[Tanpa judul]

ALAT UKUR INTENSITAS CAHAYA (LIGHT INTENSITY METER)
(Laporan Praktikum Kelompok Instrumentasi)

Oleh :
Kelompok 1

Alfian Rivalga                         1714071053

Annas Setia Bekti Nugroho    1714071051

Debby Wahyu Kristanto         1714071049

Deva Ayu Aisyah                    1714071069

Riri Megasepta                        1714071065

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018

I.                   PENDAHULUAN

1.1.            Latar Belakang

Dalam fisika dan teknik, pengukuran merupskan aktivitas yang membandingkan kuantitas fisik dari objek dan kejadian dunia nyata. Alat ukur adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut. Seluruh alat pengukur dapat terkena kesalahan peralatan yang bervariasi. Bidang ilmu yang mempelajari cara-cara pengukuran adalah metrology

Dalam ilmu fisika dikenal adanya pengukuran. Pengukuran tidak lengkap apabila tidak disertai data kuantitatif yang didapat dari hasil pengukuran. Pada kesempatan kali ini yang akan dibahas mengenai pengukuran yang berhubungan dengan pencahayaan

Cahaya merupakan sejenis energi berbentuk gelombang elektro magnetic yang bisa dilihat dengan mata. Cahaya diperlukan dalam kehidupan sehari-hari. Matahari adalah sumber cahaya utama di bumi. Tumbuhan hijau memerlukan cahaya untuk membuat makanan. Sinar dari matahari yang datang dapat disebut sebagai sinar alami. Sifat-sifat cahaya ialah, cahaya bergerak lurus kesemua arah

Alat ukur yang pada umumnya digunakan dalam mengukur intensitas cahaya adalah lux meter. Besarnya intensitas cahaya ini perlu untuk diketahui karena pada dasarnya manusia juga memerlukan penerangan yang cukup. Untuk mengetahui besarnya intensitas cahaya ini maka dibutuhkan sebuah sensor yang cukup peka dan linier terhadap cahaya. Sehingga cahaya yang diterima oleh sensor dapat diukur dan

ditampilkan pada sebuah tampilan digitalataupun non digital. Lux meter menggunakan sensor cahaya sebagai pendeteksi cahaya. Sensor diletakkan pada sumber cahaya. Cahaya akna menyinari sel foto sehingga energi yang diteruskan oleh sel foto menjadi arus listrik. Makin banyak cahaya yang diserap oleh sel, arus yang dihasilkan lebih besar. Oleh karena itu, pembacaan merupakan kombinasi efek dari semua panjang gelombang

1.2.            Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum kali ini adalah sebagai berikut :

1.                  Mengetahui cara pembuatan rangkaian light intensity meter.

2.                  Mengetahui kegunaan dari light intensity meter.

3.                  Dapat menghitung intensitas cahaya dan mengetahui fungsi LDR.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Cahaya Tampak

Cahaya tampak adalah merupakan energi yang berbentuk gelombang elektromegnetik yang panjang gelombangnya 400 nano meter -800 nano meter. Cahaya yang diperlukan dalam kehidupan sehari-sehari, bak oleh manusia, hewan ataupun tumbuhan. Salah satu sifat cahaya yaitu bergerak lurus ke semua arah. Hal ini terbukti ketika sebuah lampu yang menyala dari segala penjuru dalam sebuah ruangan gelap. Apabila cahaya terhalang, maka terjadi bayangan yang disebabkan cahaya bergerak lurus dan tidak dapat berbelok. Dalam kehidupan sehari-hari cahaya dapat dimanfaatkan bagi kehidupan manusia, tanpa cahaya manusia tidak akan bisa berbuat apa-apa. Terlebih lagi ketika berada didalam ruangan, peran cahaya sangat penting dan berpengaruh pada penglihatan manusia. Kuat maupun lemahnya intensitas cahaya berpengaruh pada akomodasi mata yang dikenai cahaya-cahaya tersebut. Bagian mata yang tanggap kebutaan, kesemua itu berhubungan dengan tingkat intensitas cahaya yang bisa sampai kemata

2.2.  Pengertian Lux Meter

Luxmeter merupakan instrumen yang digunakan untuk mengukur kuat penerangan (tingkat penerangan) pada suatu area atau daerah tertentu. Hasil pengukuran disaji-kan dalam format digital. Komponen alat meliputi rangka, sebuah sensor dengan sel foto dan layar panel.Sensor diletakan pada sumber cahaya yang akan diukur intensitasnya. Cahaya menyinari sel foto sebagai energi yang diteruskan oleh sel foto menjadi arus listrik. Makin banyak cahaya yang diserap oleh sel maka arus yang

dihasilkannya pun semakin besar. Sensor yang digunakan adalah photo diode. Sensor ini termasuk jenis sensor cahaya atau optic yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengenai suatu daerah tertentu. Selanjutnya hasil pengukuran ditampilkan pada layar panel.

