Sekilas tentang Cara kerja LDR (Sensor Cahaya)

Gambar LDR ukuran besar

Light Dependent resistor (LDR) merupakan sebuah resistor yang nilai resistansinya berubah seiring perubahan initensitas cahaya yang mengenainya. Dalam kondisi gelap, resistansi LDR sekitar 10MΩ, tapi dalam kondisi terang resistansi LDR menurun hingga 1KΩ atau bahkan lebih kecil lagi.

LDR terbuat dari sebuah cakram semikonduktor seperti kadmium sulfida dengan dua buah elektroda pada permukaannya. Pada saat intensitas cahaya yang mengenai LDR sedikit, bahan dari cakram LDR tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya saat intensitas cahaya yang mengenai LDR sedikit maka LDR akan memiliki resistansi yang besar.

Sedangkan pada saat kondisi terang, maka intensitas yang mengenai LDR banyak. Maka energi cahaya yang diserap akan membuat elektron bergerak cepat sehingga lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Dengan banyaknya elektron bebas, maka muatan listrik lebih mudah untuk dialirkan. Artinya saat intensitas cahaya yang mengenai LDR banyak maka LDR akan memiliki resistansi yang kecil dan menjadi konduktor yang baik.

Resistansi LDR pada kondisi terang (1.85 K ohm)

Resistansi LDR pada kondisi agak gelap (24.9 K ohm)

Gambar di atas adalah resistansi pada LDR dalam kondisi terang dan kondisi gelap. Dalam kondisi terang, resistansi masih kisaran 1K ohm, dan ketika cahaya sedikit terhalangi sehingga agak gelap, maka resistansi meningkat hingga puluhan kilo ohm. Karakteristik inilah yang bisa kita manfaatkan untuk mengaktifkan relay dan menghidupkan lampu.

      Skema Rangkaian Saklar Cahaya Otomatis




    Sensor Cahaya Sederhana

    Rangkaian sensor cahaya | Sensor cahaya dengan LDR 

    LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen elektronika yang dapat

berubah resistansinya ketika mendeteksi perubahan intensitas cahaya yang diterimanya

sehingga LDR dapat juga dikatakana sebagai sensor cahaya, karakteristik dari LDR ini ialah

LDR akan berubah resistansinya / tahanannya ketika terjadi perubahan cahaya yang

dideteksinya.

Dengan karakteristik seperti itu, dengan menggunakan prinsip pembagi tegangan dalam

merancang suatu sensor sederhana, dapat dibaca perhitungannya di artikel saya sebelumnya

Prinsip Dasar Rangkaian Sensor, Rangkaian Sensor dengan Pembagi Tegangan. kita dapat

merancang dan membuat rangkaian pendeteksi cahaya seperti pada bahasan sebelumnya telah

dibahas rangkaian sensor suhu dengan thermistor.

Berikut rangkaian sensor cahaya

Rangkaian sensor cahaya | Sensor suhu dengan LDR

Komponen yang digunakan pada rangkaian sensor cahaya diatas

Baterry

LDR

Variabel reesistor

Transistor NPN 2N2222

Relay

Led 2 Buah

Penjelasan rangkaian sensor cahaya

Ketika LDR mendeteksi kenaikan suhu maka resistansi LDR akan mengecil dan ketika

resistansi LDR lebih kecil dari resistansi variabel resistor sebagai pembagi tegangannya maka

akan ada arus yang mengalir ke basis transistor, ketika itu juga relay akan aktif dan led merah

[ sebagai indikator adanya cahaya] sebaliknya jika cahaya yang dideteksi LDR kecil maka

resistansi pada LDR akan menjadi besar, dan ketika resistansi LDR lebih besar dari pembagi

tegangannya dalam rangkaian kali ini variabel resistor maka tidak akan ada arus yang

mengalir ke basis transistor, relay tidak aktif dan led hijau [ sebagai indikator tidak adanya

cahaya ].

