LDR (Light Dependent Resistor)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

LDR merupakan resistor yang dapat berubah-ubah nilai tahanannya tergantung pada besar kecilnya penerimaan cahaya. Hal tersebut dapat dimanfaatan dalam melakukan pembuatan sensor cahaya dengan memanfaatkan kepakan terhadap perubahan cahaya untuk upaya optimasi penggunaan energi listrik yang digunakan dalam penerangan lampu.

Prinsip dasar yang digunakan dalam pemanfaatan resistor LDR sebagai komponen sensor ini pada perubahan nilai tahanan dan jumlah arus yang mengalir pada rangkaian. Sehingga sebelum lebih jauh mengenal proses perancangan sensor sebaiknya menguasahi dahulu dalam melakukan pengukuran terhadap tahanan dan arus listrik pada kondisi cahaya yang berbeda-beda. Oleh karena ini praktikum mengenai rangkaian LDR ini sangat bermanfaat dalam belajar mengenai pengukuran tahanan dan arus pada suatu rangkaian LDR.

Sebagai mahasiswa Teknik Pertanian yang dituntut mempunyai keahlian dalam melakukan optimasi dan control terhadap berbagai proses pra panen, panen dan pasca panen dengan menggunakan proses otomatisasi, salah satunya dengan menggunakan sensor. Oleh karena itu, praktikum mengenai pengukuran tahanan dan jumlah arus yang mengalir dalam sebuah rangkaian LDR pada setiap kondisi cahaya yang berbeda dapat bermanfaat dalam mengasah dan melatih kemampuan mahasiswa sebagai dasar dalam pembuatan sensor khususnya sensor cahaya.

1.2  Tujuan

Tujuan dari praktikum rangkaian LDR ini adalah sebagai berikut :

1.      Praktikan dapat mengukur tegangan yang terjadi pada rangkaian seri.

2.      Praktikan dapat menghitung tahanan yang terjadi pada rangkaian sensor cahaya.

3.      Praktikan dapat menghitung arus yang mengalir pada rangkaian.

BAB III

METODELOGI

3.1.   Alat dan Bahan

1.      Multimeter

2.      Sensor cahaya (LDR)

3.      Baterai

4.      Kabel penghubung

5.      Breadboard

6.      Sumber cahaya

7.      Resistor dengan tahanan 1 kΩ

8.      Resistor dengan tahanan 10 kΩ

9.      Resistor dengan tahanan 100 kΩ

3.2.  Prosedur Percobaan

a.      Pengukuran LDR

-          Mengukur tahanan LDR pada keadaan cahaya terang, normal dan redup dengan menggunakan multimeter.

b.      Mengukukur tegangan pada rangkaian LDR

1.      Memasang komponen pada resistor 1  kΩ dan LDR secara seri pada gambar.

2.      Menyiapkan sumber tegangan DC lalu hubungkan dengan rangkaian.

3.      Mengukur tegangan dengan multimeter pada keadaan cahaya terang, normal, dan gelap.

4.      Mengulangi  percobaan di atas dengan percobaan menggunakan resistor.

BAB IV

HASIL PENGUKURAN

4.1 Hasil

a. Pengukuran Tahanan Pada LDR

Tabel 1. Pengukuran Tahanan Pada LDR (kΩ)

Keterangan	I	II	III	Rata-rata
Gelap	12.30	11.50	14.4	12.73
Normal	1.8	1.65	1.75	1.73
Terang	0.45	0.30	0.15	0.3

b. Pengukuran Arus

Tabel 2. Pengukuran Arus dengan Resistor 1 kΩ

Keterangan	I	II	III	Rata-rata
Gelap	0.2	0.1	0.4	0.23
Normal	1.7	1.7	1.7	1.7
Terang	3.7	3.6	4.2	3.83

Tabel 3. Pengukuran Arus dengan Resistor 10 kΩ

Keterangan	I	II	III	Rata-rata
Gelap	0.2	0.1	0.2	0.16
Normal	0.4	0.4	0.4	0.4
Terang	0.5	0.5	0.5	0.5

Tabel 4 Pengukuran Arus dengan Resistor 100 kΩ

Keterangan	I	II	III	Rata-rata
Gelap	0.04	0.03	0.04	0.036
Normal	0.05	0.05	0.05	0.05
Terang	0.05	0.05	0.05	0.05

  

