RANGKAIAN SENSOR CAHAYA MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR

1.1    PENGERTIAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR
 
Light Dependent Resistor (LDR) merupakan jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap, nilai tahanannya semakin besar. Sedangkan dalam cahaya yang terang, nilai tahanannya semakin kecil. Dalam keadaan gelap, resistansi LDR sekitar 10Mohm dan dalam keadaan terang sebesar 1Kohm atau kurang.
Resistor ini biasa digunakan sebagi detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. LDR terdiri dari sebuah cakam semi konduktor yang mempunyai dua buah elektroda pada permukaannya. LDR terbuat dari bahan semi konduktor seperti cadnium sulfide. Dengan bahan ini, energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.
Di bawah ini adalah gambar dan simbol dari LDR :


1.2    BAGIAN – BAGIAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR
Berikut ini merupakan gambar dari LDR beserta bagian – bagiannya :

1.    Cadnium sulphide wire
2.    Glass cover
3.    Metal/plastic case
4.    Terminals for connection
5.    Mounting collar

1.3    KARAKTERISTIK LIGHT DEPENDENT RESISTOR

1.    Laju Recovery Sensor Cahaya LDR
Bila sebuah sensor cahaya LDR dibawa  dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu ke dalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi dari LDR tidak segera berubah pada keadaan ruangan gelap tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai nilai di kegelapan setelah mengalami selang waktu tertentu.

    Laju recovery merupakan suatu ukuran praktis dan suat kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini ditulis dalam K/detik, untuk LDR tipe arus nilainya lebih dari 2000K/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 sesui dengan level cahaya 400 lux.

2.    Respon Spektral Sensor Cahaya LDR
Sensor cahaya LDR tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh padanya. 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 lebih baik.

1.4    RANGKAIAN SENSOR CAHAYA MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR
Berikut ini merupakan gambar dari rangkaian sensor cahaya, di mana rangkaian ini menggunakan Light Dependent Resistor (LDR).

    Komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian di atas, beserta fungsi dari masing – masing komponen yaitu :
1.    Satu buah resistor 3K3 Ω, 22K Ω, 5K6 Ω, 100 Ω, 1K5 Ω, 6K8 Ω, 1MΩ
       Resistor berfungsi untuk menghambat aliran arus listrik yang melewati rangkaian.
2.    Satu buah LDR (Light Dependent Resistor)
       LDR atau Light Dependent Resistor berfungsi sebagai detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya.
3.    Empat buah dioda IN4007, satu buah dioda IN4002
       Dioda berfungsi sebagai penyearah arus atau tegangan yang diberikan.
4.    Satu buah dioda zener
       Dioda zener berfungsi untuk menstabilkan arus listrik pada rangkaian.
5.    Dua buah Transistor 9014
       Transistor berfungsi sebagai perata arus, pengatur stabilitas tegangan, serta menahan sebagian arus yang mengalir dalam rangkaian.
6.    Satu buah kapasitor 0,47μF(polyester),  47μF/16V, 220μF/16V, 100μF/50V
       Kapasitor berfungsi menyimpan muatan listrik.
7.    Relay DC 12V
    Relay memungkinkan penggunaan arus kecil untuk mengontrol arus yang lebih besar guna mengurangi beban kerja.
8.    Kabel penghubung secukupnya
       Kabel berfungsi menghubungkan rangkaian dengan arus listrik dari sumber tegangan.

1.5    CARA KERJA RANGKAIAN SENSOR CAHAYA MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR
Rangkaian sensor cahaya yang menggunakan Light Dependent Resistor (LDR) menggunakan prinsip kerja berdasarkan perubahan intensitas cahaya. Rangkaian tersebut dihubungkan dengan sebuah lampu dan sumber arus, seperti terlihat pada gambar ini :

Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram yang terdapat pada LDR akan menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yang buruk atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap.
Pada saat cahay 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.

1.6    APLIKASI DARI RANGKAIAN SENSOR CAHAYA MENGGUNAKAN LIGHT DEPENDENT RESISTOR
Pengembangan aplikasi menggunakan rangkaian sensor cahaya dengan LDR contohnya yaitu :
1.    Lampu Penerangan Jalan Otomatis
     Lampu ini akan menyala secara otomatis pada malam hari dimana keadaan cahaya redup atau tidak ada cahaya dan akan mati pada pagi hingga sore hari dimana terdapat cahaya atau keadaan cahaya terang.
2.    Alarm Cahaya Otomatis

       Alarm ini akan berbunyi jika terdapat cahaya dan akan mati jika tidak terdapat cahaya disekitarnya. Pada rangkaian ini, prinsip kerja LDR terbalik. Maka kita perlu sebuah potensiometer untuk mengatur kepekaan LDR.
3.    Tirai Rumah Otomatis
       Tirai akan membuka secara otomatis ketika terdapat cahaya yaitu pada pagi hingga sore hari dan akan menutup ketika tidak terdapat cahaya yaitu pada malam hari.
4.    Atap Tempat Jemuran Otomatis
       Atap tempat jemuran akan membuka dengan sendirinya ketika terdapat cahaya dan akan menutup ketika cahaya kembali redup.


DAFTAR PUSTAKA

http://ilmulistrik.com/ldr-light-dependent-resisotor.html
http://indra95.wordpress.com/2013/07/07/fungsi-relay-dan-manfaatnya/
http://lmuinstrumentasi.blogspot.co/2013/03/ldr-light-dependent-resistor.html?m=1http://komponenelektonika.biz/fungsi-transistor.html