laporan tentang pembuatan sensor ldr

10
1 BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dengan perkembangan teknologi elektronika saat ini, telah banyak  peralatan elektronika yang dirancang untuk membantu pekerjaan manusia. Pada  bidang industri, peralatan-peralatan manual digantikan dengan peralatan elektronik yang dapat bekerja secara otomatis. Peralatan- peralatan ini diantaranya digunakan untuk mempermudah pekerjaan, memperkecil biaya, meminimalisasi waktu, dan menghemat tenaga. Sensor cahaya adalah sensor yang membuat kita dapat melakukan  pendeteks ian cahaya, terus melakukan perubahan terhadapnya jadi sinyal listrik dan dipakai dalam sebuah rangkaian yang memakai cahaya sebagai  pemicunya . Beberapa komponen yang biasanya digunakan dalam rangkaian sensor cahaya diantaranya Light Dependent Resistor (LDR), Photodiode / dioda foto, dan Photo Transistor / Foto Transistor. Dengan pesatnya perkembangan dunia teknologi dan untuk memenuhi tugas mata kuliah pengukuran listrik, penulis membuat sebuah alat sensor  photoodioda yang berfungsi untuk mengetahui cara kerja sensor terhadap cahaya. 1.2 Tujuan Dari uraian latar belakang di atas, pembuatan sensor photodioda memiliki tujuan sebagai berikut : 1. Memanfaatkan photodioda sebagai komponen utama sensor cahaya. 2. Mempelajari dan memahami cara kerja photodioda sebagai komponen utama sensor cahaya. 3. Memahami metode pengukuran pada sensor photodioda. 4. Memahami aplikasi sensor dalam sistem pengukuran.

Upload: cesc-deftone

Post on 15-Oct-2015

70 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

s

TRANSCRIPT

  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    1/10

    1

    BAB 1. PENDAHULUAN

    1.1 Latar BelakangDengan perkembangan teknologi elektronika saat ini, telah banyak

    peralatan elektronika yang dirancang untuk membantu pekerjaan manusia. Pada

    bidang industri, peralatan-peralatan manual digantikan dengan peralatan

    elektronik yang dapat bekerja secara otomatis. Peralatan- peralatan ini

    diantaranya digunakan untuk mempermudah pekerjaan, memperkecil biaya,

    meminimalisasi waktu, dan menghemat tenaga.

    Sensor cahaya adalah sensor yang membuat kita dapat melakukanpendeteksian cahaya, terus melakukan perubahan terhadapnya jadi sinyal

    listrik dan dipakai dalam sebuah rangkaian yang memakai cahaya sebagai

    pemicunya. Beberapa komponen yang biasanya digunakan dalam rangkaian

    sensor cahaya diantaranya Light Dependent Resistor (LDR), Photodiode /

    dioda foto, dan Photo Transistor / Foto Transistor.

    Dengan pesatnya perkembangan dunia teknologi dan untuk memenuhi

    tugas mata kuliah pengukuran listrik, penulis membuat sebuah alat sensorphotoodioda yang berfungsi untuk mengetahui cara kerja sensor terhadap

    cahaya.

    1.2 TujuanDari uraian latar belakang di atas, pembuatan sensor photodioda

    memiliki tujuan sebagai berikut :

    1. Memanfaatkan photodioda sebagai komponen utama sensor cahaya.2. Mempelajari dan memahami cara kerja photodioda sebagai komponen

    utama sensor cahaya.

    3. Memahami metode pengukuran pada sensor photodioda.4. Memahami aplikasi sensor dalam sistem pengukuran.

    http://elektronikadasar.info/sensor-cahaya.htmhttp://elektronikadasar.info/sensor-cahaya.htm
  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    2/10

    2

    BAB 2. LANDASAN TEORI

    2.1 Landasan Teori

    Sensor cahaya adalah sensor yang membuat kita dapat melakukan

    pendeteksian cahaya, terus melakukan perubahan terhadapnya jadi sinyal

    listrik dan dipakai dalam sebuah rangkaian yang memakai cahaya sebagai

    pemicunya. Beberapa komponen yang biasanya digunakan dalam rangkaian

    sensor cahaya diantaranya Light Dependent Resistor (LDR), Photodiode /

    dioda foto, dan Photo Transistor / Foto Transistor.

    Photodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya.

