LAPORAN PRATIKUM KELISTRIKAN PERTANIAN
(Rangkaian LDR)
Oleh :
Kelompok : 3 /Shift 5
Hari,Tanggal Pratikum : Senin, 27 Oktober 2014
Nama : Putri Mertza Untari
NPM : 240110120025
Asisten : 1. Frans Jeckson
2. Daud Septian
3. Rahmad D
4. Fahmi Azmi
LABORATORIUM INSTRUMEN DAN ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMENINDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
LDR merupakan salah satu jenis resistor yang hambatannya akan berubah sesuai pengaruh cahayanya. Karena hal inilah LDR dimanfaatkan sebagai sensor cahaya dengan memanfaatkan kepekaan terhadapa perubahan cahaya untuk mengoptimalkan penggunaan energi listrik.
Oleh karena itu pratikum mengenai rangkaian LDR ini sangat diperlukan agar para mahasiswa dapat belajar mengenai pengukuran tahanan dan arus pada rangkaian LDR. Selain itu pratikum ini juga sangat bermanfaat bagi mahasiswa untuk mengetahui ilmu dasar dari pembuatan sensor khusunya sensor cahaya.
1.2 Tujuan
Tujuan dilakukannya pratikum ini adalah sebagai berikut :
1. Pratikan dapat mengukur tegangan yang terjadi pada rangkaian seri
2. Pratikan dapat menghitung tahan yang terjadi pada rangkaian sensor cahaya
3. Pratikan dapat menghitung arus yang mengalir pada rangkaian
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 LDR
LDR (Light Dependent Resistor), ialah jenis resistor yang berubah hambatannya karena pengaruh cahaya. Bila cahaya gelap nilai tahanannya semakin besar, sedangkan cahayanya terang nilainya menjadi semakin kecil.
LDR (Light Dependent Resistor) adalah jenis resistor yang biasa digunakan sebagai detector cahaya atau pengukur besaran konversi cahaya. Light Dependent Resistor, terdiri dari sebuah cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elekrtroda pada permukaannya.
Resistansi LDR berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya. Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10 M dan dalam keadaan terang sebesar 1 k atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti cadmium sulfide. Dengan bahan ini energy dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi bahan telah mengalami penurunan.
LDR digunakan untuk mengubah energy cahaya menjadi energy listrik. Saklar cahaya otomatis dan alarm pencuri adalah beberapa contoh alat yang menggunakan LDR. Akan tetapi karena responnya terhadap cahaya cukup lambat, LDR tidak digunakan pada situasi di mana intensitas cahaya berubah secara drastis. Sensor ini akan berubah nilai hambatannya apabila ada perubahan tingkat kecerahan cahaya.
2.1.2 Prinsip Kerja
Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan elektron bebas dengan jumlah yang relative kecil. Sehingga hanya ada sedikit elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya redup, LDR menjadi konduktor yang buruk, 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 atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrit. Artinya pada saat cahaya terang, LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi kecil pada saat cahaya terang. Penerapan laindari sensor LDR ini ialah alarm Pencuri.
Dependent Resistor) dalam suatu rangkaian maka kita perlu menggunakan potensiometer. Kita atur letaknya agar ketika mendapat cahaya maka buzzer atau bell akan berbunyi dan ketika tidak mendapat cahaya maka buzzer atau bell tidak akan berbunyi.
Gambar 1. LDR 2.2 Resistor
Resistor adalah komponen elektronik dua kutub yang didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di antara kedua kutubnya, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm:
Resistor digunakan sebagai bagian dari rangkaian elektronik dan sirkuit elektronik, dan merupakan salah satu komponen yang paling sering digunakan. Resistor dapat dibuat dari bermacam-maca kompon dan film, bahkan kawat resistansi (kawat yang dibuat dari paduan resistivitas tinggi seperti nikel
-kromium).