Berbagai jenis cahaya yang masuk pada lux meter baik itu cahaya alami atapun buatan akan mendapatkan respon yang berbeda dari sensor.  Berbagai warna yang diukur akan menghasilkan suhu warna yang berbeda, dan panjang gelombang yang berbeda pula. Oleh karena itu pembacaan yang ditampilkan hasil yang ditampilkan oleh layar panel adalah kombinasi dari efek panjang gelombang yang ditangkap oleh sensor photo diode. Pembacaan hasil pada Luxmeter dibaca pada layar panel LCD (liquid crystal digital) yang format pembacaannya pun memakai format digital. Format digital sendiri didalam penampilannya menyerupai angka 8 yang terputus-putus. LCD memiliki karakteristik yaitu menggunakan molekul asimetrik dalam cairan organic transparan dan orientasi molekul diatur dengan medan listrik eksternal

2.3.  Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya (I) dengan satuan candela (cd) adalah arus cahaya dalam lumen yang diemisikan setiap sudut ruang (pada arah tertentu) oleh sebuah sumber cahaya. Kata candela berasal dari candle (lilin)merupakan satuan tertua pada teknik penerangan dan diukur berdasarkan intensitas cahaya standar.

Kuat penerangan (E) adalah pernyataan kuantitatif untuk intensitas cahaya (I) yang menimpa atau sampai pada permukaan bidang. Kuat peneranga disebut pula tingkat penerangan atau intensitas penerangan

Pada rangkaian sensor cahaya menggunakan relay untuk pensaklaran tegangan jala-jala PLN 220 volt. Beban yang ingin dikendalikan tidak hanya sebatas lampu saja tetapi bisa digunakan beban lain sesuai kebutuhannya. Yang pasti dengan cara pensaklaran relay,  beban yang dikeandalikan adalah beban dengan tegangan supply 220 V. Rangkaian sensor menggunakan LDR sebagai alat perasa perubahan intensitas cahaya. LDR (Light Dependent Resistor) adalah komponen elektronika yang pada dasarnya mempunyai sifat yang sama dengan resistor, hanya saja nilai resistansi dari LDR berubah-ubah sesuai dengan tingkat intensitas cahaya yang diterimanya.. Pada saat hari mulai malam maka lampu tersebut akan menyala otomatis layaknya lampu taman. Pengaturan kepekaan dari sensor digunakan potensio VR1 100 K

2.3.  Sensor Cahaya

Sensor cahaya yang digunakan pada lux meter adalah Photo dioda. Photo diode digunakan sebagai komponen pendeteksi ada tidaknya syatu cahaya maupun dapat digunakan untuk membentuk sebuah alat ukur akurat yang dapat mendeteksi intensitas cahaya dibawah 1pW/cm2 sampai intensitas diatas 10mW/cm2. Photo dioda mempunyai resistansi yang rendah pada kondisi forward bias, kita dapat memanfaatkan photo dioda ini pada kondisi reverse bias dimana resistansi dari photo dioda akan turun seiring dengan intensitas cahaya yang masuk. Berbagai jenis cahaya yang masuk pada lux meter baik itu cahaya alami atapun buatan akan mendapatkan respon yang berbeda dari sensor. Berbagai warna yang diukur akan menghasilkan suhu warna yang berbeda, dan panjang gelombang yang berbeda pula. Oleh karena itu pembacaan hasil yang ditampilkan oleh layar panel adalah kombinasi dari efek panjang gelombang yang ditangkap oleh sensor photo diode

III METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Waktu praktikum alat ukur intesitas cahaya(light intensity meter) dilakukan pada hari Rabu, 12 september 2018 pukul 12.00 WIB.

Tempat dilakukannya praktikum ini di  Laboratorium TEP, Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam prakikum kali ini yaitu, fotosel(LDR), resistor, resistor variabel, voltmeter, 2buah baterai 9V, papan rangkaian, konduktor penghubung, kabel, op amp 741,.

3.3 Prosedur Kerja

1. Rangkai rangkaian Light Intensity meter

2. mengatur resistor variabel ke 4,5 v (menyamakan dengan X)

3. Apabila voltmeter menunjukan angka nol berarti telah seimbang

4. Dikalibrasi dengan light meter dengan cara menutup dan membuka nya   

    secara bersamaan.

5. Dicatat angka pada light meter dan dihitung dengan rumus yang telah  

    tersedia.

6. Di tes apakah rangkaian benar atau salah dengan cara menyinarinya dengan

    Senter.