    Berbeda dengan diode biasa, komponen elektronika ini akan mengubah

    cahaya menjadi arus listrik. Cahaya yang dapat dideteksi oleh diode foto ini

    mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak, ultra ungu sampai dengan

    sinar-X.Aplikasi diode foto mulai daripenghitung kendaraan di jalan umum

    secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa peralatan di

    bidang medis. Definisi Photo dioda dan LED. Photo dioda digunakan sebagai

    komponen pendeteksi ada tidaknya cahaya maupun dapat digunakan untukmembentuk sebuah alat ukur akurat yang dapat mendeteksi intensitas cahaya

    dibawah 1pW/cm2 sampai intensitas diatas 10mW/cm2. Photo dioda

    mempunyai resistansi yang rendah pada kondisi forward bias, kita dapat

    memanfaatkan photo dioda ini pada kondisi reverse bias dimana resistansi

    dari photo dioda akan turun seiring dengan intensitas cahaya yang masuk.

    Gambar 1. sensor photodioda

    Dioda peka cahaya adalah jenis dioda yang berfungsi mendektesi

    cahaya. Berbeda dengandioda biasa, komponen elektronika ini akan

    http://elektronikadasar.info/sensor-cahaya.htmhttp://id.wikipedia.org/wiki/Diodahttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Infra_merahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahaya_tampakhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ultra_unguhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar-Xhttp://id.wikipedia.org/wiki/Penghitunghttp://4.bp.blogspot.com/_EV7nQtYej04/TIeyoggQE7I/AAAAAAAAAAw/q4gIuplm8vg/s1600/photodioda.jpghttp://id.wikipedia.org/wiki/Penghitunghttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar-Xhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ultra_unguhttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahaya_tampakhttp://id.wikipedia.org/wiki/Infra_merahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Diodahttp://elektronikadasar.info/sensor-cahaya.htm
  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    3/10

    3

    mengubah menjadi arus listrik. Cahaya yang dapatdideteksi oleh dioda peka

    cahaya ini mulai dari cahaya inframerah, cahaya tampak, ultra ungusampai

    dengan sinar-X. Aplikasi dioda peka cahaya mulai dari penghitung kendaraan

    di jalanumum secara otomatis, pengukur cahaya pada kamera serta beberapa

    peralatan dibidang medis.

    Photodiodea dibuat dari semikonduktor dengan bahan yang populer

    adalah silicon ( Si) atau galium arsenida ( GaAs), dan yang lain meliputi

    InSb, InAs, PbSe. Material ini menyerap cahaya dengan karakteristik panjang

    gelombang mencakup: 2500 - 11000 untuk silicon, 8000 20,000

    untuk GaAs. Ketika sebuah photon (satu satuan energi dalam cahaya) dari

    sumber cahaya diserap, hal tersebut membangkitkan suatu elektron dan

    menghasilkan sepasang pembawa muatan tunggal, sebuah elektron dan

    sebuah hole, di mana suatu hole adalah bagian dari kisi-kisi semikonduktor

    yang kehilangan elektron. Arah Arus yang melalui sebuah semikonduktor

    adalah kebalikan dengan gerak muatan pembawa. cara tersebut didalam

    sebuah photodiode digunakan untuk mengumpulkan photon - menyebabkan

    pembawa muatan (seperti arus atau tegangan) mengalir/terbentuk di bagian-

    bagian elektroda.Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang

    dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang

    dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang

    dipancarkan oleh infrared.

    Gambar 2. Panjang gelombang yang dihasilkan oleh bahan photodioda

    yang berbeda terhadap pengliatan mata

    http://4.bp.blogspot.com/-yV4UhT5tlEo/T5NTjf0eIkI/AAAAAAAAAVU/j3KrR4s4BsE/s1600/2.png
  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    4/10

    4

    Alat yang mirip dengan dioda peka adalah transistor foto

    (phototransistor). Transistorfoto ini pada dasarnya adalah jenis transistor

    bipolar yang menggunakan kontak (junction) base-collector untuk menerima

    cahaya. Komponen ini mempunyai sensitivitas yang lebih baik jika

    dibandingkan dengan diodapeka cahaya. Hal ini disebabkan karena electron

    yang ditimbulkan oleh foton cahaya padajunction ini diinjeksikan di bagian

    Base dan diperkuat di bagian kolektornya. Namun demikian,waktu respons

    dari transistor foto secara umum akan lebih lambat dari pada dioda peka

    cahaya.

    Prinsip kerja, karena photodioda terbuat dari semikonduktor p-n

    junction maka cahaya yang diserap oleh photodioda akan mengakibatkan

    terjadinya pergeseran foton yang akan menghasilkan pasangan electron-hole

    dikedua sisi dari sambungan. Ketika elektron-elektron yang dihasilkan itu

    masuk ke pita konduksi maka elektron-elektron itu akan mengalir ke arah

    positif sumber tegangan sedangkan hole yang dihasilkan mengalir ke arah

    negatif sumber tegangan sehingga arus akan mengalir di dalam rangkaian.

    Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang dihasilkan tergantung dari

    besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodioda.

  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    5/10

    5

    BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN

    3.1 Gambar Rangakaian

    Gambar 3. Skema rangkaian sensor photodioda

    3.2 Alat dan Bahan

    1. PCB2. Baterai Box3. Baterai 2 buah @ 1,5 volt4. Vu meter5. Resistor 100 6. Trimpot / Potensio 50 K7.

    Photodioda

    8. Saklar9. Kabel10. Jumper11. Penyangga

  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    6/10

    6

    3.3 Langkah kerja

    Dalam pembuatan sensor photodioda langkah kerja yang kami lakukan

    adalah sebagai berikut :

    1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan.2. Siapkan skema rangkaian sesuai dengan rangkaian yang ditentukan.3. Rangkai komponen-komponen pada PCB.4. Hubungkan setiap komponen pada PCB dengan solder.5. Periksa setiap sambungan pada komponen dengan menggunakan

    avometer.

    6. Pasang baterai sebagai sumber tegangan.7. Periksa sensor photo dioda dengan memberikan cahaya pada sensor

    photo dioda tersebut.

    8. Ukur arus maksimum dan arus pada resistor dengan menggunakanavometer.

  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    7/10

    7

    BAB 4. DATA DAN ANALISIS DATA

    4.1 Data

    Data dari percobaan sensor cahaya dengan pothodioda yang didapat

    sebagai berikut :

    No. Parameter Nilai

    1 I max 3, 07 mA

    2 I pada R 100 2.63 mA

    3 V vu 0,5 volt

    4.2 Analisa Data

    Sensor cahaya adalah sensor yang membuat kita dapat melakukan

    pendeteksian cahaya, terus melakukan perubahan terhadapnya jadi sinyal

    listrik dan dipakai dalam sebuah rangkaian yang memakai cahaya sebagai

    pemicunya.

    Photodioda adalah jenis dioda yang berfungsi mendeteksi cahaya.

    Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang

    dipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang

    dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang

    dipancarkan oleh infrared.

    Prinsip kerja sensor photodioda adalah karena sensor photodioda

    terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang diserap oleh

    photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang akanmenghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika

    elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-

    elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole

    yang dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus akan

    mengalir di dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron ataupun hole yang

    dihasilkan tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh

    photodioda.

    http://elektronikadasar.info/sensor-cahaya.htmhttp://id.wikipedia.org/wiki/Diodahttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Diodahttp://elektronikadasar.info/sensor-cahaya.htm
  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    8/10

    8

    Dari percobaan sensor photodioda yang telah dilakukan dimana

    rangkaiannya tersusun dari beberapa komponen seperti : Baterai 3 volt, Vu

    meter, Resistor 100 , Trimpot / Potensio 50 K, Sensor Photodioda, dan

    Saklar didapatkan hasil pengukauran data yaitu : arus maxsimum yang

    mengalir pada rangkaian sensor cahaya ini nilainya sebersar 3.07 mA, arus

    yang mengalir pada resistor 100 sebesar 2.63 mA, dan tegangan pada Vu

    meter ketika sensor photodioda bekrja adalah sebesar 0,5 volt.

  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    9/10

    9

    BAB 5. PENUTUP

    5.1 Kesimpulan

    Dari percobaan sensor cahaya dengan pothodioda yang telah kami

    lakukan maka dapat disimpulkan bahwa :

    1. Tegangan output yang dibca oleh VU meter dipengaruhi oleh pengaturantrimpot, dimana jika nilai tahanan diperbesar maka nilai tegangan

    semakin kecil dan begitu pula sebaliknya.

    2. Photodioda digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yangdipancarkan oleh Infrared. Besarnya tegangan atau arus listrik yang

    dihasilkan oleh photodioda tergantung besar kecilnya radiasi yang

    dipancarkan oleh infrared.

    3. Arus maxsimum yang mengalir pada rangkaian sensor cahaya ininilainya sebersar 3.07 mA.

    4. Arus yang mengalir pada resistor 100 sebesar 2.63 mA.5. Tegangan pada Vu meter ketika sensor photodioda bekrja adalah sebesar

    0,5 volt.

  • 5/26/2018 Laporan tentang pembuatan sensor LDR

    10/10

    10