Download Light Dependent Resistor

Light Dependent Resistor
A.
1.
2.
3.
4.
A.
PENDAHULUAN
Intensitas radiasi matahari akan berkurang oleh penyerapan dan pemantulan
atsmofer saat sebelum mencapai permukaan bumi. Ozon di atsmofer menyerap radiasi
dengan panjang gelombang pendek (ultraviolet) sedangkan karbondioksida dan uap air
menyerap sebagian radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang
(inframerah). Selain pengurangan radiasi bumi langsung (sorotan) oleh penyerapan
tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan oleh molekul – molekul gas, debu dan uap
air dalam atsmofer. Yang pada dasarnya cahaya itu penting untuk kita manusia.
Bagaimana kita memahami konsep cahaya itu? Tentu kita banyak mengetahui apa yang
telah dikemukakan oleh para ilmuwan di abad yang lalu tentang konsep cahaya.
Sekarang kita juga banyak mendengar tentang LDR. LDR (Light Dependent Resistor)
adalah salah satu alat yang berhubungan dengan cahaya .
Resistor adalah komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan
hambatan terhadap aliran arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor
dengan spesifikasi tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh
dilewatkan dan karakteristik hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor memberikan
hambatan agar komponen yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar,
serta dapat digunakan sebagai pembagi tegangan.
Berdasarkan penggunaannya, resistor dapat dibagi :
Resistor Biasa (tetap nilainya), ialah sebuah resistor penghambat gerak arus, yang
nilainya tidak dapat berubah, jadi selalu tetap (konstan). Resistor ini biasanya dibuat
dari nikelin atau karbon.
Resistor Berubah (variable), ialah sebuah resistor yang nilainya dapat berubah – ubah
dengan jalan menggeser atau memutar (toggle) pada alat tersebut. Sehingga nilai
resistor dapat kita tetapkan sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan jenis ini kita
menjadi dua, Potensiometer, Rheostat, dan Trimpot (Trimmer Potensiometer) yang
biasanya menempel pada papan rangkaian (Printed Circuit Board, PCB).
Resistor NTC dan PTS, NTC (Negative Temperature Coefficient), ialah resistor yang
nilainnya akan bertambah besar bila temperature menjadi dingin.
LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya karena
pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan
cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.
LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang biasa dugunakan sebagai
detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent Resistor,
terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda pada
permukaannya.
PENGERTIAN LDR
LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya
karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan
cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.
LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang biasa dugunakan sebagai
detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent Resistor,
terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda pada
permukaannya.
Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang
mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 M dan dalam keadaan
terang sebesar 1 k atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti
cadmium sulfide. Dengan bahan ini energy dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih
banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah
mengalami penurunan.
LDR digunakan untuk mengubah energy cahaya menjadi energy listrik. Saklar
cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan
LDR. Akan tetapi karena responnya tterhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak
digunakan pada situasi di mana intensitas cahaya berubah secara drastic. Sensor ini
akan berubabh nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.
B. PRINSIP KERJA LDR
Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan
elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron
untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi
konduktor yang buruk, atau bida disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada
saat gelap atau cahaya redup.
Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari atom bahan
semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut
muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik,
atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang. Penerapan
lain dari sensor LDR ini ialah alarm Pencuri.
Misalnya untuk rangkaian system alarm cahaya (menggunakan LDR) yang aktif
ketika terdapat cahaya. Ketika kita akan mengatur kepekaan LDR (Light Dependent
Resistor) dalam suatu rangkaian maka kita perlu menggunakan potensiometer. Kita atur
letaknya agar ketika mendapat cahaya maka potensiometer akan berbunyi dan ketika
tidak mendapat cahaya maka potensiometer tidak akan berbunyi.
C.
SENSOR CAHAYA

Sensor Cahaya adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran cahaya
menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energy dari foton
menjadi elektron. Idealnya sato foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor
cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling popular 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, diantaranya :
Detector kimiawi, seperti pelat fotografis, dimana molekul silver halide dibagi menjadi
sebuah atom perak metalik dan atom halogen. Pengembang fotografis menyebabkan
terbaginya molekul yang berdekatan secara sama.
Fotoresistor atau LDR (Light Dependent Resistor) yang berubah reistansinya 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 fotokonduktiv.








