Sensor Cahaya – Prinsip Kerja, Jenis, dan Aplikasi

Umumnya, sensor cahaya mengubah energi cahaya menjadi energi listrik dan dapat diterapkan di beberapa sektor seperti perangkat pintar, pertanian, dan keamanan.

Hari ini, kita akan membahas berbagai jenis sensor cahaya dan prinsip kerjanya.

Apa itu Sensor Cahaya?

Sensor cahaya adalah perangkat fotolistrik pasif yang mengubah foton (energi cahaya seperti infra merah atau cahaya tampak) menjadi sinyal listrik (elektron).

Output sinyal listrik sering menunjukkan intensitas cahaya setelah mengukur energi radiasi dalam rentang spektral cahaya.

Bagaimana Cara Kerja Sensor Cahaya?

Prinsip kerja untuk semua jenis sensor cahaya adalah pembangkitan tegangan/arus sebagai respons terhadap energi cahaya yang masuk. Namun, mereka memiliki mode operasi yang berbeda.

Sekarang, mari kita lihat berbagai prinsip kerja pada sensor cahaya tertentu di bagian berikut.

Jenis Sensor Cahaya

Mereka termasuk yang berikut ini.

Fotoresistor (LDR)

(fotoresistor)

Light-dependent resistors (LDRs) (photoresistors) adalah sensor cahaya utama yang berlaku di sirkuit sensor cahaya.

Komponen yang menyusun fotoresistor adalah sel kadmium sulfida yang merupakan bahan fotokonduktif dengan resistansi tinggi. Selain itu, sel memiliki sensitivitas tinggi terhadap cahaya inframerah dekat dan cahaya tampak.

Prinsip kerja

Seringkali, fotoresistor bekerja mirip dengan resistor biasa. Namun, perubahan hambatan listrik pada fotoresistor tergantung pada jumlah cahaya yang terpapar padanya.

Karena itu;

• Ada resistensi yang lebih tinggi di antara sel-sel kadmium sulfida jika ada intensitas cahaya rendah dari sumber cahaya. Dan sebaliknya.

Sebagian besar, Anda akan melihat prinsip kerja di atas dalam aplikasi seperti lampu jalan. Dalam kasus seperti itu, ada resistensi yang lebih rendah karena intensitas cahaya yang lebih tinggi, sehingga tidak ada produksi cahaya di siang hari.

Fotodioda

(fotodioda)

Fotodioda atau fotosensor adalah jenis sensor cahaya kedua kami.

Tidak seperti fotoresistor yang bekerja tergantung pada perubahan resistansi, fotodioda memiliki adaptasi yang kompleks terhadap cahaya. Mereka malah mengubah tingkat cahaya menjadi aliran arus listrik.

Pabrikan membuat fotodioda dari bahan germanium dan silikon. Sensor juga memiliki area permukaan, lensa built-in, dan filter optik.

Prinsip kerja

Setelah seberkas cahaya mengenai fotodioda, elektron mengendur. Akibatnya, ada pembentukan lubang elektron yang memungkinkan aliran arus listrik.

Catatan; Arus listrik berbanding lurus dengan kecerahan cahaya. Dengan demikian, cahaya yang lebih terang akan menghasilkan arus listrik yang lebih kuat.

Aplikasi

Karena prinsip kerjanya, sebagian besar cocok untuk aplikasi dengan perubahan respons cahaya yang cepat.

Contohnya meliputi;

• Dalam aplikasi medis seperti peralatan untuk tujuan analisis dan pengukuran.
• Dalam elektronik konsumen seperti aplikasi pendeteksi asap dan pemutar CD.
• Sistem energi surya seperti panel surya dengan sel surya yang terbuat dari silikon polikristalin untuk menggerakkan rumah dan rambu jalan.

Fototransistor

(fototransistor tegangan)

Idealnya, fototransistor adalah penguat dan fotodioda dengan penguatan arus. Penguatnya adalah transistor NPN bipolar yang memiliki daerah basis besar yang tidak terhubung secara elektrik. Tapi, beberapa mungkin memiliki sambungan listrik untuk mengatur sensitivitas cahaya. Selain itu, selubung luar sebagian besar fototransistor memiliki lensa bening atau transparan untuk memusatkan cahaya pada sambungan dasar.

Hasil amplifikasi tambahan dalam sensitivitas cahaya yang lebih tinggi (hingga 50 atau 100 kali) di fototransistor. Namun, dibandingkan dengan fotodioda, sensitivitasnya terhadap tingkat cahaya rendah sangat rendah.

Prinsip kerjanya mirip dengan fotodioda.

Aplikasi ada di remote control tipe TV, sensor sinar, dan optoisolator.

Diagram sirkuit optoisolator  

Bagaimana cara menggunakan sensor cahaya dengan Arduino?

Kami akan menunjukkan cara menggabungkan sensor cahaya dengan Arduino.

(sensor CMOS foto dan layar LCD)

Komponen yang dibutuhkan

• Papan Arduino
• Perisai dasar Grove
• Bilah LED Grove
• Sensor cahaya hutan

Langkah perangkat keras yang harus diikuti untuk rangkaian sensor cahaya

• Mulai dengan menghubungkan sensor grove-light ke port AO pelindung grove-base.
• Kemudian, sambungkan bilah LED-grove ke port D2 pelindung dasar grove. Anda juga dapat menghubungkan sensor grove-light Anda langsung ke papan Arduino.

(papan Arduino)

• Ketiga, colokkan pelindung grove-base Anda ke Arduino.
• Terakhir, gunakan kabel USB untuk menghubungkan Arduino ke PC.

Kesimpulan

Sensor cahaya adalah perangkat pasif yang telah meningkatkan standar hidup karena memiliki banyak aplikasi. Hanya itu yang kami miliki hari ini untuk penginderaan cahaya. Jika Anda membutuhkan klarifikasi, Anda selalu dapat menghubungi kami.