7. Diukur dengan cara menutupi fotodioda dan light meter secara bersamaan.

8. Di ukur sebanyak 15kali .

9. HASIL

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Setelah melakukan praktikum di dapatkan hasil praktukum yaitu berupa data tabel dan grafik, berikut :

          Tabel 1. Hasil data dari pengukuran Light Intensity Meter

Pengukuran ke-	LIM (v)	LMK (Lux)
1	2,08	4
2	2,09	5
3	2,09	5
4	2,10	6
5	2,11	6
6	2,12	8
7	2,13	8
8	2,14	8
9	2,15	9
10	2,16	10
11	2,17	13
12	2,19	14
13	2,20	18
14	2,22	19
15	2,23	20

         Gambar 1. Grafik Light  Intensity Meter

Dari hasil tabel tersebut dapat diuraikan bahwa hasil pengukuran intensitas cahaya menggunakan Voltmeter dengan 15 perbedaan tinggi atau jarak, dari yang paling tinggi hingga yang paling terendah yaitu, pada percobaan pertama dengan keadaan yang paling tinggi intensitas cahayanya 2,08 , pada percobaan kedua yang sedikit lebih rendah dari percobaan pertama yaitu 2,09 , percobaan ketiga 2,09 , percobaan keempat 2,10 , percobaan kelima 2,11 , percobaan keenam 2,12 , percobaan ketujuh 2,13 , percobaan kedelapan 2,14 , percobaan kesembilan 2,15 , percobaan kesepuluh 2,16 , percobaan kesebelas 2,17 , percobaan kedua belas 2,19 , percobaan ketiga belas 2,20 , percobaan empat belas 2,22 , percobaan kelima belas 2,23. Sedangkan pada percobaan alat ukur intensitas cahaya menggunakan luxmeter di dapat hasil dari percobaan yang sama, lima belas kali percobaan dari tempat yang tinggi hingga kerendah yaitu, percobaan pertama yaitu 4, percobaan kedua 5, percobaan ketiga 5, percobaan keempat 6, percobaan kelima 6, percobaan keenam 8, percobaan ketujuh 8, percobaan kedelapan 8, percobaan kesembilan 9, percobaan kesepuluh 10, percobaan kesebelas 13, percobaan keduabelas 14, percobaan ketigabelas 18, percobaan keempatbelas 19, dan percobaan terakhir kelima belas yaitu 20.

Proses pembuatan light meter intensity yaitu, siapkan alat dan bahan yang akan digunakan, perhatikan gambar rangkaian yang telah dibuat atau yang teah ada lalu pahami. Kemudian rangkai alat dan komponen yang telah tersedia.Arahkan pencahayaan tepat pada foto cell.Hitung menggunakan voltmeter dan lux lalu dicatat hasil yang diperoleh. Matikan kembali voltmeter dan lux jika telah selesai digunakan. Dicatat hasil dari pengamatan berupa nilai-nilai angka. Dibuat tabel dan grafik dari data hasil pengukuran yang telah dilakukan

Prinsip kerja dari rangkaian alat ukur intensitas cahaya sebenarya sangat sederhana. Pembagian tegangan antara resistor dan potensiometer merupakan inti dari rangkaian sensor cahaya diatas. Kenaikan tegangan pada potensiometer akan mengurangi tegangan yang jatuh pada resistor, begitupun sebaliknya kenaikan tegangan pada resistor akan mengurangi tegangan jatuh pada potensiometer. Pembagian tegangan sesuai dengan rumus pembagi tegangan yang berlaku pada rangkaian seri. Dan karena menggunakan LDR dan dari hasil data dapat diketahui bahwa prinsip kerjanya yaitu semakin banyak cahaya yang datang atau masuk maka akan semakin kecil nilai cahaya tersebut

Kendala dalam menjalankan praktikum Light Meter Intensity ini yaitu : alat yang kurang memadai, dikarenakan terdapat alat yang tidak berfungsi dengan baik bahkan ada alat yang rusak sehingga harus bergantian dan menyit awaktu yang lama.waktu praktikum yang hayan sebentar sehingga jika ada kesalahan tidak dapat memperbaiki karena menggunakan dua alat dan harus mendapat data dari keduanya sehingga jika salah hanya dapat mengulang dari yang salah tidak dari awal untuk memastikan kebenarannya .

V. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum light intensity meter yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa :

1.      Rangkaian alat ukur intensitas cahaya tersusun dari resistor, resistor variabel/potensiometer, lampu Led dan kabel silikon yang dirangkai secara seri dan parallel dipapan rangkaian. Rangkaian ini merupakan rangkaian alat ukur intensitas cahaya yang lebih sederhana dari alat ukur intensitas cahaya seperti luxmeter.  

2.      Semakin dekat jarak cahaya dengan fotodioda (semakin terang)  maka tegangan yang dihasilkan juga akan semakin besar , hal ini berbanding lurus dengan percobaan menggunakan Lux meter.

3.       Dari hasil pengamatan didapatkan light intensity meter persamaan y = 107,44x - 220,29 dengan R² = 0,9563 .

LAMPIRAN

Gambar 2. Mengukur Light Intensity Meter (Volt)

Gambar 3. Mengukur Lux Meter  Krisbow (Lux)