BAB V

PEMBAHASAN

Pada praktikum ini, dilakukan dua kegiatan mengenai pengukuran tahanan pada resistor LDR dengan berbagai kondisi dan pengukuran arus rangkaian listrik dengan berbagai macam nilai resistansinya. Percobaan pertama mengenai pengukuran tahanan pada LDR dengan kondisi gelap, normal dan terang. Pada kondisi gelap, pengukuran pertama dengan multimeter menghasilkan tahanan sebesar 12,30 kΩ dan pada pengukuran yang kedua kalinya tahanan yang didapatkan sebesar 11,50 kΩ dan pengukuran yang ketiga , nilai LDR ini mencapai 14,4 kΩ. Dari ketiga data tarsebut rata-rata tahanan LDR pada kondisi gelap tertinggi pada pengukuran ke-3 dan rata-rata dari ketiga dasar penelitian sebesar 12,73 kΩ. Pada percobaan kedua pengukuran tahanan LDR dengan kondisi normal. Dari ketiga pengukuran didapatkan tahanan LDR terkecil pada kondisi normal sebesar 1,65 kΩ, dan terbesar mencapaiu 1,8 kΩ dengan rata-rata tahanannya mencapai 1,73 kΩ, jauh lebih kecil dari nilai tahanan saat kondisi gelap. Pengukuran tahanan yang ketiga dengan kondisi terang, dimana tahanan LDR diukur saat diberi sejumlah cahaya yang bersumber dari baterai. Pada kondisi tersebut didapatkan pengukuran tahanan sebanyak tiga kali secara berturut-turut sebesar 0.45 kΩ, 0.3 kΩ, dan 0,15 kΩ, dengan rata-rata dari ketiga data tersebut mencapai 0,3 kΩ.

Praktikum kedua adalah pengukuran arus listrik pada rangkaian LDR yang ditambahkan dengan resistor. Pada percobaan ini digunakan tiga buah resistor dengan nilai resistansi masing-masing sebesar 1 kΩ, 10 kΩ, dan 100 kΩ. Pengukuran pada rangkaian LDR dan resisitor dilakukan pada ketiga kondisi yang berbeda, yaitu gelap, normal dan terang dengan melakukan masing-masing tiga kali pengukuran. Pertama pengukuran arus pada resistor 1 kΩ yang dirangkai seri dengan LDR yang disajikan pada tabel 2. Pada kondisi gelap, nilai arus yang terukur sebanyak tiga kali masing-masing sebesar 0,2 mA, 0,1 mA, dan 0,4 mA dengan rata-rata sebesar 0,23 mA. Sedangkan pada kondisi normal didapatkan besarnya arus hasil pengukuran secara berurutan sebesar 1,7 mA, 1,7 mA, dan 1,7 mA dengan rata-rata dari ketiga hasil pengukuran sebesar 1,7 mA. Pengukuran terakhir dengan kondisi terang, yaitu LDR diberi cahaya yang bersumber dari sebuah senter, hasil pengukuran didapatkan besarnya arus pada rangkaian masing-masing adalah sebesar 3,7 mA, 3,6 mA, dan 4,2 mA dengan rata-rata dari ketiga data tersebut mencapai 3,83 mA. Hasil pengukuran pada rangkaian LDR dengan resistor 1 kΩ pada kondisi yang berbeda, yaitu terang, gelap dan normal, didapatkan besarnya arus yang mengalir pada rangkaian terbesar pada kondisi terang jika dibandingkan dari kondisi gelap dan normal. Hal tersebut dikarenakan LDR pada kondisi gelap hambatannya atau nilai tahanannya lebih besar dibandingkan dengan kondisi normal dan terang, sehingga arus yang dihambatpun akan lebih besar pula, oleh karenanya arus yang mengalir pada rangkaian kecil. Sebaliknya pada kondisi terang, LDR memiliki hambatan yang kecil sehingga arus yang dapat mengalir akan lebih besar. Pada kondisi terang ini LDR menjadi konduktor yang baik sehingga nilai resistansinya kecil.

