SENSOR CAHAYA
Sensor cahaya adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton menjadi elektron. Idealnya satu foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling populer adalah kamera digital. Pada saat ini sudah ada alat yang digunakan untuk mengukur cahaya yang mempunyai 1 buah foton saja.
Di bawah ini adalah jenis-jenis sensor cahaya, di antaranya:
- Detektor kimiawi, seperti pelat fotografis, dimana mmolekul silver halida dibagi menjadi sebuah atom perak metalik dan atom halogen. Pengembang fotografis menyebabkan terbaginya molekul yang berdekatkan secara sama.
- Fotoresistor atau Light Dependent Resistor (LDR) yang berubah resistansinya ketika dikenai cahaya
- Sel fotovoltaik atau sel matahari yang menghasilkan tegangan dan memberikan arus listrik ketika dikenai cahaya
- Fotodioda yang dapat beroperasi pada mode fotovoltaik maupun fotokonduktif
- Tabung fotomultiplier yang mengandung fotokatoda yang memancarkan elektron ketika dikenai cahaya, kemudian elektron-elektron tersebut akan dikuatkan dengan rantai dynode.
- Tabung cahaya yang mengandung fotokatoda yang memancarkan elektron ketika dikenai cahaya, dan umumnya bersifat sebagai fotoresistor.
- Fototransistor menggabungkan salahsatu dari metode penyensoran di atas
- Detektor optis yang berlaku seperti termometer, secara murni tanggap terhadap pengaruh panas dari radiasi yang masuk, seperti detektor piroelektrik, sel Golay, termokopel dan termistor, tetapi kedua yang terakhir kurang sensitif.
- Detektor cryogenic cuku tanggap untuk mengukur energi dari sinar-x tunggal, serta foton cahaya terlihat dan dekat dengan inframerah (Enss 2005).
Dengan memanfaatkan berbagai macam komponen elektronika, kita dapat membuat berbagai macam rangkaian yang bisa dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Tentu saja dalam pemanfaatan tersebut kita harus memahami betul bagaimana sifat dan cara kerja dari masing-masing komponen ini. Dalam artikel ini kita akan membahas penggunaan beberapa komponen untuk membuat rangkaian sensor cahaya. Sesuai dengan namanya, rangkaian sensor cahaya tentu saja bekerja dengan memanfaatkan cahaya dalam mempengaruhi cara kerja sebuah rangkaian. Cara settingnyapun tergantung pada penggunaan yang kita inginkan yaitu apakah rangkaian bekerja saat ada cahaya atau saat cahaya tiada. Komponen utama dalam penyusunan rangkaian sensor cahaya ini tentunya komponen yang sifat dan cara kerjanya dipengaruhi oleh cahaya juga. Ada beberapa komponen elektronika yang kerjanya dipengaruhi oleh cahaya yaitu:
- Light Dependent Resistor (LDR)
- Photo Dioda
- Photo Transistor
Dengan memanfaatkan salah satu dari ketiga komponen di atas kita dapat merancang sebuah rangkaian sensor cahaya untuk berbagai keperluan seperti sensor anti maling, sensor lampu taman, sensor lampu rumah, sensor lampu mobil, atau yang lebih keren bisa dimanfaatkan untuk rangkaian yang bisa diprogram, robot dan lain lain.
Sesuai dengan judul artikel ini kita akan membahas cara kerja rangkaian sensor cahaya menggunakan light dependent resistor (LDR). Rangkaian sensor ini bisa kita manfaatkan untuk mematikan dan menghidupkan lampu yang ada di rumah kita. Dengan demikian kita bisa menghemat tenaga (bagi yang malas) karena tak perlu lagi untuk menghidupkan lampu ketika malam sudah mulai tiba dan tak perlu repot mematikan ketika matahari pagi mulai menyapa. Berikut ini adalah gambar rangkaian dasar dari rangkaian sensor cahaya menggunakan LDR.
Pada gambar rangkaian di atas terlihat bahwa komponen yang digunakan terdiri dari beberapa komponen yaitu:
- Sumber tegangan dc 9 volt
- Dua buah resistor 47 kilo ohm dan 1 kilo ohm
- Satu buah variabel resistor
- Satu buah LDR
- Satu buah transistor type NPN
- Satu buah relay
- Satu buah lampu
Rangkaian di atas akan bekerja untuk menghidupkan dan mematikan lampu yang terhubung ke listrik (PLN) secara otomatis tergantung pada kondisi cahaya yang mengenai komponen LDR. Artinya jika keadaan sudah malam, lampu akan menyala dan jika sudah pagi lampu akan padam. Prinsip rangkaian sensor seperti ini cocok digunakan untuk lampu taman, bisa juga lampu rumah dan sekarang sudah ada juga mobil yang lampunya hidup saat malam tiba dan mati ketika siang hari. Kenapa rangkain di atas bisa bekerja demikian? Berikut ini adalah penjelasan singkat dari cara kerja rangkaian tersebut.
- Saat siang hari (saat LDR terkena cahaya) LDR akan memiliki nilai tahanan yang sangat kecil. Semakin terang cahaya yang mengenainya semakin kecil nilai tahanan yang dimilikinya (bahkan bisa diabaikan besarnya). Kondisi ini akan menyebakan arus listrik akan memilih untuk mengalir melewati LDR ini dan tidak akan melewati Resistor 1 Kilo ohm yang terhubung ke basis transistor, (ingat prinsip arus listrik itu akan lebih suka mengalir ke tempat yang tidak punya tahanan dan enggan untuk mengalir ke tempat yang tahanannya tinggi).
- Kondisi ini akan membuat Transistor tidak dapat bekerja (seperti saklar terbuka) sehingga tidak ada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor transistor. Ini artinya tidak ada arus yang mengalir pada relay yang terpasang pada kolektor transistor.
- Karena relay tidak mendapatkan arus listrik, maka relay tidak bekerja sehingga tidak dapat menarik saklar yang akan menghubungkan arus listrik ac (PLN) ke lampu. Keadaan ini akan membuat lampu listrik taman, rumah akan padam
- Saat malam hari (saat LDR tidak terkena cahaya) LDR akan memiliki tahanan yang sangat besar sehingga tidak bisa di aliri arus listrik. Kondisi ini akan menyebabkan arus listrik memilih R2 1 kilo ohm sebagai tempat mengalir.
- Ketika arus listrik mengalir ke basis transistor (tentunya harus diatur agar tegangan basis ini besar dari tegangan kerja 0.7 volt) maka transistor akan bekerja seperti sebuah saklar tertutup. Akibatnya akan ada arus listrik mengalir dari kolektor ke emitor yang menyebabkan relay teraliri arus listrik.
- Ketika relay teraliri arus listrik, maka relay akan bekerja menarik saklar sehingga saklar tertutup dan dapat mengalirkan arus ac (PLN) ke lampu dan lampu akan menyala.
Komentar
Posting Komentar