Refleksi Interaksi Gelombang Ultrasonik dengan Materi

31 = 2.41 Koefisien intensitas pantulan, RI, didefinisikan sebagai perbandingan dari intensitas pantulan dan intensitas yang datang : = = 2.42 dan koefisien intensitas transmisi adalah : = = 2.43 Pada medium yang lunak, hanya sebagian kecil pulsa yang direfleksikan. Untuk medium yang keras, energi yang direfleksikan sangat besar. Amplitudo pulsa dilemahkan oleh adanya absorbsi medium dan energi yang direfleksikan. Hal ini menyebabkan gelombang echo yang dikirimkan kembali ke transduser sangat kecil dibandingkan dengan pulsa awal yang dihasilkan transduser.

2.5. Pengertian Sensor dan Transduser

Sensor adalah alat untuk mendeteksi atau mengukur sesuatu yang digunakan untuk mengubah variasi mekanis, magnetis, panas, sinar dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor itu sendiri terdiri dari transduser dengan atau tanpa penguatpengolah sinyal yang terbentuk dalam satu sistem pengindera. Dalam lingkungan sistem pengendali dan robotika, sensor memberikan kesamaan yang menyerupai mata, pendengaran, hidung, lidah yang kemudian akan diolah oleh kontroller sebagai otaknya. 32 Sedangkan Transduser adalah alat yang mengubah suatu energi dari satu bentuk ke bentuk lain, yang merupakan elemen penting dalam sistem pengendali. Secara umum transduser dibedakan atas dua prinsip kerja yaitu: pertama, Transduser Input dapat dikatakan bahwa transduser ini akan mengubah energi non-listrik menjadi energi listrik. Kedua, Transduser Output adalah kebalikannya, mengubah energi listrik ke bentuk energi non-listrik. Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapat dikelompokan menjadi 3 bagian yaitu: a. sensor thermal panas b. sensor mekanis suara, getar c. sensor optik cahaya [17].

2.5.1 Transduser ultrasonik

Transduser adalah adalah piranti yang dapat mengubah suatu bentuk energi kedalam bentuk energi lain. Transduser ultrasonik untuk merubah suatu sinyal listrik kedalam energi suara ultra yang dapat dipancarkan kedalam medium, mengubah energi ultrasonik yang dipantulkan kembali dari medium ke dalam sinyal listrik [18] . Pada sistem elektronik, gelombang ultrasonik dapat dibangkitkan melalui kristal tipis yang bersifat piezoelektrik terbuat dari bahan alami kuarsa, garam rochelle, tourmaline atau bahan piezoelektrik buatan, misalnya: Barium Titanate, Lead Circonate-titanate, Lead Metaniobate. Bahan tersebut bersifat seperti 17 William De Cooper, 1994, “Instrumetasi Elektronik Dan Teknik Pengukuran” Terjemahan Ir.Sahat Pekpahan, Erlangga : Jakarta 18 Curry T.S, 1984, Introduction to the Physics of Diagnostic Radiology, Third Edition Lea Febiger, Philadelphia USA 33 kapasitor dengan konstanta dielektrik tertentu yang memiliki perbedaan muatan listrik dalam lapisannya. Penggunaan gaya perubahan bentuk atau tegangan pada kristal asimetris akan menciptakan suatu tegangan listrik, fonemena ini disebut dengan efek piezoelektrik. Ketika transduser piezoelektrik berfungsi sebagai pemancar transmitter akan mengubah energi listrik menjadi energi mekanis efek piezoelektrik terbalik, dan bila sebagai penerima receiver maka akan mengubah energi mekanis menjadi energi listrik efek piezoelektrik. Ditunjukkan pada Gambar 2.15. Gambar 2.15 . Efek Piezoelektrik Untuk membangkitkan gelombang ultrasonik, bahan tersebut digetarkan oleh rangkaian osilator. Pola radiasi yang dipancarkan melalui tranduser yang berada didepannya tergantung pada diameter transduser dan panjang gelombangnya sehingga transduser yang sama dapat memiliki pola radiasi yang berlainan jika medium yang dilalui juga berlainan. Pola radiasi suatu transduser ultrasonik merupakan gabungan antara gelombang bidang datar bergerak hanya ke satu arah dan gelombang bola seperti ditunjukkan Gambar 2.16.