Pengertian Sensor Cahaya dan Jenis Jenis Sensor Cahaya

 

Pengertian Sensor Cahaya

 

Sensor cahaya adalah sebuah alat atau komponen yang berfungsi untuk mengubah energi  cahaya baik cahaya tampak atau infrared menjadi energi listrik.

Alat ini mampu melakukan pendeteksian keberadaan cahaya dan kemudian mengolahnya menjadi sinyal listrik untuk digunakan dalam sebuah rangkaian yang menggunakan cahaya sebagai pemicunya.

Cara kerja dari sensor cahaya ini adalah mengubah energi dari cahaya (Foton) menjadi listrik (Electron), dimana tergantung besar kecilnya intensitas cahaya yang diterima oleh penampang sensor itu sendiri. Biasanya satu foton dapat membangkitkan satu elektron.

 

Jenis Jenis Sensor Cahaya

Berdasarkan Output

Ditinjau dari perubahan outputnya, sensor cahaya dapat dibedakan menjadi 2 jenis utama, yakni :

• Sensor Cahaya Fotovoltaik
• Sensor Cahaya Fotokonduktif

Berdasarkan Input

Sedangkan bila ditinjau dari jenis  cahaya yang diterima, maka sensor cahaya dapat dibedakan menjadi 2 tipe utama juga diantaranya adalah :

• Sensor Cahaya Inframerah
• Sensor Cahaya Ultraviolet

1. Sensor Cahaya Fotovoltaik

Tipe Fotovoltaik merupakan sensor cahaya yang menghasilkan perubahan tegangan pada output sensornya  apabila sensor menerima intensitas cahaya. Salah satu sensor cahaya tipe foltovoltaik yang paling banyak digunakan adalah solar cell atau sel surya.

Solar sel merupakan alat sensor sinar yang mengubah energi cahaya matahari secara langsung menjadi energi listrik. Cara kerja dari sel surya ini yaitu pada sambungan silikon PN dengan lapisan P yang transparan sehingga cahaya bisa masuk.

Ketika ada cahaya yang masuk ke penampang sensor, maka elektron akan bergerak dari P ke N  dan mampu menghasilkan tegangan DC kecil yaitu sekitar 0,5 Volt per sel pada sinar matahari penuh.

Fungsi sensor cahaya jenis ini biasanya digunakan pada rangkaian untuk pengisi baterai otomatis dengan hanya mengandalkan sinar matahari dan juga digunakan pada rangkaian penerangan jalan yang tidak dapat dialiri listrik PLN.

2. Sensor Cahaya  Fotokonduktif

 

Tipe fotokonduktif ini merupakan alat sensor sinar yang mampu manghasilkan perubahan konduktansi atau resistansi pada kaki terminal outputnya sesuai dengan kuat lemah cahaya yang diterima oleh sensor.

Komponen sensor jenis ini dapat dibagi menjadi beberapa tipe diantaranya adalah :

 

 a. LDR / Light Dependent Resistor

LDR adalah sebuah resistor dimana memiliki nilai resistansi yang dapat berubah sesuai dengan intensitas cahaya yang masuk ke sensor. Prinsip dasar LDR adalah ketika intensitas cahaya yang diterima kuat, maka nilai resistansinya semakin kecil,  dan sebaliknya jika cahaya gelap maka nilai resistansinya juga besar.

Hal ini disebabkan oleh elektroda pada LDR yang memiliki bahan dasar Cadnium Sulfide, dimana jika terkena cahaya akan banyak elektron yang dilepaskan sehingga resistansi menjadi lebih kecil, dan ketika cahaya menjadi gelap maka elektron yang dilepasakan sangat sedikit sehingga resistansi menjadi besar sekali hingga sampai 10M Ohm.

Resistor LDR banyak digunakan pada sebuah rangkaian sensor  cahaya untuk penerangan atau lampu karena harganya yang terjangkau.

 

b. Photo Transistor

Photo transistor adalah sebuah transistor yang memiliki resistansi antara 2 kaki terminal kolektor dan emitor yang dihubungkan ke rangkaian. Pada transistor ini sebuah lensa pemfokus dipasang pada kaki Basis untuk dikendalikan cahaya yang masuk ke permukaan sensor foto transistor. Nilai resistansi juga ditentukan kuat lemahnya intensitas cahaya yang diterima.

Prinsip dasar photo transistor adalah semakin rendah intensitas cahaya yang masuk ke sensor, maka nilai resistansi antara kaki Emitor dan kolektor akan semakin tinggi. Hal ini disebabkan oleh bahan photo transistor yang berasal dari silikon atau semikonduktor yang cukup sensitif terhadap cahaya.

 

c. Photo Dioda

Photo dioda merupakan sebuah dioda yang menghasilkan perubahan nilai resistansi pada terminal anoda dan katoda apabila mendapat cahaya, dimana nilai resistansi ini juga ditentukan akan intensitas cahaya yang diterima.

Semakin besar intensitas cahaya yang terima oleh sensor maka nilai resistansi anoda dan katoda akan semakin rendah. Pada photo dioda nilai resistansinya rendah dan arus listrik yang dapat dialirkan satu arah saja dari kaki Anoda ke kaki katoda.

 Komponen ini banyak ditemukan pada rangkaian penghitung / counter, alat ukur cahaya dan juga sebagai sensor cahaya pada peralatan digital seperti kamera dan penggunaan industri.

 

d. Sensor Inframerah / Infrared

Sensor infrared merupakan sensor cahaya yang hanya akan merespon adanya perubahan cahaya jenis inframerah saja. Salah satu contohnya yaitu cahaya dari LED inframerah. Prinsip kerja dari sensor infrared ini adalah jika sensor menerima pancaran cahaya inframerah maka di antara kaki terminal outputnya akan terjadi perubahan resistansi.

Komponen ini sering digunakan pada televisi konvensional atau televisi LCD/LED pada rangkaian remote controlnya, sebagai sensor remote. Umumnya dikemas dalam bentuk satu chip IC kecil yang dialiri tegangan supply dan ketika chip IC mendapat cahaya inframerah dari remote maka pada outputnya akan tejadi perubahan tegangan atau sekaligus menerima data digital dari remote TV untuk kemudian diproses di IC mainboard TV.

Selain itu, sensor infrared juga banyak digunakan pada alat ukur seperti untuk mendeteksi suhu dengan menggunakan thermometer infrared.

 

e. Sensor Ultraviolet

Sensor Ultraviolet atau Sensor UV merupakan sebuah sensor cahaya yang hanya merespons adanya perubahan intensitas cahaya ultraviolet yang mengenainya. Sensor jenis ini sangat sensitif sekali terhadap keberadaan api bahkan  sekecil apapun seperti pada api rokok.

Pada dasarnya sekecil apapun api mampu memancarkan sinar ultraviolet. Sensor UV ini akan memberikan perubahan besaran listrik pada terminal outputnya ketika menerima perubahan pancaran sinar ultraviolet.

Biasanya sensor UV ini banyak digunakan pada sensor kebakaran atau juga pada robot pemadam kebakaran. Komponen sensor UV yang umum adalah UVTron yang memiliki bentuk mirip transistor tabung yang pada kakinya terdapat pin anoda dan katoda.