permukaan bumi. Namun, tidak semua gelombang naik. Sebuah gelombang tanah roll horizontal ditransmisikan sebagai gerakan vertikal, juga dapat melenyapkan sinyal lemah secara vertikal. Dengan menggunakan array areal besar disetel dengan panjang gelombang dari tanah-roll sinyal suara yang dominan dapat dilemahkan dan sinyal data yang lebih lemah diperkuat.


Analog geophone adalah perangkat yang sangat sensitif yang dapat Menanggapi tremor yang sangat jauh. Sinyal-sinyal kecil dapat tenggelam oleh sinyal yang lebih besar dari sumber-sumber lokal. Hal ini dimungkinkan meskipun untuk memulihkan sinyal kecil Disebabkan oleh peristiwa besar tapi jauh dengan menghubungkan sinyal dari geophone dikerahkan dalam beberapa larik. sinyal yang terdaftar di satu atau beberapa geophone dapat dikaitkan dengan yang tidak diinginkan, peristiwa lokal dan demikian dibuang. Hal ini dapat diasumsikan bahwa sinyal kecil yang mendaftar seragam sama sekali geophone dalam array dapat dikaitkan dengan peristiwa yang jauh dan oleh karena itu signifikan. 

Sensitivitas geophone adalah pasif Biasanya 30 Volts / (meter / detik), sehingga secara umum Mereka tidak pengganti seismometer broadband. Sebaliknya, beberapa aplikasi dari geophone sangat tertarik hanya pada acara lokal. Sebuah contoh yang luar biasa adalah dalam aplikasi Remote tanah Sensor (RGS) di Unattended tanah Sensor Incorporated di (UGS) Sistem. Seperti aplikasi yang di ada daerah tujuan yang menembus Ketika operator sistem harus diinformasikan, Mungkin dengan peringatan yang bisa disertai dengan data pendukung fotografi.

2. Hydrophone

Hidrofon (Yunani Kuno ὕδωρ = air [1] dan φωνή = suara [1]) adalah mikrofon yang dirancang untuk digunakan di bawah air untuk merekam atau mendengarkan suara bawah air. Kebanyakan hydrophones didasarkan pada transduser piezoelektrik yang menghasilkan listrik Ketika mengalami perubahan tekanan. bahan piezoelektrik tersebut, atau transduser, dapat mengkonversi sinyal suara menjadi sinyal listrik karena suara adalah gelombang tekanan. Beberapa transduser dapat berfungsi sebagai Hadir proyektor, namun tidak semua Memiliki Kemampuan ini, dan beberapa Semoga hancur jika digunakan dengan cara seperti itu.


Sebuah hidrofon dapat "mendengarkan" suara di udara tetapi akan kurang sensitif karena desain ITS sebagai memiliki pertandingan impedansi akustik yang baik terhadap air, cairan yang adalah lebih padat daripada udara. Demikian juga, mikrofon dapat dimakamkan di tanah, atau Tenggelam dalam air jika dimasukkan dalam wadah tahan air, namun akan memberikan kinerja yang sama miskin karena pertandingan impedansi akustik sama buruk.

Awal desain Banyak digunakan adalah osilator Fessenden, sebuah electrodynamically didorong dijepit-tepi putaran piring transducer yang beroperasi pada 500, 1000, dan kemudian 3000 Hz. Ini pada awalnya dipasarkan sebagai telegraf bawah laut, bukan sebagai suara, namun kemudian sangat sukses, ITS penemu Kanada Reginald Fessenden, Raih "American Magazine Scientific Medali Emas Keselamatan" pada tahun 1929 dari American Museum of Safety, sebuah organisasi bagi para kapten kapal,

Ernest Rutherford, di Inggris, memimpin penelitian pelopor dalam hydrophones menggunakan perangkat piezoelektrik, dan hanya patennya adalah untuk perangkat hidrofon. Impedansi akustik dari bahan piezoelektrik difasilitasi penggunaannya sebagai transduser bawah air. Hidrofon piezoelektrik digunakan dalam Perang Dunia I terlambat, Konvoi pengawalan dengan mendeteksi U-perahu, Sangat berdampak pada efektivitas kapal selam.

Sebuah transduser keramik silinder tunggal kecil dapat menerima omnidirectional dengan sempurna jika dekat. hydrophones dari satu arah Meningkatkan sensitivitas menggunakan dua teknik dasar.

Perangkat ini menggunakan elemen transduser tunggal dengan berbentuk piring atau kerucut reflektor untuk memfokuskan sinyal suara, dengan cara yang mirip dengan teleskop mencerminkan. Jenis hidrofon dapat dihasilkan dari jenis omnidirectional murah, tetapi harus digunakan saat stasioner, sebagai reflektor menghambat gerakan melalui air ITS. Sebuah cara baru untuk mengarahkan adalah dengan menggunakan tubuh bulat sekitar hidrofon tersebut. Keuntungan dari bola directivity Yang hidrofon dapat Pindah Dalam air, 

Beberapa hydrophones dapat diatur dalam array sehingga akan menambah sinyal  dari arah yang diinginkan sementara mengurangi dari arah lain. array akan dikemudikan menggunakan beamformer. Umumnya, hydrophones disusun dalam "line array" Tapi Mungkin di dua atau iga dimensi.

Hydrophones sosus, diletakkan di dasar laut dan dihubungkan dengan kabel bawah laut, digunakan dimulai pada tahun 1950-an oleh Angkatan Laut AS untuk melacak pergerakan kapal selam Soviet Selama Perang Dingin sepanjang garis dari Greenland, Islandia dan Inggris.

Sumber : www.wikipedia.com 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar