Alat sensor cahaya merupakan perangkat fotolistrik yang mengubah energi cahaya (foton) terdeteksi menjadi energi listrik (elekttron). Pengertian tersebut mungkin tampak sederhana, tapi sebenarnya sensor cahaya lebih kompleks lagi dan ada banyak macamnya.
Terdapat beberapa sensor cahaya yang penggunaannya berbeda-beda. Kali ini kita akan membahas beberapa alat sensor cahaya dan kegunaannya masing-masing dalam kehidupan sehari-hari.
Alat Sensor Cahaya
Apa saja jenis sensor cahaya?
Tentu ada berbagai jenis sensor cahaya yang biasa digunakan dalam aktivitas sehari-hari, seperti fotoresistor, fotodioda, dan fototransistor. Kedengarannya mungkin masih asing bagi orang awam, tapi tak usah khawatir, kali ini kita akan membahasnya secara singkat satu per satu.
1. Fotoresistor (LDR)
Fototransistor merupakan jenis sensor cahaya paling umum yang digunakan dalam rangkaian sensor cahaya. Ini juga dikenal dengan sebutan Light Dependent Resistor (LDR). Dimana fotoresistor digunakan untuk mendeteksi apakah lampu menyala atau mati dan membandingkan tingkat cahaya relatif sepanjang hari.
Terbuat dari apa fotoresistor itu?
Biasanya fotoresistor terbuat dari bahan semikonduktor dengan resistansi tinggi yang disebut sel kadmium sulfida. Bahan tersebut sangat sensitif terhadap cahaya tampak dan inframerah dekat.
Bagaimanakah fotoresistor bekerja?
Sama seperti namanya, fotoresistor bekerja mirip dengan resistor pada umumnya, tapi perubahan resistansi tergantung pada jumlah cahaya yang terdeteksi atau mengenainya.
Intensitas cahaya yang tinggi menyebabkan resistensi yang lebih rendah antara sel kadmium sulfida. Sedangkan intensitas cahaya yang rendah menghasilkan resistensi yang lebih tinggi antara sel kadmiium sulfida.
Prinsip kerja yang demikian dapat dilihat pada benda-benda, seperti lampu jalan. Dimana pada saat sinag hari intensitas cahaya yang lebih tinggi menghasilkan hambatan yang lebih rendah, sehingga tidak ada cahaya yang dihasilkan.
2. Alat Sensor Cahaya Fotodioda
Fotodioda merupakan salah satu jenis sensor cahaya lainnya. Sensor ini tidak menggunakan perubahan resistensi seperti pada LDR yang lebih rumit, alat sensor cahaya ini justru dengan mudah mengubah cahaya menjadi aliran arus listrik. Juga dikenal sebagai fotodetektor atau sensor foto.
Terbuatnya dari bahan apa?
Bahan utama untuk membuat fotodioda berasal dari bahan silikon dan germanium. Terdiri juga dari filter optik, lensa bawaan, dan area permukaan.
Cara kerja fotodioda bagaimana?
Fotodioda bekerja berdasarkan prinsip kerja yang disebut dengan efek fotolistrik bagian dalam. Sederhananya, saat seberkas cahaya menghantam atau tertangkap, elektron melonggar, lalu menyebabkan lubang elektron yang menghasilkan aliran arus listrik.
Semakin terang cahayanya, maka akan semakin kuat arus listriknya. Arus yang dihasilkan oleh fotodioda berbanding lurus dnegan intensitas cahaya. Hal ini membuatnya menguntungkan untuk penginderaan cahaya yang memerlukan perubahan respon cahaya yang cepat.
Beberapa contoh penggunaan fotodioda, diantaranya penggunaan pada barang elektronik. Misal detektor asap, pemutar CD/DVD, hingga perangkat kendali jarak jauh.
Digunakan juga dalam dunia medis, seperti pada peralatan atau instrumen untuk pengukuran dan analisis. Terakhir, alat sensor cahaya ini juga digunakan pada panel surya.
3. Fototransistor
Fototransistor dapat digambarkan sebagai amplifier + fotodioda. Berkat amplifikasi tambahan, sensitivitas cahaya jauh lebih baik daripada fototrasistor. Sayangnya, ini tidak cukup baik dalam mendeteksi tingkat cahaya rendah dibandingkan dengan dioda.
Kegunaan fototransistor dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:
a. Peralatan elektronik
Apa pernah kalian bertanya-tanya bagaimana ponsel kalian memungkinkan penyesuaian kecerahan layar otomatis? Ya, inilah jawabannya karena didalam ponsel terdapat alat sensor cahaya berupa fototransistor yang mengukur cahaya disekitar ponsel.
b. Mobil
Mirip dengan cara kerja pada ponsel kalian, di mobil alat ini digunakan untuk mendukkung penglihatan pengemudinya. Ketika cahaya disekitar mobil terlalu gelap, maka sistem otomatiss akan mengaktifkan cahaya.
c. Alat pertanian
Kalian perhan melihat semprotan taman yang berputar mirip air mancur? Cara kerja alat itu tidak dimatikan atau dihidupkan oleh pemiliknya, tapi otomatis karena ada alat sensor cahaya.
Fototransistor disambungkan ke sistem pengairan yang mendeteksi tingkat sinar matahari. Mereka hanya akan menyirami saat matahari tidak pada titik paling terang.