2. PENGERTIAN SENSOR CAHAYA
Alat untuk mendeteksi cahaya
Prinsip kerja mengubah energi dari foton
menjadi elektron.
Idealnya satu foton dapat membangkitkan satu
elektron
3. Transducer adalah alat yang berfungsi untuk
mengubah suatu bentuk energi tertentu ke dalam
bentuk energi lain, dalam hal ini biasanya selalu
diubah ke dalam bentuk energi listrik
PENGERTIAN TRANSDUSER
4. Sensor merupakan bagian yang berfungsi untuk melakukan
sensing atau “merasakan dan menangkap” adanya
perubahan energi eksternal yang akan masuk ke bagian
input dari transducer, kemudian segera dikirim kepada
bagian konvertor dari transducer untuk dirubah menjadi
energi listrik
HUBUNGAN SENSOR DAN TRANDUSER
5. 1. Linearitas
Konversi harus benar-benar proposional, jadi karakteristik
konversi harus linier. Ada banyak sensor yang menghasilkan
sinyal keluaran yang berubah secara kontinyu sebagai
tanggapan terhadap masukan yang berubah secara kontinyu.
Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan
tegangan sesuai dengan panas yang dirasakannya.
KARAKTERISTIK SENSOR CAHAYA
6. 2. Sensitivitas
Sensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor
terhadap kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga
dinyatakan dengan bilangan yang menunjukan “perubahan
keluaran dibandingkan unit perubahan masukan”. Beberapa
sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakan
dengan “satu volt per derajat”, yang berarti perubahan satu
derajat pada masukan akan menghasilkan perubahan satu volt
pada keluarannya. Sensor panas lainnya dapat saja memiliki
kepekaan “dua volt per derajat”, yang berarti memiliki
kepekaan dua kali dari sensor yang pertama.
KARAKTERISTIK SENSOR CAHAYA
7. KARAKTERISTIK SENSOR CAHAYA
3. Waktu Tanggapan (time response)
Waktu tanggapan adalah waktu yang diperlukan
keluaran sensor untuk mencapai nilai akhirnya pada nilai
masukan yang berubah secara mendadak. Sensor harus
dapat berubah cepat bila nilai masukan pada sistem
tempat sensor tersebut berubah. Tanggapan waktu pada
sensor menunjukan seberapa cepat tanggapannya
terhadap perubahan masukan.
8. 4. Batas frekuensi terendah dan tertinggi
Batas-batas tersebut adalah nilai frekuensi masukan
periodik terendah dan tertinggi yang masih dapat
dikonversi oleh sensor secara benar. Pada kebanyakan
aplikasi disyaratkan bahwa frekuensi terendah adalah 0
Hz
5. Tidak tergantung temperatur
Keluaran konverter tidak boleh tergantung pada
temperatur di sekelilingnya, kecuali sensor suhu
KARAKTERISTIK SENSOR CAHAYA
9. 6. Stabilitas waktu
Untuk nilai masukan (input) tertentu sensor harus dapat
memberikan keluaran (output) yang tetap nilainya dalam
waktu yang lama
7.Histerisis
Gejala histerisis yang ada pada magnetisasi besi dapat
pula dijumpai pada sensor. Misalnya, pada suatu cahaya
tertentu sebuah sensor dapat memberikan keluaran yang
berlainan
KARAKTERISTIK SENSOR CAHAYA
10. JENIS-JENIS SENSOR CAHAYA
Memberikan perubahan
resistansi pada terminal
outputnya sesuai dengan
perubahan intensitas
cahaya yang
diterimanya.
Fotovoltaik Fotokonduktif
Memberikan perubahan
tegangan pada output
sensor apabila sensor
tersebut menerima
intensitas cahaya.
Solar Cell LDR Phototransistor Photodioda
11. Light Dependent Resistor (LDR)
nilai resistansi akan berubah-ubah
sesuai dengan intensitas cahaya yang
diterimanya.
Fotokonduktif
Resistansi LDR pada tempat yang gelap biasanya mencapai
sekitar 10 MΩ, dan ditempat terang LDR mempunyai resistansi
yang turun menjadi sekitar 150 Ω.
nilai resistansi LDR akan semakin
rendah apabila intensitas cahya yang
diterima oleh LDR semakin tinggi
12. Bagian-bagian LDRFotokonduktif
komponen utama LDR adalah
kadmium sulfida (CdS), yang
digunakan sebagai
fotokonduktor dan tidak
mengandung atau sangat
sedikit elektron bila tidak
menyala.