Karakteristik utama dari resistor adalah resistansinya dan daya listrik yang dapat dihantarkan. Karakteristik lain termasuk koefisien suhu, derau listrik (noise), dan induktansi.
sirkuit, kebutuhan daya resistor harus cukup dan disesuaikan dengan kebutuhan arus rangkaian agar tidak terbakar.
2.2.1 Kontruksi
Komposisi Karbon
Resistor komposisi karbon terdiri dari sebuah unsur resistif berbentuk tabung dengan kawat atau tutup logam pada kedua ujungnya. Badan resistor dilindungi dengan cat atau plastik. Resistor komposisi karbon lawas mempunyai badan yang tidak terisolasi, kawat penghubung dililitkan disekitar ujung unsur resistif dan kemudian disolder. Resistor yang sudah jadi dicat dengan kode warna sesuai dengan nilai resistansinya.
Unsur resistif dibuat dari campuran serbuk karbon dan bahan isolator (biasanya keramik). Resin digunakan untuk melekatkan campuran. Resistansinya ditentukan oleh perbandingan dari serbuk karbon dengan bahan isolator. Resistor komposisi karbon sering digunakan sebelum tahun 1970-an, tetapi sekarang tidak terlalu populer karena resistor jenis lain mempunyai karakteristik yang lebih baik, seperti toleransi, kemandirian terhadap tegangan (resistor komposisi karbon berubah resistansinya jika dikenai tegangan lebih), dan kemandirian terhadap tekanan/regangan. Selain itu, jika resistor menjadi lembab, panas solder dapat mengakibatkan perubahan resistansi dan resistor jadi rusak.
Walaupun begitu, resistor ini sangat reliabel jika tidak pernah diberikan tegangan lebih ataupun panas lebih. Resistor ini masih diproduksi, tetapi relatif cukup mahal. Resistansinya berkisar antara beberapa miliohm hingga 22 MOhm.
Film Karbon
bekerja pada suhu di antara -55 °C hingga 155 °C. Ini mempunyai tegangan kerja maksimum 200 hingga 600 v.
Film Logam
Unsur resistif utama dari resistor foil adalah sebuah foil logam paduan khusus setebal beberapa mikrometer.
Resistor foil merupakan resistor dengan presisi dan stabilitas terbaik. Salah satu parameter penting yang memengaruhi stabilitas adalah koefisien temperatur dari resistansi (TCR). TCR dari resistor foil sangat rendah. Resistor foil ultra presisi mempunyai TCR sebesar 0.14ppm/°C, toleransi ±0.005%, stabilitas jangka panjang 25ppm/tahun, 50ppm/3 tahun, stabilitas beban 0.03%/2000 jam, EMF kalor 0.1μvolt/°C, desah -42dB, koefisien tegangan 0.1ppm/V, induktansi 0.08μH, kapasitansi 0.5pF
2.2.2 Penandaan Resistor
Resistor aksial biasanya menggunakan pola pita warna untuk menunjukkan resistansi. Resistor pasang-permukaan ditandas secara numerik jika cukup besar untuk dapat ditandai, biasanya resistor ukuran kecil yang sekarang digunakan terlalu kecil untuk dapat ditandai. Kemasan biasanya cokelat muda, cokelat, biru, atau hijau, walaupun begitu warna lain juga mungkin, seperti merah tua atau abu-abu.
Resistor awal abad ke-20 biasanya tidak diisolasi, dan dicelupkan ke cat untuk menutupi seluruh badan untuk pengkodean warna. Warna kedua diberikan pada salah satu ujung, dan sebuah titik (atau pita) warna di tengah memberikan digit ketiga. Aturannya adalah "badan, ujung, titik" memberikan urutan dua digit resistansi dan pengali desimal. Toleransi dasarnya adalah ±20%. Resistor dengan toleransi yang lebih rapat menggunakan warna perak (±10%) atau emas (±5%) pada ujung lainnya.
Identifikasi Empat Pita
ketiga merupakan faktor pengali (jumlah nol yang ditambahkan setelah dua digit resistansi) dan pita keempat merupakan toleransi harga resistansi. Kadang-kadang terdapat pita kelima yang menunjukkan koefisien suhu, tetapi ini harus dibedakan dengan sistem lima warna sejati yang menggunakan tiga digit resistansi.
