Saat mulai ditemukannya teknologi semikonduktor menyebabkan dunia elektronik berkembang pesat. Muncul peralatan canggih yang mempunyai sensor sebagai penerima informasi lingkungan berupa suhu, cahaya, atau lainnya. Salah satu sensor cahaya yang kerap dipakai yaitu sensor LDR Zener.
Sensor LDR (Light Dependent Resistor) menjadi jenis sensor cahaya yang sering kali digunakan di beberapa perangkat elektronik. Dalam artikel ini akan dibahas lebih lengkap mengenai pengertian, karakteristik, fungsi, serta cara kerja sensor LDR.
Apa Itu Sensor LDR Zener?
Sensor LDR (Light Dependent Resistor) merupakan suatu komponen resistor yang memiliki nilai resistansi berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya sensornya. Semakin banyak intensitas cahaya yang mengenainya, maka semakin menurun nilai resistansinya.
Jika intensitas cahaya yang mengenai sensor sedikit, maka akan semakin besar nila resistansinya. Dengan begitu, arus listrik yang mengalir bisa terhambat.
Secara umum, sensor LDR mempunyai nilai resistansi sekitar 200 kilo ohm di kegelapan dan bisa turun menjadi 500 ohm saat terkena banyak cahaya. Untuk itu, wajar jika komponen elektronik satu ini sering dipakai sebagai sensor kamar tidur, lampu alarm, penerang jalan, shutter kamera otomatis, dan lainnya.
Pemasangan sensor LDR zener pada suatu rangkaian sama halnya dengan resistor biasa. LDR memiliki peran sebagai sensor cahaya dalam berbagai rangkaian elekronik, contohya saklar otomatis berdasarkan cahaya. Jadi, jika sensor terkena cahaya, arus listrik bisa mengalir (on).
Begitu pula sebaliknya jika sensor ada di kondisi gelap atau minim cahaya, maka arus listrik bisa terhambat (off). LDR terdiri atas sebuah cakram semikonduktor yang memiliki 2 elektroda di permukaannya. Bahan semikonduktor yang dipakai seperti senyawa kimia cadmium sulfide.
Dengan menggunakan bahan ini, energi dari cahaya yang mengenainya bisa menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas dan arus listrik meningkat. Artinya, resistansi bahan sudah mengalami penurunan.
Fungsi Sensor LDR
Sensor LDR (Light Dependent Resistor) mempunyai struktur yang sederhana, mudah dibuat, dan bisa dirancang menggunakan biaya yang rendah. Oleh karena itu, sensor ini sering kali ditemui di beberapa perangkat elektronik. Lalu, apa sebenarnya fungsi dari sensor LDR ini?
Dalam sebuah komponen elektronik, sensor LDR memiliki fungsi untuk dipakai sebagai sensor cahaya. Di berbagai perangkat elektronik, komponen ini umumnya dimanfaatkan seperti saklar otomatis.
Oleh sebab itu, pemakaian sensor LDR bisa Anda temui di beberapa perangkat elektronik. Berikut beberapa fungsi dari sensor LDR yang secara umum digunakan dan dapat ditemui di sekitar kita:
- Difungsikan sebagai sensor otomatis pada penerangan jalan
- Difungsikan sebagai lampu tidur
- Difungsikan untuk alarm
- Difungsikan sebagai sensor anti maling otomatis
- Difungsikan sebagai shutter atau kamera otomatis
Karakteristik Sensor LDR
Ada dua karakteristik menonjol dari sensor LDR, yaitu laju recovery dan respon spektral. Berikut pembahasan detailnya.
1. Laju Recovery
Apabila sebuah LDR dibawa dari ruangan yang memiliki level kekuatan cahaya tertentu ke dalam ruangan yang gelap, mkaa dapat diamati bahwa nilai resistansi snsor LDR bisa segera berubah resistansinya di keadaan ruangan yang gelap tersebut.
Namun, LDR akan berubah nilai resistansinya di kegelapan setelah dalam selang waktu tertentu. Laju recovery ini merupakan sebuah ukuran praktis dan sebuah kenaikan nilai resistansi dalam selang waktu tertentu.