13. Prinsip Kerja LDR
Saat intensitas cahaya rendah (gelap) sedikit elektron
bebas muatan elektrik sedikit LDR menjadi konduktor
yang buruk resistansi besar
Saat intensitas cahaya tinggi (terang) banyak electron
bebas muatan elektrik banyak LDR menjadi konduktor
yang baik resistansi kecil
Fotokonduktif
14. Respon Spektral Laju Recovery
LDR tidak mempunyai
sensitivitas yang
sama untuk setiap
panjang gelombang
cahaya yang jatuh
padanya (yaitu
warna).
Bila sebuah LDR dibawa dari suatu
ruangan dengan level kekuatan cahaya
tertentu ke dalam suatu ruangan yang
gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai
resistansi dari LDR tidak akan segera
berubah tetapi dapat mencapai harga
di kegelapan setelah mengalami selang
waktu tertentu.
Karakteristik Sensor LDRFotokonduktif
15. Penerapan Sensor LDR
1. Sensor pada rangkaian
saklar cahaya
2. Sensor pada lampu
taman otomatis
3. Sensor pada lampu jalan
otomatis
4. Sensor pada alarm
brankas
Fotokonduktif
16. Phototransistor
Photo transistor adalah salah satu
komponen yang berfungsi sebagai
detektor cahaya yang dapat mengubah
efek cahaya menjadi sinyal listrik.
Fototransistor transistor bipolar yang menggunakan kontak
(junction) Base-Collector untuk menerima cahaya.
Komponen ini memiliki sensitivitas yang lebih tinggi
dibandingkan fotodioda, dalam ukuran yang sama.
Fotokonduktif
17. Bahan utama adalah silicon atau
germanium.
Photo transistor memiliki 2 terminal output emitor dan colektor.
Nilai resistansi emitor dan kolektor tersebut akan semakin rendah
apabila intensitas cahaya yang diterima semakin tinggi.
Fotokonduktif
Bagian-bagian Phototransistor
fototransistor ditempatkan
dalam material yang
transparan sehingga
memungkinkan cahaya
(cahaya inframerah)
mengenainya (daerah
basis)
18. Prinsip Kerja Phototransistor
Pada saat phototransistor terkena cahaya maka
phototransistor akan bekerja (on) dalam keadaan jenuh
sehingga kaki kolektor akan tehubung dengan emitter
nilai konduktanasi akan naik atau resistansinya akan turun
Fotokonduktif
19. Karakteristik Phototransistor
1. Dalam rangkaian jika menerima cahaya akan berfungsi sebagai
resistan
2. Dapat menerima penerimaan cahaya yang redup (kecil)
3. Respon waktu cukup cepat
4. Apabila tidak menerima cahaya maka tidak akan menghantarkan
arus.
5. Output phototransistor bergantung pada panjang gelombang dari
cahaya yang masuk
Fotokonduktif
20. Penerapan Phototransistor
1. Lampu taman otomatis
2. Lampu jalan
3. Dikombinasikan dengan
photodioda dalam
rangkaian sensor
infrared otomatis
Fotokonduktif
21. Photodioda
Photo dioda jenis dioda yang
berfungsi untuk mendeteksi
cahaya dan mengubahnya
menjadi arus listrik.
Fotokonduktif
Cahaya yang dapat di deteksi infrared,
cahaya tampak, sinar ultra violet, sinar X.
22. Photodiodes dibuat dari semikonduktor
dengan bahan silicon (Si) atau galium
arsenida (GaAs), dan yang lain
meliputi InSb, InAs, PbSe
Fotokonduktif
Bagian-bagian Photodioda
Nilai resistansi anoda dan katoda pada
photo dioda akan semakin rendah
apabila intensitas cahaya yang
diterima photodioda semakin tinggi.