Nama : Rikky Triyadi NPM  : 240110097001

Pada pengukuran arus yang kedua dengan nilai resistor yang berbeda dari rangkaian pertama, yaitu sebesar 10 kΩ. Seperti pada pengukuran arus sebelumnya, pengukuran dilakukan pada tiga kondisi yang berbeda. Hasil pengukuran yang tertera pada tabel 3 menunjukan bahwa jumlah arus yang mengalir dari ketiga kondisi terbesar pada kondisi terang dengan rata-rata sebesar 5 mA sedangkan terkecil pada kondisi gelap dengan rata-rata arus yang mengalir sebesar 0,16 mA. Untuk kondisi normal, arus yang terukur dari rangkaian sebesar 0,4 mA pada ketiga pengukurannya. Dilihat dari arus yang mengalir pada rangkaian kedua ini, dari ketiga kondisi, baik gelap, normal maupun kondisi terang, nilai arus yang mengalir lebih kecil dibandingkan dengan rangkaian pertama dengan resistor 1 kΩ. Dapat dilihat pada tabel 2 dan tabel 3, untuk kondisi gelap pada rangkain pertama rata-rata arus yang mengalir sebesar 0,23 mA, sedangkan pada rangkaian kedua rata-rata arus yang mengalir sebesar 0.16 mA. Begitu pula pada kondisi normal, pada rangkaian pertama rata-rata arus yang mengalir sebesar 1,7 mA sedangkan pada rangkaian kedua sebesar 0,4 mA. Pada kondisi terang, perbedaannya lebih jauh lagi dimana pada rangkaian pertama jumlah arus yang mengalir rata-rata sebesar 3,83 sedangkan pada rangkain kedua yang nilai resistornya lebih besar hanya mencapai 0,5 mA. Perbedaan jumlah arus yang mengalir pada kedua rangkaian dikarenakan nilai resistansi pada resistor yang digunakan kedua rangkaian berbeda, tentu rangkaian dengan nilai resistansi kecil, yaitu 1 kΩ dibandingkan dengan 10 kΩ maka jumlah arus yang mengalir pada rangkaian yang resistansinya 1 kΩ lebih besar, karena jumlah arus yang dihambat sedikit sehingga jumlah arus yang mengalir banyak sebaliknya pada resistor 10 kΩ, jumlah arus yang dihambat akan lebih besar sehingga arus yang mengalir akan kecil.

N

Percobaan ketiga pada kegiatan pengukuran arus pada prinsipnya sama pengukuran dilakukan pada tiga kondisi yang berbeda, namun resistor yang digunakan pada rangkaian ini jauh lebih besar dibandingkan pada rangkaian 1dan 2. Hasil pengukuran yang ditunjukan pada tabel 4 didapatkan rata-rata jumlah arus yang mengalir pada kondisi gelap, normal dan terang masing-masing secara berurutan adalah sebesar 0,036 mA, 0,05 mA, dan 0,05 mA. Seperti halnya rangkaian sebelumnya, pada rangkain ini pula semakin gelap cahaya sekitar LDR dan rangkaian maka nilai arus yang mengalir akan semakin kecil. Jika dibandingkan dari ketiga rangkaian dengan nilai resistor yang berbeda-beda makan dapat diketahui bahwa pada rangkaian LDR dan resistor yang nilai resistansinya yang paling besar akan mendapatkan jumlah arus pada rangkaian yang paling kecil dibandingkan dengan rangkaian lainnya. Sedangkan jumlah arus terbesar adalah pada rangkaian yang nilai resistornya terkecil, yaitu sekitar 1 kΩ.

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1     Kesimpulan

Berdasarkan literature dan pembahasan di atas dapat penulis simpulkan sebagai berikut :

1.      LDR merupakan resistor yang besar tahanannya berubah ubah sesuai dengan banyaknya cahaya yang diterima.

2.      Pada kondisi gelap LDR memiliki hambatan yang lebih besar dibandingkan dengan kondisi normal dan terang.

3.      Jumlah arus yang mengalir pada rangkaian LDR tertinggi pada kondisi terang sedangkan terendah pada kondisi gelap dikarenakan pada kondisi terang nilai resistansi LDR lebih kecil dibandingkan pada kondisi gelap.

4.      Semakin bertambahnya nilai resistor yang ditambahkan pada rangkaian maka semakin kecil jumlah arus yang mengalir pada rangkaian tersebut.

6.2     Saran

Adapun saran yang dapat disampaikan penulis pada praktikum rangkaian LDR ini adalah sebagai berikut:

1.      Perlu adanya pengamatan dengan membandingkan LDR yang berbeda pada setiap rangkaian untuk mengetahui seberapa besar pengaruh LDR dalam setiap kondisi cahaya.

2.      Perlu adanya pengukuran seberapa besar cahaya yang ditambahkan pada saat kondisi terang agar mengetahui hubungan jumlah cahaya dan arus yang mengalir pada rangkaian.

3.      Dalam pengukuran kondisi gelap, sebaiknya pada kondisi kurang cahaya yang masih terbaca alat, terkadang jika terlalu gelap tidak akan terbaca oleh multimeter sehingga tidak bias melakukan pengamatan.