Rangkaian sensor cahaya | Ketika LDR tidak mendeteksi cahaya

Rangkaian sensor cahaya | Ketika LDR mendeteksi cahaya

Sensor Cahaya

Sensor cahaya adalah suatu alat yang dapat menangkap cahaya dengan mempergunakan LDR

(Light Dependent Resistor). LDR adalah jenis resistor yang nilai hambatanya dapat berubah,

tergantung dari intensitas cahaya yang mengenai permukaanya. Jika cahaya yang mengenai

permukaan atau penampang LDR semakin banyak atau besar, maka nilai hambatan dalam

LDR akan semakin kecil dan sebaliknya, jika cahaya yang mengenai permukaan LDR

semakin kecil, maka hambatan dalam LDR semakin besar. Berikut lambang dari LDR:

Lambang LDR (Light Dependent Resistor)

Rangkaian ini sangat sederhana dengan mempergunakan transistor sebagai switch. Dalam

rangkaian ini mempergunakan transistor BC 547, karena transistor ini termasuk jenis

transistor NPN dan tergolong mudah didapatkan dipasaran. Sumber tegangan yang dipakai

dalam rangkaian ini didapatkan dari tegangan DC dengan sumber batterai 9 volt. Komponen-

komponen yang diperlukan untuk membuat rangkaian ini adalah:

- Resistor 330 ohm dan 10k ohm

- Transistor BC 547

- Led

- Batterai 9 volt

- switch atau saklar

- LDR (Light Dependent Resisitor)

Untuk memperjelas posisi komponen-komponen, Berikut gambar skemanya :

Gambar Skema Rangkaian Sensor Cahaya

Resistor yang mempunyai nilai 10K ohm, dapat ditambah atau ditinggikan nilainya dengan

tujuan agar LDR lebih sensitif menerima cahaya. Karena arus yang melewati resistor akan

terhambat lebih besar, sehingga arus yang melewatinya semakin kecil dan arus dari sumber

akan masuk ke Basis dan Transistor dalam keadaan ON.

Analisa

Arus yang keluar dari batterai akan dibagi ke jalur yang menuju ke LED dan Menuju ke

LDR. Jika LDR menerima atau terkena cahaya yang sedikit sekali, menurut penjelasan diatas

tadi, sehingga hambatan yang terdapat pada LDR akan besar. Hal ini mengakibatkan arus

yang masuk ke kaki basis transistor kecil. Maka, hal ini akan menjadikan transistor dalam

kondisi cut off, sehingga arus dari kolektor tidak dapat dialirkan menuju emitor. Kondisi ini

mengakibatkan LED tidak menyala.

Jika cahaya yang mengenai LDR besar, maka hambatan yang terdapat pada LDR sendiri akan

semakin kecil. Sehingga LDR lebih dapat mengalirkan arus yang menuju ke basis transistor.

Mengalirnya arus ke basis mengakibatkan transistor dalam kondisi ON, sehingga Arus yang

terdapat pada kaki kolektor dapat menuju ke emitor. Dan akhirnya LED dapat menyala

Gambar skema diatas dibuat pada software simulator Proteus. Pada simulasinya, rangkaian

diatas dapat dikatakan berhasil sesuai dengan teori yang kami dapat di bangku perkuliahan.

Namun, dalam praktek nyata, kami menemukan beberapa permasalahan yang sangat berarti

bagi kami. Karena dalam praktek, kami menggunakan rangkaian dan komponen sama

terutama dalam penggunaan Transistor. Transistor yang kami pakai masih BC 547 yang

bertipe NPN. Dalam praktek yang pertama sama persis dengan hasil simulasi pada proteus.

Sedangkan simulasi kedua, hasilnya berbeda dan berkebalikan dengan hasil yang ada pada

proteus. Hasil praktek yang kedua seolah-olah menggunakan transistor PNP. Jadi untuk hasil

yang kedua ketika cahaya yang mengenai permukaan LDR semakin banyak, LED semakin

redup dan akhirnya mati.

Sampai saat ini kami belum menemukan kesalahan atau penyebab yang membuat dri kedua

percobaan tersebut berbeda. Kedua alat ini dibuat untuk memenuhi tugas yang diberikan

dosen kami pada tugas pembuatan alat ukur. Yang kami ukur adalah tegangan yang terdapat pada LED.

Sumber : http://www.elangsakti.com/2015/06/rangkaian-sensor-cahaya-ldr-lampu-otomatis.html                  danhttp://dokumen.tips/documents/rangkaian-sensor-cahaya.html