Alat Ukur Intensitas Cahaya (Light Meter Jembatan Wehatsone)

ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA (LIGHT METER

JEMBATAN WEHATSONE)

(Laporan Praktikum Instrumentasi)

Oleh:

Kelompok 2

Ayu Wida Kuswara 1654071012

Basri Wahyu Utomo 1614071054

Ridho Nurrohmansyah 1614071050

Yuyun Ari Trisnawati1614071038

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2017

I.                   PENDAHULUAN

1.1.            Latar Belakang

Listrik, selalu berhubungan dengan kehidupan kita sehari-hari. Dari kegiatan rumah tangga sampai kegiatan kantor, kita membutuhkan listrik untuk menghidupkan alat-alat elektronik yang kita miliki. Pada listrik biasanya terdapat arus, tegangan dan hambatan. Biasanya pada hambatan ada yang sudah diketahui dan ada yang belum diketahui. Jembatan wheatsone merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengetahui besar nilai suatu hambatan yang belum diketahui nilainya.

Kemajuan demi kemajuan akan terjadi yang berhubungan dengan teknik yang memerlukan keakuratan pengukuran intensitas cahaya sebagai contoh pengambilan foto dan pembuatan rangkaian elektronik. Film dalam sebuah kamera harus menerima cahaya dalam jumlah yang tepat supaya diekspos dengan tepat. Untuk mendapatkan gambar yang bagus diperlukan alat ukur cahya (Light meter).

2.1. Tujuan Praktikum

1.  Mengetahui cara membuat rangkaian jembatan Wheatstone dan ligth intensity meter.

2.  Mengetahui kegunaan rangkaian jembatan Wheatstone dan ligth intensity meter.

3.  Dapat menghitung intensitas cahaya dan menetahui fungsi LDR.

II.                 TINJAUAN PUSTAKA

Alat Pengukur cahaya atau sering di sebut Light meter adalah alat yang di gunakan untuk mengukur intensitas cahaya atau mengukur jumlah cahaya yang masuk melalui alat ini, dalam fotografi, pengukur cahaya di gunakan untuk menentukan pembukaan. Di berikan kecepatan film dan kecepatan ran, alat ini akan menunjukkan f-stop yang akan memberikan sebuah pembukaan yang netral. Beberapa sistem pengukur cahaya yang paling umum di gunakan adalah menggunakan selenium, CdS, dan Silikon (Adhatya, 2011)

1. Spot Metering

2. Averange Metering

3. Center-Weighted Metering

4. Matrix Metering

Empat teknik ini adalah teknik yang di gunakan oleh Alat Pengukur Cahaya atau Light Meter (Braddy, 1994)

Average Metering merupakan teknik pengukuran paling kuno dalam menggunakan alat pengukur cahaya cahaya atau Light meter. Hasil pengukuran teknik ini adalah luminitas rata rata dari gambar yang di potret, sehingga hampir seluruh objek yang ada di dalam ruang tangkap akan terlihat jelas. Detail tertentu akan terlihat hanya jika memiliki tingkat liminitas sama dengan rata-rata gambar (Braunl, 2006).

Spot Metering merupakan salah satu teknik pengukuran dalam menggunakan alat pengukur cahaya cahaya atau Light meter. Setiap bagian dari objek akan memberikan hasil pengukuran berbeda. Average Metering akan membuat pengukuran rata rata dari setiap bagian sehingga gambar yang di hasilkan dapat memberikan detail rata rata dari keseluruhan objek. Untuk mendapatkan detail tertentu secara maksimal, di gunakan lah spot metering. Bagian yang di abaikan mendapat pengukuran yang salah sehingga detail nya akan menghilang (Mulyono, 2002).

III.             METODOLOGI

3.1  Waktu dan Tempat

Praktikum mata kuliah  Pengantar Budidaya Tanaman dengan judul dilaksanakan pada hari Senin tanggal 11 September 2017  sampai tanggal 11 Desember 2017 pukul 15.00-17.00 WIB di Laboratorium Terpadu, Universitas Lampung.

3.2  Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada Praktikum ini adalah cangkul,Lock book praktikum, pensil, Meteran,  ajir, Bibit kacang panjang, pupuk kandang, pupuk Urea, pupuk KCl, dan pupuk TSP

3.3  . Pelaksanaan Praktikum

            3.3.1 Rencana Lokasi

Lokasi yang didapatkan digambarkan dalam denah berikut :

Catatan :                              Lokasi kelompok 7 Zzz

 

3.3.2  Pembukaan lahan

Pembukaan lahan dilakukan menggunakan cangkul dengan plot 2m x  2m  dilakukan 3 tahapan, tahapan 1 Pembersihan gulma dan rumput, tahapan 2 pencangkulan tanah keras, dan tahapan 3 penghalusan tanah.

3.3.3  Panen

Proses pemanenan kacang panjang dapat dilakukan ketika memasuki umur 3-4 bulan dari musim tanam. . Umur panen ini tergantung pada varietas, musim dan tinggi rendahnya daerah penanaman. Polong muda sudah dapat dipanen sesudah terisi penuh dan warna polongnya hijau merata sampai hijau keputihan. Polong yang muda mudah dipatahkan. Semakin tua polong akan semakin liat, berserat, dan warnanya menguning. Oleh karena itu, pemanenan sebaiknya tidak sampai terlambat. Polong yang terlambat dipanen kurang baik untuk disayur dan tidak dapat dipasarkan.Pemanenan umumnya dilakukan pada pagi hari dan setelah dipanen biasanya kacang panjang langsung dipasarkan pada siang atau sore harinya. Untuk mendapatkan kacang panjang segar yang berkualitas baik, polong harus dipanen dengan selang waktu tiga hari sekali. Setelah tanaman berumur sekitar 3-3,5 bulan pemanenan dihentikan, pada saat itu biasanya buahnya sudah habis.*

.

IV.       HASIL DAN PEMBAHASAN

            4.1 Hasil Pengamatan

      Adapun hasil pengamatan yang diperoleh dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

      Tabel 1. Tinggi Tanaman Kacang Panjang

Sampel Tanaman	Minggu 1	Minggu 2	Minggu 3	Minggu 4	Minggu 5	Minggu 6	Minggu 7	Minggu 8
4	24	64	122	182	195	205	216	224
6	23	62	127,5	193	201	215	227	234
9	95	125	143,7	162,4	183	194	205	213
18	50	94	133	172	180	197	209	224
Rata- Rata	48	86.25	131.55	177.35	189.75	202.75	214.25	223.75

Tabel 2. Jumlah Daun Tanaman Kacang Panjang

Sampel Tanaman	Minggu 1	Minggu 2	Minggu 3	Minggu 4	Minggu 5	Minggu 6	Minggu 7	Minggu 8
4	23	33	41	114	136	150	162	174
6	12	24	36	75	91	113	136	148
9	37	48	58	156	178	190	205	218
18	28	39	45	104	114	126	138	150
Rata- Rata	25	36	45	112	129.75	144	160.25	172.5

   

Grafik 1. Tinggi tanaman Kacang Hijau

Grafik 2. Jumlah Daun Tanaman Kacang Hijau

4.2 Pembahasan

    

4.1 Hasil Praktikum

A. Pengamatan Ligth Meter Jembatan Wheatstone

Percobaan ke	Light Meter JW Rakitan ( Volt )	LMK ( Lux)
1	3.26	-0.14
2	4.20	5.70
3	4.24	15.2
4	4.26	16.3
5	4.26	16.53
6	4.26	17.02
7	4.26	17.46
8	4.26	17.54
9	4.26	17.60
10	4.26	17.68
11	4.26	17.75
12	4.26	17.85
13	4.27	17.92
14	4.27	17.94
15	4.28	17.97

B. Grafik hasil percobaan

4,2 Pembahasan

Pada praktikum ini dilakukan dua rangkaian yaitu Jembatan Wheatstone dan Light intensity meter akan dihasilkan jembatan Wheatstone dari 4 resistor. Dua buah resistor 47 kΩ membagi tegangan suplai menjadi separuhnya, maka tegangan pada x adalah 4,5 V. Tegangan pada Y dapat diatur oleh resistor variabel sedemikian rupa sehingga diperoleh tegangan yang sama dengan4,5 V.kemudian terlihat meter menunjukan angka nol, dikatakan bahwa jembatan dalam keadaan ‘‘setimbang’’. Jika diubah tingkat penyinaran fotosel, pembacaan akan lebih besar atau kurang dari 4,5V. walaupun jembatan ini menanggapi intensitas cahaya, tapi tidak menghasilkan perubahan pada meter yang sebanding dengan level cahaya. Hasil dari praktikum ini yaitu pada percobaan ke 1,2,3,4 nilai yang didapatkan oleh lightmeter rakitan berturut-turut 3.26, 4.20, 4,24, dan 4,26. Pada percobaan ke 6sampai  15 didapatkan nilai konstan sebesar 4.26. untuk Lux meter di percobaan ke 1sampai 15 didapatkan nilai berturut-turut -0.14, 5.70, 15.2, 16.3, 16.53, 17.02, 17.46, 17.54, 17.60, 17.68, 17.75, 17.85, 17.92, 17.94, dan 17.97. percobaan dimulai dari level cahaya gelap bertahap penerangan diberikan hingga level sangat terang. Dari data tersebut juga didapatkan nilai grafik yang meningkat sesuai level cahaya yang diberikan hingga titik tertinggi yang tercatat. Semakin besar cahaya yang diberikan maka semakin kecil resistansi pada fotodioda atau LDRnya.

