Sensor Cahaya Diungkap: Cara Kerja, Jenis, dan Penggunaan Praktis
Secara umum, sensor cahaya mengubah energi cahaya menjadi energi listrik dan berlaku 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 fotoelektrik pasiva yang mengubah foton (energi cahaya seperti inframerah atau cahaya terlihat) menjadi sinyal listrik (elektron).
Output sinyal listrik sering menunjukkan intensitas cahaya setelah mengukur energi radiasi dalam rentang spektral cahaya.
Cara Kerja Sensor Cahaya?
Prinsip kerja untuk semua jenis sensor cahaya adalah pembentukan tegangan/arus sebagai respons terhadap energi cahaya masukan. Namun, mereka secara signifikan memiliki mode operasi yang berbeda.
Sekarang, mari kita lihat berbagai prinsip kerja pada sensor cahaya tertentu dalam bagian berikutnya.
Jenis Sensor Cahaya
Mereka meliputi berikut.
Fotoresistensi (LDR)
(fotoresistensi)
Resistor bergantung cahaya (LDR) (fotoresistensi) adalah sensor cahaya utama yang berlaku dalam rangkaian sensor cahaya.
Komponen yang membentuk fotoresistensi adalah sel sulfida kadmium yang merupakan bahan fotokonduktif dengan resistansi tinggi. Selain itu, sel memiliki sensitivitas tinggi terhadap inframerah dekat dan cahaya terlihat.
Prinsip kerja
Seringkali, fotoresistensi bekerja mirip dengan resistor biasa. Namun, perubahan resistansi listrik pada fotoresistensi tergantung pada jumlah cahaya yang terkena.
Oleh karena itu;
- Ada resistansi yang lebih tinggi di antara sel sulfida kadmium jika ada intensitas cahaya rendah dari sumber cahaya. Dan sebaliknya.
Sebagian besar, Anda akan memperhatikan prinsip kerja di atas dalam aplikasi seperti lampu jalan. Dalam kasus seperti itu, ada resistansi yang lebih rendah karena intensitas cahaya yang lebih tinggi, sehingga tidak ada produksi cahaya selama siang hari.
Fotodioda
(fotodioda)
Fotodioda atau photosensor adalah jenis sensor cahaya kedua kami.
Tidak seperti fotoresistensi yang bekerja tergantung pada perubahan resistansi, fotodioda memiliki adaptasi yang kompleks terhadap cahaya. Sebaliknya, mengubah tingkat cahaya menjadi aliran arus listrik.
Pabrikan membuat fotodioda dari bahan germanium dan silikon. Sensor juga memiliki area permukaan, lensa bawaan, dan filter optik.
Prinsip kerja
Setelah sinar cahaya mengenai fotodioda, elektron terlepas. Akibatnya, terbentuk lubang elektron yang mengizinkan aliran arus listrik.
Catatan; Arus listrik secara proporsional terhadap kecerahan cahaya. Dengan demikian, cahaya yang lebih terang menghasilkan arus listrik yang lebih kuat.
Aplikasi
Karena prinsip kerjanya, terutama 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 detektor asap dan pemutar compact disc.
- Sistem energi surya seperti panel surya dengan sel surya yang terbuat dari silikon policristal untuk menyediakan daya rumah dan papan jalan.
Fototransistor
(fototransistor tegangan)
Secara ideal, fototransistor adalah penguat dan fotodioda dengan gain arus. Penguat adalah transistor NPN bipolar yang memiliki wilayah basis besar yang tidak terhubung listrik. Namun, beberapa mungkin memiliki koneksi listrik untuk mengatur sensitivitas cahaya. Selain itu, casing luar sebagian besar fototransistor memiliki lensa jernih atau transparan untuk memfokuskan cahaya pada persimpangan basis.
Penguatan tambahan menghasilkan sensitivitas cahaya yang lebih tinggi (hingga 50 atau 100 kali) pada fototransistor. Namun, dibandingkan dengan fotodioda, sensitivitasnya terhadap tingkat cahaya rendah kurang memadai.
Prinsip kerjanya mirip dengan fotodioda.
Aplikasi ada dalam remote kontrol tipe TV, sensor sinar cahaya, dan optoisolator.
Diagram rangkaian optoisolator
Cara menggunakan sensor cahaya dengan Arduino?
Kami akan menunjukkan kepada Anda cara menggabungkan sensor cahaya dengan Arduino.
(sensor CMOS foto dan layar LCD)
Komponen yang diperlukan
- Papan Arduino
- Grove base shield
- Grove-LED bar
- Grove-light sensor
Langkah hardware untuk diikuti untuk rangkaian sensor cahaya
- Mulai dengan menghubungkan grove-light sensor ke port AO grove-base shield.
- Kemudian, hubungkan grove-LED bar ke port D2 grove base-shield. Anda juga dapat menghubungkan grove-light sensor secara langsung ke papan Arduino.
(papan Arduino)
- Ketiga, colokkan grove-base shield Anda ke Arduino.
- Terakhir, gunakan kabel USB untuk menghubungkan Arduino ke PC.
Kesimpulan
Sensor cahaya adalah perangkat pasiva yang telah meningkatkan standar hidup karena memiliki banyak aplikasi. Itu saja yang kita miliki hari ini untuk sensing cahaya. Jika Anda memerlukan klarifikasi, Anda selalu dapat menghubungi kami.