1.
2.
D.
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
dikanai cahaya, dan umumnya bersifat sebagai fotoresistor.
Fototransistor menggabungkan salah satu metode penyensoran di atas.
Detector optis yang berlaku seperti thermometer, secara murni tanggap terhadap
pengaruh panas dari radiasi yang masuk, seperti detector piroelektrik, sel Golay,
termokopel dan termistor, tapi kedua yang terakhir kurang sensitive.
Detector cryogenic cukup tanggap untuk mengukur energy dari sinar – x tunggal, serta
foton cahaya terlihat dan dekat dengan infamerah (Enss 2005).
LDR adalah suatu bentuk komponen yang mempunyai perubahan resistansi yang
besarnya tergantung pada cahaya. Karakteristik LDR terdiri dari dua macam yaitu Laju
Recovery dan Respon Spektral:
Laju Recovery
Bila sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu
kedalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR
tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap tersebut. Namun
LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga di kegelapan setelah mengalami selang
waktu tertentu. Laju recovery merupakan suatu ukuaran praktis dan suatu kenaikan
nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K /detik, untuk LDR type
arus harganya lebih besar dari 200 K /detik (selama 20 menit pertama mulai dari level
cahaya 100 lux), kecepatan tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu
pindah dari tempat gelap ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms
untuk mencapai resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.
Respon Spektral
LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya
yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar
arus listrik yaitu tembaga, alumunium, baja, emas, dan perak. Dari kelima bahan
tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak digunakan karena
mempunyai daya hantar yang baik (TEDC, 1998).
PENGGUNAAN LDR PADA RANGKAIAN ELEKTRONIKA
* Memanfaatkan LDR untuk Alarm Cahaya *
Rangkaian alarm ini sangat sederhana namun mempunyai kemampuan yang
cukup baik dalam mencegah terbukanya lemari/laci yang seharusnya tertutup. Alarm
ini aktif ketika terdapat cahaya
Rangkaian alarm ini cara kerjanya sangat mudah dan pembuatannya juga tidak
terlalu rumit, sederhana. Dari namanya sudah dapat diketahui bahwa alarm ini akan
bekerja ketika terdeteksi adanya cahaya. Dengan fungsi tersebut maka rangkaian in
dapat digunakan sebagai alarm pencuri atau alarm terbukanya lemari/laci yang
seharusnya tertutup. Alarm ini dikatifkan ketika adanya cahaya yang datang pada
sensor dengan taraf keterangan tertentu. Pengaturan taraf terang – redup ini dapat
dilakukan dengan mengatur potensiometer R12. Sistem ini mempunyai 2 keunggulan
yaitu dilengkapi dengan waktu tunda pengaktifan alarm, pengaturan bunyi buzzer dan
detektor baterai.
Rangkaian Tunda
(dapat digunakan dalam rangkaian alarm, dll)
Rangkaian alarm cahaya ini menggunakan sumber tenaga berupa baterai 9V agar
dapat dibawa-bawa, tetapi tidak menutup kemungkinan untuk diberikan sumber tenaga
dari sebuah power suplai 12V. Rangkaian pada gambar 1 merupakan bagian dari
rangkaian lengkap alarm cahaya. Pada gambar 1 merupakan rangkaian yang menunda
aktifnya alarm ketika tombol SW1 di ‘ON’-kan/di tekan.
Dengan adanya rangkaian ini maka memungkinkan user untuk meletakkan alarm
ini di dalam sebuah lemari/laci sebelum alarm aktif. Rangkaian in dibentuk dari
rangkaian C1, R1, R2, Q1 dan D1. Pada saat tombol SW1 maka kapasitor C1 akan
mengisi muatan melalui R1 sehingga tegangan basis menjadi turun mendekati 0
volt. Kondisi ini akan menyebabkan transistor Q1 akan aktif dan memaksa tegangan di
pin 1 IC 1A akan high.
IC 1 merupakan gerbang inverter dengan schimtt trigger sebanya 6 buah. IC in
merupakan IC CMOS sehingga tegangan suplainya maksimal adalah 18 volt sehingga
dengan tegangan suplai saat ini (9 V dari baterai atau 12V dari power suplai eksternal)
masih dapat bekerja dengan baik. Kondisi pin 1 pada IC1 yang high ini akan
menyebabkan berapapun tegangan yang dihasilkan oleh pembagian tegangan R3, R12
dan R11 (LDR) tidak berubah yaitu mendekati 5 volt.
Beberapa saat setelah muatan kapasitor telah penuh maka tegangan basis Q1
sudah cukup untuk membuat Q1 untuk OFF sehingga tegangan di pin 1 benar-benar
dikendalikan oleh pembagian tegangan antara R3, R12 (potensiometer) dan R11 (LDR).
Jadi ketika Q1 ON maka tegangan di titik pin 1 IC1 akan ditahan tetap sekitar 5 volt dan
tegangan pembagian antara R3, R11, dan R12 akan diabaikan. Sebaliknya ketika Q1 OFF
maka tegangan di titik pin 1 IC1 akan ditentukan oleh pembagian tegangan antara
ketiga tahanan tersebut. Oleh sebab itu ketika Q1 ON maka apa pun kondisi cahaya
lampu (terang/redup) tidak akan mempengaruhi sistem sehingga buzzer akan selalu
OFF. Jika diperlukan waktu tunda yang lebih lama maka nilai kapasitor C1 dapat diganti
dengan yang sedikit lebih besar. Semakin besar nilai kapasitor C1 akan menyebabkan
waktu tunda keaktifan sistem akan semakin lama.