Hambatan pada praktikum ini yaitu terjadi kesalahan praktikan dalam pembacaan nilai pada galvanometer. Hal ini menyebabkan perlu dibaca 2 sampai 3 kali oleh praktikan. Hambatan lainnya yaitu ada beberapa galvanometer yang rusak sehingga menghambat jalannya praktikum. Hal lain yang terjadi yakni menaruh ketinggian cahaya agar tepat mengenai sensor cahaya pada lux dan Lighmeter JW rakitan. Arah cahaya pun tidak lurus mengenai pada sensor akan tetapi menyebar kedaerah sekitar sensor, sehingga nilai yang didapatkan kurang maksimal.

Komponen komponen yang digunakan pada praktikum ini yaitu :

·         LDR (Light Dependent Resistor)

Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap. Naik turunnya nilai hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang. LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka cahaya sehingga pada praktikum lighmeter digunakan sebagai sensor penerima cahaya disekitar (anonim,2011).

·         Resistor

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang selalu digunakan dan paling banyak dalam setiap rangkaian elektronika. Dengan demikian Anda harus mempelajari dan memahami sebaik mungkin tentang resistor. Anda harus mampu mengetahui nilai dari sebuah resistor beserta fungsinya bila ingin membuat sebuah rangkaian elektronika.

Fungsi resistor adalah sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan adanya resistor menyebabkan arus listrik dapat disalurkan sesuai dengan kebutuhan. Adapun fungsi resistor secara lengkap adalah sebagai berikut :

Ø  Berfungsi untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu  rangkaian    elektronika.

Ø  Berfungsi untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian    elektronika.

Ø  Berfungsi untuk membagi tegangan.

Ø  Berfungsi untuk    membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dengan bantuan transistor daan kondensator (kapasitor).

·         Voltmeter

Fungsi Voltmeter adalah untuk mengukur besar tegangan listrik dalam suatu rangkaian listrik. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelite yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Pada alat ukur voltmeter ini biasanya ditemukan tulisan voltmeter (V), milivoltmeter (mV), mikrovoltmeter, dan kilovolt (kV). Voltmeter memiliki batas ukur tertentu, yakni nilai tegangan maksimum yang dapat diukur oleh voltmeter tersebut. Jika tegangan yang diukur oleh voltmeter melebihi batas ukurnya, voltmeter akan rusak.

·         Potensiometer

Hambatannya dapat diatur atau dapat dirubah. Nilai hambatan dari potensiometer ada beragam ada 50K, 100K, dll, sebagai contohnya dapat kita lihat pada volume radio atau amplifier yang menggunakan tombol yang diputar. Nah, didalam tombol tersebut sebenarnya adalah berisi potensio yang nilai hambatannya dapat digeser, jadi dengan berubahnya nilai tahanan dari resistor maka volume akan semakin tinggi atau semakin rendah.

Potensiometer merupakan salah satu jenis resistor variabel, ada tipe yang lainnya yaitu trimpot. Trimpot memiliki bentuk yang lebih kecil daripada potensio, memiliki 3 kaki dengan poros tengah yang dapat diputar. Fungsi trimpot adalah sama dengan potensiometer yaitu untuk mengatur besar-kecilnya tahanan atau sebagai penghambat yang bisa diatur.

V.        KESIMPULAN

Kesimpulan yang didapat pada praktikum ini adalah sebagai berikut :

1. sistem pengukuran cahaya di dalam sebuah kamera serta bisa diaktifkan pada lightmeter eksternal adalah reflected lightmeter.

2. Light meter di gunakan untuk mengukur intensitas cahaya atau mengukur jumlah cahaya yang masuk melalui alat misalnya kamera dll.

3. LDR (Light Dependent Resistor) berfungsi untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.

3. Semakin besar cahaya yang diberikan maka semakin kecil resistansi pada fotodioda atau LDRnya.

DAFTAR PUSTAKA

Adhatya, Wimas. 2011. Ilmu Dasar Elektronika. Semarang : CV Toha Putra.

Braddy, James. 1994. Modul Praktikum Instrumentasi dan Pengukuran. Jakarta :     Erlangga.

Braunl, Thomsa. 2006. Teori dan Implementasinya. Jakarta : Rineke Cipta.

Mulyono. 2002. Prinsip Kerja Alat Ukur Cahaya. Yogyakarta : Pustaka Pelajar.