Nilainya ditulis dalam satuan K/detik. Untuk LDR type arus, nilainya lebih besar dari 200 K/detik, yang mana dalam waktu 20 menit pertama mulai dari level cahaya sebesar 100 lux. Kecepatan ini akan lebih tinggi untuk arah sebaliknya, yaitu jika berpindah dari tempat gelap meuju ke tempat terang.
Perpindahan ke tempat terang ini memerlukan waktu tidak lebih dari 10 ms supaya mencapai nilai resistansi yang sesuai dengan level cahaya sebesar 400 lux.
2. Respon Spektral
Sensor LDR tidak memiliki sensitivitas yang sama di setiap panjang gelombang cahaya yang jatuh mengenainya (yaitu warna). bahan yang umum dipakai sebagai penghantar arus listrik adalah alumunium, tembaga, emas, baja, dan perak.
Dari kelima bahan itu, tembaga yang menjadi penghantar listrik paling banyak dipakai, karena memiliki daya hantar yang baik.
Dalam keadaan gelap tanpa adanya cahaya sama sekali, sensor LDR mempunyai nilai resistansi yang cukup besar (sekitar beberapa mega ohm). Nilai resistansi tersebut akan semakin kecil apabila cahaya yang jatuh pada permukaannya semakin terang.
Dalam keadaan terang tersebut, misalnya siang hari, maka nilai resistansinya bisa mengecil, yakni lebih kecil dari 1 kilo ohm. Dengan sifat sensor LDR seperti ini, maka sensor ini biasa dipakai sebagai sensor cahaya.
Contoh penerapannya yaitu pada lampu di jalan dan di tama yang dapat menyala di malam hari serta padam di siang hari secara otomatis.
Cara Kerja Sensor LDR
Prinsip kerja sensor LDR zener cukup sederhana dan tidak beda jauh dengan variabel resistor. LDR dapat dipasang di beragam rangkaian elektronik guna menyambung atau memutus aliran listrik berdasarkan cahaya.
Jika cahaya yang mengenai sensor LDR lebih banyak, maka nilai resistansinya dapat turun. Begitu pula sebaliknya, jika cahaya yang mengenai sensor LDR lebih sedikit, maka nilai resistansinya dapat naik atau meningkat.
Cara Pengukuran
Alat ukur yang dipakai untuk mengukur besarnya hambatan dalam sensor LDR yaitu multimeter dengan fungsi pengukuran ohm (Ω). Supaya pengukuran sensor LDR bisa akurat, maka perlu membuat 2 kondisi pencahayaan, yakni pengukuran saat kondisi terang dan kondisi gelap.
Dengan begitu, maka bisa diketahui apakah komponen LDR itu masih bisa berfungsi dengan baik atau tidak.
Berikut cara mengukur sensor LDR dalam kondisi terang:
- Atur posisi skala selektor pada multimeter supaya dalam posisi Ohm
- Sambungkan probe merah dengan probe hitam multimeter ke kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
- Beri cahaya terang pada sensor LDR
- Amati nilai resistansi yang ada pada display multimeter. Nilai resistansi sensor LDR dalam kondisi terang bisa berkisar hingga 500 Ohm.
Sedangkan untuk mengukur sensor LDR dalam kondisi gelap, langkahnya sebagai berikut:
- Atur posisi skala selektor pada multimeter supaya dalam posisi Ohm
- Sambungkan probe merah dengan probe hitam multimeter ke kedua kaki LDR (tidak ada polaritas)
- Tutup pada bagian permukaan LDR dan pastikan bahwa LDR tidak memperoleh cahaya
- Amati nilai resistansi yang ada pada display multimeter. Nilai resistansi sensor LDR dalam kondisi terang bisa berkisar hingga 200 kilo ohm.
Perlu dipahami bahwa hasil pengukuran bisa berubah, tergantung dari tingkat intensitas cahaya yang diterima atau mengenai sensor LDR itu sendiri. Satuan terang cahaya (iluminasi) yaitu lux.
Sebagai kesimpulan, sensor LDR zener bisa dipasang di berbagai rangkaian elektronik untuk menyambung atau memutuskan aliran listrik berdasarkan intensitas cahaya yang mengenainya.
Jika intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR semakin banyak, maka nilai resistansi akan semakin menurun. Begitu pula sebaliknya jika intensitas cahaya yang mengenai sensor LDR semakin sedikit, maka nilai resistansinya akan semakin meningkat.
