LIGHT DEPENDENT RESISTORS ( LDR )

LAPORAN

LIGHT DEPENDENT RESISTORS

 (LDR)

1.                  TUJUAN

Ø   Menguji prinsip kerja LDR terhadap intensitas cahaya.

Ø   Pengujian rangkaian LDR.

Ø   Membuat grafik fungsi antara resistansi dan intensitas cahaya.

Ø   Membuat rangkaian aplikasi.

2.                  DASAR TEORI

LDR (Ligh Dependent Resistor) adalah suatu komponen elektronik yang resistansinya tergantung pada intensitas cahaya. LDR di buat dari bahan Cadium Sulfida yang peka terhadap cahaya. LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tidak ada cahaya mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR mampu mencapai 1M ohm, akan tetapi pada saat LDR mendapat cahaya hambatan LDR akan menurun menjadi beberapa puluh ohm saja.

Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada LDR menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR menjadi pengantar arus yang kurang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.

Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak elektron yang lepas dari bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya terang LDR menjadi konduktor atau bisa disebut juga LDR memilki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang. LDR digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Saklar cahaya otomatis adalah salah satu contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responsnya  terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi dimana intesitas cahaya berubah secara drastis.

Gambar LDR

Simbol rangkaian yang digunakan untuk Foto-resistor atau LDR adalah penggabungan resistor dan penunjukkan bahwa resistor tersebut sensitif terhadap cahaya. Simbol dasar Foto-resistor / LDR memiliki persegi panjang yang digunakan untuk menunjukkan fungsi resistansi-nya, dan kemudian memiliki dua panah masuk, sama seperti yang digunakan untuk foto-dioda dan foto-transistor, untuk menunjukkan sensitivitasnya terhadap cahaya. Sebagian menggunakan lingkaran pada resistor-nya, sebagian lagi tidak. Simbol Foto-resistor atau LDR yang lebih umum digunakan adalah resistor tanpa lingkaran di sekitarnya.

Rangkaian elektronik yang dapat digunakan untuk Foto-resistor atau LDR adalah rangkaian yang dapat mengukur nilai resistansi dari Foto-resistor / LDR tersebut. Dari hukum ohm, diketahui bahwa:

V = I.R

Dengan V adalah beda potensial antara dua titik, I adalah arus yang mengalir di antara-nya, dan R adalah resistansi di antara-nya. Lebih lanjut dikatakan pula bahwa nilai R tidak bergantung dari V ataupun I. Sehingga, jika ada perubahan nilai resistansi dari R, maka nilai tegangan V-nya pun akan berubah. Jika beda potensial di-set tetap, maka perubahan resistansi hanya akan mempengaruhi besar arusnya. Dan persamaan tersebut akan menjadi:

I = V / R

Kedua persamaan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai rangkaian yang dapat mendeteksi perubahan resistansi dari Foto-resistor atau LDR. Pada persamaan pertama, nilai V akan berubah jika resistansi berubah, sedangkan pada persamaan kedua, nilai I yang akan berubah. Namun, pada banyak mikrokontroler, telah ter-integrasi rangkaian ADC yang dapat membaca tegangan (V) analog dengan baik. Sehingga pada pembahasan, rangkaian pembacaan nilai resistansi dari Foto-resistor atau LDR adalah yang berdasar pada persamaan pertama.

Dengan rangkaian sederhana seperti di atas, intesitas cahaya dapat diukur dengan mengukur nilai tegangan V_LDR (dalam volt). Karena intensitas cahaya akan mempengaruhi nilai resistansi LDR yang dengan demikian akan mempengaruhi pula nilai V_LDR.

Selanjutnya tambahkan kapasitor pada LDR seperti pada gambar di atas. Dengan penambahan kapasitor, nilai V_LDR tidak akan berubah secara signifikan. Tetapi respon terhadap perubahan intensitas memang sedikit lebih lambat. Namun, dengan kapasitor tersebut, tegangan V_LDR akan lebih stabil. Dengan pemilihan nilai kapasitor yang tepat (0.1 uF – 1 uF), respon terhadap perubahan tetap baik, dan akan didapatkan tegangan V_LDR yang stabil.

