Penjelasan jensi, fungsi dan gambar sensor cahaya – Sensor cahaya adalah komponen atau perangkat elektronika yang dapat mengubah energi cahaya atau foton menjadi energi atau sinyal listrik. Rentang spektrum frekuensi cahaya yang dapat diterima oleh sensor cahaya mulai dari sinar infra merah hingga sinar ultra violet.
Sensor cahaya dapat mengeluarkan energi listrik dengan besaran tertantu sesuai dengan intensitas cahaya yang diterimanya. Komonen ini sering juga disebut sebagai photosensor.
Cara kerja sensor cahaya
Prinsip kerja sensor cahaya di dasarkan pada efek fotolistrik internal. Dimana ketika cahaya atau foton ditembakkan ke permukaan logam, maka akan menyebabkan elektron bebas pada logam tersebut bergerak keluar sehingga menghasilkan aliran elektron. Aliran elektron ini yang kita sebut sebagai arus listrik.
Besarnya aliran elektron akan tergantung dari intensitas energi cahaya yang ditembakkan. Selain itu, pergerakan elektron hanya dapat terjadi setelah cahaya mencapai ambang batas tertentu. Dengan kata lain, elektron akan bergerak ketika mendapatkan energi minimum dari cahaya untuk melepaskan diri dari ikatan pada molekul partikel logam.
Jenis dan gambar sensor cahaya
Sensor cahaya terdiri dari beberapa jenis yang berbeda. Komponen ini dapat menghasilkan arus listrik karena adanya cahaya atau pancaran foton yang mengenai permukaan peka cahaya pada komponen ini.
Berikut ini beberapa jenis sensor cahaya yang sering digunakan untuk berbagai proyek elektronika :
1. Photovoltaik Cell
Sesuai dengan namanya, cara kerja jenis sensor cahaya ini mengikuti prinsip efek fotovoltaik untuk mengubah energi cahaya secara langsung menjadi energi listrik. Sel-sel ini menghasilkan gaya gerak listrik yang sebanding dengan energi radiasi yang diterima.
Sel silikon sambungan tunggal yang paling populer menghasilkan tegangan rangkaian terbuka maksimum sekitar 0,5 hingga 0,6 Volt. Sel surya menggunakan selenium sebagai bahan fotovoltaik. Selain menghasilkan dan menyimpan energi listrik, sel fotovoltaik juga bisa bertindak sebagai fotodetektor.
Di bawah ini adalah gambar sensor cahaya photovoltaik cell.
2. Photodioda
Sensor cahaya photodioda merupakan dioda yang mengubah energi cahaya menjadi aliran elektron atau arus listrik. Struktur susunan dioda jenis ini sama seperti jenis dioda biasa yang mempunyai PN junction. Perbedaannya dengan dioda biasa adalah, komponen ini memiliki casing body yang transparant. Hal ini dimaksudkan untuk memfokuskan cahaya agar dapat mengenai persimpangan PN.
Jenis dioda ini lebih sensitif terhadap cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang, yaitu cahaya yang termasuk dalam spektrum merah dan infra merah dibandingkan degan cahaya spektrum tampak atau ultraviolet.
Silikon dan germanium adalah bahan yang paling umum digunakan untuk membuat photodioda. Komponen ini lebih banyak digunakan pada peralatan kedokteran karena memiliki karakteristik yang peka terhada cahaya inra merah.
3. Photoresistor
Photoresistor dikenal juga sebagai Light emitting Resitor atau LDR. LDR merupakan komponen peka cahaya yang nilai hambatannya berubah ubah berdasarkan jumlah energi cahaya yang diterimanya. Semakin rendah intensitas cahaya, semakin tinggi hambatannya.
Hal ini terjadi karena ketika LDR menerima cahaya dengan intensitas yang besar, maka semain banyak aliran elektron yang terjadi di dalamnya. Sehingga bisa dikatakan hambatan LDR semakin rendah. Demikian sebaliknya, semakin sedikit intensitas cahaya yang diterima, maka aliran elektron yang terjadi makin kecil.
Bahan pembuat photoresistor biasanya dari bahan semikonduktor sel kadmium sulfida. Bahan ini dikenal mempunyai resistan yang tinggi dan peka terhadap cahaya. Contoh bahan semikonduktor lain yang digunkan untuk membuat photoresistor adalah : Indium Antimonide, Selenida dan Sulfida.
Salah satu kekurangan dari jenis sensor cahaya adalah waktu respon yang lambat ketika terkena paparan sinar.
4. Phototransistor
Prinsip kerja phototransistor mirip dengan jenis photodioda yang diperkuat. Pada jenis sensor ini terdiri dari PN junction kolektor – basis dengan bias balik ketika terkena cahaya atau radiasi.
Karena adanya proses penguatan. sensitivitas phototransistor jauh lebih peka dibandingkan dengan photodioda, sekitar 100 hingga 500 kali.
Sebenarnya, sensor cahaya phototransistor seperti sebuah transistor tipe NPN namun dihilangkan kaki basisnya. Cahaya yang mengenai permukaan sensor akan difokuskan menggunakan lensa transparant yang menyatu dengan body.
Sensor phototransistor banyak digunakan pada berbagai perangkat smartphone untuk mendeteksi intensitas cahaya disekitarnya. Berikut ini gambar sensor cahaya jenis phototransistor.
Fungsi dan penggunaan sensor cahaya
Sensor cahaya banyak digunakan untuk berbagai perangkat dan proyek elektronika, mulai dari sirkuit elektronika sederhana seperti saklar sensor cahaya hingga perangkat elektronika yang rumit. Berikut ini beberapa contoh penggunaan dan fungsi sensor cahaya :
- Untuk instrument sel surya.
- Modul sensor pada smartphone atau tablet.
- Perangkat lampu otomatis mobil atau jalanan.
- Sistem keamanan.
- Sistem deteksi cahaya pada lahan pertanian.
- Sirkuit saklar otomatis.
FAQ tentang sensor cahaya
Apa fungsi dari sensor cahaya?
Sensor cahaya berfungsi untuk menerima cahaya dan mengubahnya menjadi sinyal lsitrik berupa elektron dengan besaran tertentu. Makin besar cahaya yang diterima sensor, makin besar pula aliran elektron yang terjadi.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan sensor cahaya?
Sensor cahaya adalah komponen elektronika yang dapat mengubah gelombang cahaya menjadi aliran elektron.
LDR termasuk sensor apa?
LDR atau Light Dependent Resistor termasuk ke dalam jenis sensor cahaya yang banyak digunakan pada modul rangkaian elektronika. Komponen ini menghasilkan nilai resistensi yang berubah ubah sesuai intensitas cahaya yang diterimanya.
Apakah infrared termasuk sensor cahaya?
Sensor infra red yang ada pada remote control termasuk ke dalam jenis sensor cahaya. Sensor infra red bekerja pada spektrum frekuensi cahaya yang rendah.
Bagaimana cara kerja dari sensor cahaya LDR?
Sensor cahaya LDR memiliki nilai hambatan tertentu. Ketika diberikan cahaya pada sensor LDR ini, maka akan mempengaruhi komposisi elekron di dalamnya, sehingga nilai hambatannya akan berkurang.
