SENSOR GERAK (PIR) dan SENSOR CAHAYA

CONTOH IMPLEMENTASI PENGGABUNGAN SENSOR GERAK (PIR) DAN SENSOR CAHAYA

 

SENSOR GERAK (PIR)

    Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia. Aplikasi ini biasa digunakan untuk system alarm pada rumah-rumah atau perkantoran. Sensor PIR adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia maupun hewan. Sensor PIR dapat merespon perubahan- perubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia.

    Keadaan ruangan dengan perubahan temperatur pada manusia dalam suatu ruangan menjadi nilai awal (set point) yang menjadi acuan dalam system pengontrolan. Perubahan temperatur pada manusia dalam ruangan akan terdeteksi oleh Sensor PIR. Dikatakan PIR (Passive Infrared Receiver) karena sensor ini hanya mengenali lingkungan tanpa adanya energi yang harus dipancarkan. PIR merupakan kombinasi sebuah kristal pyroelectric, filter dan lensa Fresnel. Sensor ini sangat sensitif terhadap perubahan temperatur pada manusia dengan sudut deteksi 60⁰ .

• Fresnel Lens

Lensa Fresnel pertama kali digunakan pada tahun 1980an. Digunakan sebagai lensa yang memfokuskan sinar pada lampu mercusuar. Penggunaan paling luas pada lensa Fresnel adalah pada lampu depan mobil, di mana mereka membiarkan berkas paralel secara kasar dari pemantul parabola dibentuk untuk memenuhi persyaratan pola sorotanutama. Namun kini, lensa Fresnel pada mobil telah ditiadakan diganti dengan lensa plain policarbonat. Lensa Fresnel juga berguna dalam pembuatan film, tidak hanya karena kemampuannya untuk memfokuskan sinar terang, tetapi juga karena intensitas cahaya yang relatif konstan diseluruh lebar berkas cahaya.

• IR Filter

IR Filter dimodul sensor PIR ini mampu menyaring panjang gelombang sinar inframerah pasif antara 8 sampai 14 mikrometer, sehingga panjang gelombang yang dihasilkan dari tubuh manusia yang berkisar antara 9 sampai 10 mikrometer ini saja yang dapat dideteksi oleh sensor. Sehingga Sensor PIR hanya bereaksi pada tubuh manusia saja.

• Pyroelectric sensor

Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini berfungsi untuk menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dihasilkan oleh benda yang bersuhu diatass nol derajat sehingga menyebabkan Pyroelectric sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa olehinframerah pasif tersebut. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell.

• Amplifier

Sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus yang masuk pada material pyroelectric.

• Comparator

Setelah dikuatkan oleh amplifier kemudian arus dibandingkan oleh comparator sehingga mengahasilkan output. Selain itu, sensor PIR juga sangat mudah digunakan karena hanya menggunakan satu pin I/O sebagai penerima informasi sinyal gelombang inframerah yang dapat dihubungkan ke Mikrokontroler.

    Sensor PIR atau lebih populer dengan sebutan sensor gerak merupakan suatu sensor yang berbasis infrared. Namun perlu diketahui, cara kerja sensor gerak ini berbeda dengan sensor jenis infrared lain yang menggunakan fototransistor dan IRLED. PIR tidak akan memancarkan suatu objek sebagaimana yang terjadi pada IRLED.

    Sesuai dengan penyebutannya yaitu passive, maka cara kerja sensor gerak ini hanya memberikan respon terhadap gerakan atau energi yang berasal dari sinar infrarmerah yang pasif dan dipunyai oleh benda yang dapat dideteksi keberadaannya. Sedangkan jenis benda yang dapat dideteksi dengan inframerah ini pada umumnya adalah tubuh manusia.

 

    Sistem sensor gerak yang memakai modul PIR memang sangat sederhana dan lebih mudah diaplikasikan hanya membutuhkan tegangan input berupa tegangan DC 5 Volt. Sensor ini bisa mendeteksi gerakan yang berjarak 5 meter.

 

 Gambar rangkaian pada sensor gerak

Implementasinya : Pintu otomatis pada mall atau tempat perbelanjaan.

 

 

 SENSOR CAHAYA

 

 

    Sensor cahaya adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengubah besaran cahaya menjadi besaran listrik. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengubah energi dari foton menjadi elektron. Idealnya satu foton dapat membangkitkan satu elektron. Sensor cahaya sangat luas penggunaannya, salah satu yang paling populer adalah kamera digital. Pada saat ini sudah ada alat yang digunakan untuk mengukur cahaya yang mempunyai 1 buah foton saja.

 

     Di bawah ini adalah jenis-jenis sensor cahaya, di antaranya :

1. Detektor kimiawi, seperti pelat fotografis, dimana mmolekul silver halida dibagi menjadi sebuah atom perak metalik dan atom halogen. Pengembang fotografis menyebabkan terbaginya molekul yang berdekatkan secara sama.
2. Fotoresistor atau Light Dependent Resistor (LDR) yang berubah resistansinya ketika dikenai cahaya
3. Sel fotovoltaik atau sel matahari yang menghasilkan tegangan dan memberikan arus listrik ketika dikenai cahaya
4. Fotodioda yang dapat beroperasi pada mode fotovoltaik maupun fotokonduktif
5. Tabung fotomultiplier yang mengandung fotokatoda yang memancarkan elektron ketika dikenai cahaya, kemudian elektron-elektron tersebut akan dikuatkan dengan rantai dynode.
6. Tabung cahaya yang mengandung fotokatoda yang memancarkan elektron ketika dikenai cahaya, dan umumnya bersifat sebagai fotoresistor.
7. Fototransistor menggabungkan salahsatu dari metode penyensoran di atas
8. Detektor optis yang berlaku seperti termometer, secara murni tanggap terhadap pengaruh panas dari radiasi yang masuk, seperti detektor piroelektrik, sel Golay, termokopel dan termistor, tetapi kedua yang terakhir kurang sensitif.
9. Detektor cryogenic cuku tanggap untuk mengukur energi dari sinar-x tunggal, serta foton cahaya terlihat dan dekat dengan inframerah.

    Prinsip kerja LDR ini pada saat mendapatkan cahaya maka tahanannya turun, sehingga pada saat LDR mendapatkan kuat cahaya terbesar maka tegangan yang dihasilkan adalah tertinggi. Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram pada LDR menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil.

 

Gambar rangkaian pada sensor cahaya

 

 

 Implementasinya : lampu jalan yang menyala otomatis pada saat gelap dan mati pada saat siang hari.

 

 

IMPLEMENTASI DARI GABUNGAN ANTARA SENSOR GERAK DAN SENSOR CAHAYA

 

    Pada penggabungan antara sensor gerak dan sensor cahaya bisa di implentasikan pada lampu ruangan pada rumah yang apabila mendeteksi pergerakan pemilik rumah (fungsi sensor gerak) akan menyalakan lampu pada kondisi gelap / malam (fungsi sensor cahaya), sedangkan pada siang hari / dalam keadaan terang, lampu tidak akan menyala meskipun mendeteksi pergerakan manusia.

 

Gambar fungsi sensor gerak
 

 

Gambar fungsi sensor gerak setelah digunakan

 

 

 

Created by Harfawan Matturungan