3.                  ALAT DAN BAHAN

Ø   LDR

Ø   Transistor 2N 2222

Ø   Resistor 1K ohm

Ø   VR 50K

Ø   Dioda 1N 4001

Ø   LED

Ø   Sumber Tegangan DC 5 Volt

Ø   Bread board

Ø   Kabel penghubung

4.                  GAMBAR RANGKAIAN

5.                  LANGKAH KERJA

Percobaan I

1.      Rangkai komponen tersebut pada bread board sesuai dengan gambar.

2.      Konsultasikan hasil praktikum pada pembimbing.

3.      Jika telah di setujui hidupkan power supplay.

4.      Atur VR pada posisi minimal.

5.      Menempatkan senter pada posisi 8 cm jauhnya dari rangkaian sensor LDR.

6.      Ukur cahaya pada LDR.

7.      Ukur resisten pada LDR.

8.      Isi data pada tabel I.

9.      Ulangi percobaan 2-7 dengan mengubah jarak antara senter dan rangkaian LDR mulai jarak 1 cm-8 cm.

Percbaan II

1.      Rangkai komponen tersebut pada bread ssesuai dengan Gb 2.

2.      Konsultasikan hasil praktikum pada pembimbing.

3.      Jika telah di setujui hidupkan power supply.

4.      Ukur VR pada posisi minimal.

5.      Ukur tegangan LDR, VR, dan VEC. Amati apa yang terjadi pada LED.

6.      Catat hasil pada tabel I.

7.      Tutup permukaan LDR. Ulangi langkah 6.

8.      Atur VR pada posisi tengah. Ulangi langkah 6.

9.      Tutup permukaan LDR. Ulangi langkah 6.

10.  Atur VR pada posisi maksimal. Ulangi langkah 6.

11.  Tutup permukaan LDR. Ulangi langkah 6.

12.  Tutup permukaan LDR, atur VR sampai LED menyala. Ulangi langkah 6.

13.  Bereskan alat dan bersihkan bengkel.

6.                  HASIL PERCOBAAN

Tabel I

Tes point (cm)	Intensitas cahaya	Resistansi
1	850	100 ohm
2	380	250 ohm
3	285	450 ohm
4	130	500 ohm
5	107	1k ohm
6	60	1,4k ohm
7	50	1,5k ohm
8	45	1,6k ohm

Tabel II

Posisi VR	V.LDR				V.VR		VCE		LED
	Buka		Tutup		Buka	Tutup	Buka	Tutup	Buka	Tutup
Min	3,8		4,8		0,6	0,1	2,5	3,5	2	0
Med	3.2		4,2		0,06	0,05	2	3,5	1,8	1,5
Max	3,8		4,2		0,09	0,09	2,4	3,5	2	1,8
Led Nyala		Redup		Agak Terang			Terang		Amat Tetang

7.                  Analisis gambar

Tabel I

Tabel II

Tegangan pada LDR

Tegangan pada variabel resistor

Tegangan pada transistor

Tegangan pada LED

Analisis :

Bahwa dari grafik di atas jika cahaya yang diberikan kepada LDR semakain terang maka tahanan yang terdapat pada LDR semakin kecil, dan sebaliknya jika cahaya yang diberikan kepada LDR semakin terang maka tahanan yang terdapat pada LDR semakin besar. Dan perubahan cahaya pada LDR berpengaruh pada tabel II dimana saat LDR ditutup dan dibuka tegangan pada setiap komponen transistor, LED, dan LDR juga berbeda.

8.                  KESIMPULAN

Ø   Pada percobaan praktikum jika cahaya yang di sinarkan ke LDR semakin terang maka lampu LED semakin terang.

Ø   Jika LDR mendapat cahaya lebih terang maka hambatan LDR akan turun.

Ø   Jika LDR mendapat cahaya semakin sedikit maka hambatan LDR akan semakan besar.

Ø   Resistansi LDR tergantung pada intensitas cahaya.