23. Prinsip Kerja Photodioda
Cahaya diserap oleh photodiode terjadinya
pergeseran foton Menghasilkan pasangan electron-
hole dikedua sisi Electron menuju [+] sumber & hole
menuju [-] sumber arus mengalir di dalam rangkaian
Fotokonduktif
24. Karakteristik Photodioda
a. Arus linier bergantung pada intensitas cahaya
b. Respons frekuensi bergantung pada bahan (Si 900
nm, GaAs 1500 nm, Ge 2000 nm)
c. Digunakan sebagai sumber arus
d. Kapasitansi Junction turun menurut tegangan bias
mundurnya
e. Kapasitansi Junction menentukan respons frekuensi
arus yang diperoleh
f. Nilai responnya cepat
Fotokonduktif
26. Solar Cell
Solar cell mengubah cahaya yang diterima
menjadi listrik secara langsung (direct convension)
Pada solar cell tegangan yang dihasilkan
sebanding dengan intensitas cahaya yang
mengenai permukaan solar cell
Semakin kuat sinar matahari tegangan dan arus
listrik DC yang dihasilkan semakin besar
Fotovoltaik
27. Bahan pembuat solar cell adalah
silicon, cadmium sullphide, gallium
arsenide dan selenium
Fotovoltaik Gambar Solar Cell
28. Prinsip Kerja Solar CellFotovoltaik
Cahaya (energy foton) mengenai logam foton diserap oleh
electron elektron lepas electron bergerak antara bagian P
dan N menghasilkan tegangan dan arus listrik
30. Syarat sebuah sensor adalah konversi harus benar-
benar proporsional. Syarat tersebut disebut....
a. Histerisis
b. Linearitas
c. Sensitivitas
d. Time response
NOMOR 1SOAL
JAWABAN : B
31. NOMOR 2SOAL
Jenis sensor cahaya yang termasuk fotovoltaik adalah …………
a. Solar Cell
b. LDR
c. Photoiodida
d. Phototransistor
JAWABAN : A
32. Fungsi dari bagian LDR yang ditunjuk pada gambar
adalah …..
a. sebagai elektroda
b. sebagai fotokonduktor
c. sebagai wire terminal
d. sebagai base collector
NOMOR 3SOAL
JAWABAN : B
33. Prinsip kerja LDR ketika dalam keadaan gelap yaitu…..
a. sedikit elektron yang bebas sehingga muatan elektrik
menjadi sedikit, maka LDR menjadi konduktor yang buruk
b. sedikit elektron yang bebas sehingga muatan elektrik
menjadi sedikit, maka LDR menjadi konduktor yang baik
c. banyak elektron yang bebas sehingga muatan elektrik
menjadi banyak, maka LDR menjadi konduktor yang buruk
d. banyak elektron yang bebas sehingga muatan elektrik
menjadi banyak, maka LDR menjadi konduktor yang baik
NOMOR 4SOAL
JAWABAN : A
34. Bahan utama dari phototransistor adalah …
a. Cadmium sulfida
b. Arsenida
c. Selenium
d. Germanium
NOMOR 5SOAL
JAWABAN : D
35. Jenis cahaya yang tidak dapat dideteksi oleh
photoiodida yaitu …
a. Sinar tampak
b. Sinar infrared
c. Sinar Gamma
d. Sinar X
NOMOR 6SOAL
JAWABAN : C
36. Gambar dibawah ini yang merupakan LDR adalah ……
a.
b.
c.
d.
NOMOR 7SOAL
JAWABAN : C
37. Salah satu sensor cahaya yang memiliki 2 terminal
output emitor dan colektor adalah …..
a. Solar Cell
b. LDR
c. Photoiodida
d. Phototransistor
NOMOR 8SOAL
JAWABAN : D
38. Jenis sensor cahaya yang mengubah cahaya yang
diterima menjadi listrik secara langsung (direct
convension) adalah …..
a. LDR
b. Photoiodida
c. Photoransistor
d. Solar Cell
NOMOR 9SOAL
JAWABAN : D
39. Berikut ini yang merupakan hubungan antara intensitas cahaya,
tegangan dan kuat arus pada solar cell adalah ….
a. Semakin besar intensitas cahaya, maka tegangan semakin
kecil dan arus listrik yang dihasilkan semakin besar
b. Semakin besar intensitas cahaya, maka tegangan semakin
besar dan arus listrik yang dihasilkan semakin kecil
c. Semakin besar intensitas cahaya, maka tegangan dan arus
listrik yang dihasilkan semakin besar
d. Semakin besar intensitas cahaya, maka tegangan dan arus
listrik yang dihasilkan semakin kecil
NOMOR 10SOAL
JAWABAN : C
