Sensor Cahaya

Aplication of Sensors
Robot was created with
the purpose of
exploring:
1. Robotic hardware
technologies and
mechanical
components
2. Schematics and
circuit solutions
3. Microcontrollers,
sensors and other
electronic
components
4. Embedded software
programming
5. Real-time intelligent
processing
algorithms
Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Cahaya tampak (400-760)nm
PENDAHULUAN
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan dari
perubahan medan magnet dan medan listrik secara berurutan,
dimana arah getar vektor medan listrik dan medan magnet saling
tegak lurus.
TEORI MAXWELL
Inti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah:
Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet.
Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Cepat rambat
gelombang elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas () dan
permeabilitas () zat.
Kecepatan gelombang elektromagnetik
sama dengan kecepatan cahaya yang
dirumuskan :
1
c
 o .o
o = 8.85 x 10-12 C2/Nm2
o = 12.56 x 10-7 wb/amp.m
C = 3 . 108 m/s
o = permitivitas ruang hampa
o = perbeabilitas ruang hampa
C = cepat rambat cahaya
Cepat rambat gelombang elektromagnetik
dinyatakan dengan panjang gelombang dan
frekwensi :
c = .f
c = cepat rambat gelombang elektromagnetik
(3.108 m/s)
 = panjang gelombang (m)
f = frekwensi (Hz)
Arah rambatan
c
Arah medan listrik
Arah medan magnet
http://www.walter-fendt/phlle/emwave.htm
GELOMBANG RADIO/TV
Gelombang Radio dihasilkan oleh muatanmuatan listrik yang dipercepat melalui
kawat penghantar
Gelombang Radio mempunyai frekwensi
berkisar antara 10 kHz sampai dengan 1 GHz
Gelombang RADAR/Mikro
Gelombang radar disebut juga gelombang mikro
termasuk dalam gelombang radio dengan frekwensi
paling tinggi bisa mencapai 3.109 Hz.
Infrasonik berada dalam rentang 17 Hertz sampai
0,001 Hertz. Rentang frekuensi ini adalah sama
dengan yang digunakan oleh seismometer untuk
mendeteksi gempa bumi.
Sinar Inframerah
Sinar inframerah mempunyai range frekwensi
antara 1011Hz – 1014 Hz. Sinar ini dihasilkan
oleh getaran-getaran elektron dalam bahan
Cahaya Tampak
Spektrum optik (cahaya atau spektrum terlihat)
adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang
terlihat bagi mata manusia. Tidak ada batasan yang
tepat dari spektrum optik; mata normal manusia akan
dapat menerima panjang gelombang dari 400 nm
sampai 700 nm meskipun beberapa orang dapat
menerima panjang gelombang dari 380 sampai
780 nm. Sebuah mata yang telah beradatasi-cahaya
biasanya memiliki sensitivitas maksimum di sekitar
555 nm, di wilayah kuning dari spektrum optik.
Sinar Ultraviolet (UV)
Radiasi ultraungu (ultraviolet) adalah radiasi gelombang
elektromaknetik terhadap panjang gelombang yang lebih
pendek dari sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-x.
Sinar UV mempunyai frekwensi antara 1015 Hz hingga 1016 Hz
juga disebut "Gelombang Pendek" (Short Wave).
Beberapa hewan, termasuk burung, reptil, dan serangga
seperti lebah dapat melihat hingga mencapai "hampir UV".
Banyak buah-buahan, bunga dan benih terlihat lebih jelas di
latar belakang dalam panjang gelombang UV dibandingkan
dengan penglihatan warna manusia.
Sinar - X
Sinar-X adalah salah satu bentuk dari radiasi
elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar
antara 10 nm ke 100 pm (mirip dengan frekuensi
dalam jangka 1016 Hz sampai1020 Hz). Sinar-X
umumnya digunakan dalam diagnosis gambar
medical dan Kristalografi sinar-X. Sinar-X adalah
bentuk dari radiasi ion dan dapat berbahaya.
Sebuah foto sinar-X (radiograf)
diambil oleh Rontgen
Sinar Gamma ()
Sinar gamma mempunyai frekwensi antara
1020 Hz sampai 1025 Hz atau panjang
gelombang antara 10-15 cm sampai 10-10 cm.
Sinar gamma dihasilkan oleh atom-atom yang
tidak stabil yaitu pada proses reaksi inti.
RADAR dapat mendeteksi adanya benda
Perhatikan berikut, mengapa bisa terjadi ?
Fotovoltaic (Solar Cell/Fotocell)
Berfungsi untuk mengubah sinar matahari menjadi arus listrik DC.
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.
Simbol Solar Cell:
Bahan pembuat solar cell adalah silicon, cadmium sullphide,
gallium arsenide dan selenium.
Aplikasi Sensor Solar Cell
21
Sensor LDR
(Fotoconductiv families)
LDR (Light Dependent Reisistor)
Nilai resistansi pada LDR :
Ada cahaya resistansinya = rendah
Tidak ada cahaya resistansinya = besar
LDR (Light Dependent Resistor)
Photodiode
Prinsip kerja : Energi pancaran cahaya yang jatuh pada
pertemuan “pn” menyebabkan sebuah elektron berpindah ke
tingkat energi yang lebih tinggi. Elektron berpindah ke luar dari
valensi band meninggalkan hole sehingga membangkitkan
pasangan elektron bebas dan hole.
Optical Coupler
•Optical Coupler terdiri dari 2 bagian, yaitu:
LED (Light Emitting Diode) - transmite
Photodiode - receive
Optical Coupler akan aktif apabila ada pembiasan
cahaya dari LED ke Photodiode
Phototransistor
Berfungsi untuk mengubah intensitas cahaya menjadi konduktivitas transistor. Fototransistor sejenis dengan transistor pada
umummya. Bedaannya, pada fototransistor dipasang sebuah
lensa pemfokus sinar pada kaki basis untuk memfokuskan sinar
jatuh pada pertemuan ”pn”.