Sebagai contoh, hijau-biru-kuning-merah adalah 56 x 104Ω = 560 kΩ ±
2%. Deskripsi yang lebih mudah adalah: pita pertama, hijau, mempunyai harga 5 dan pita kedua, biru, mempunyai harga 6, dan keduanya dihitung sebagai 56. Pita ketiga,kuning, mempunyai harga 104, yang menambahkan empat nol di belakang
[image:8.595.111.461.325.743.2]56, sedangkan pita keempat, merah, merupakan kode untuk toleransi ± 2%, memberikan nilai 560.000Ω pada keakuratan ± 2%.
Tabel 1. Kode Warna pada Resistor
Warna Pita pertama Pita kedua Pita ketiga(pengali) Pita keempat(toleransi) (koefisien suhu)Pita kelima
Hitam 0 0 × 100
Cokelat 1 1 ×101 ± 1% (F) 100 ppm
Merah 2 2 × 102 ± 2% (G) 50 ppm
Jingga (oranye) 3 3 × 103 15 ppm
Kuning 4 4 × 104 25 ppm
Hijau 5 5 × 105 ± 0.5% (D)
Biru 6 6 × 106 ± 0.25% (C)
Ungu 7 7 × 107 ± 0.1% (B)
Putih 9 9 × 109
Emas × 10-1 ± 5% (J)
Perak × 10-2 ± 10% (K)
Kosong ± 20% (M)
Identifikasi Lima Pita
Identifikasi lima pita digunakan pada resistor presisi (toleransi 1%, 0.5%, 0.25%, 0.1%), untuk memberikan harga resistansi ketiga. Tiga pita pertama menunjukkan harga resistansi, pita keempat adalah pengali, dan yang kelima adalah toleransi. Resistor lima pita dengan pita keempat berwarna emas atau perak kadang-kadang diabaikan, biasanya pada resistor lawas atau penggunaan khusus. Pita keempat adalah toleransi dan yang kelima adalah koefisien suhu.
Resistor Pasang-Permukaan
Resistor pasang-permukaan dicetak dengan harga numerik dengan kode yang mirip dengan kondensator kecil. Resistor toleransi standar ditandai dengan kode tiga digit, dua pertama menunjukkan dua angka pertama resistansi dan angka ketiga menunjukkan pengali (jumlah nol). Contoh:
"334" = 33 × 10.000 ohm = 330 KOhm "222" = 22 × 100 ohm = 2,2 KOhm "473" = 47 × 1,000 ohm = 47 KOhm "105" = 10 × 100,000 ohm = 1 MOhm
Resistansi kurang dari 100 ohm ditulis: 100, 220, 470. Contoh: "100" = 10 × 1 ohm = 10 ohm
"220" = 22 × 1 ohm = 22 ohm
Kadang-kadang harga-harga tersebut ditulis "10" atau "22" untuk mencegah kebingungan.
Resistansi kurang dari 10 ohm menggunakan 'R' untuk menunjukkan letak titik desimal. Contoh:
"0R22" = 0.22 ohm "0R01" = 0.01 ohm
Resistor presisi ditandai dengan kode empat digit. Dimana tiga digit pertama menunjukkan harga resistansi dan digit keempat adalah pengali. Contoh:
"1001" = 100 × 10 ohm = 1 kohm "4992" = 499 × 100 ohm = 49,9 kohm "1000" = 100 × 1 ohm = 100 ohm
"000" dan "0000" kadang-kadang muncul bebagai harga untuk resistor nol ohm Resistor pasang-permukaan saat ini biasanya terlalu kecil untuk ditandai. 2.3 Multimeter
Multimeter atau multitester adalah alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai VOM (Volt-Ohm meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amperemeter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM(digital multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC.
Sebuah multimeter merupakan perangkat genggam yang berguna untuk menemukan kesalahan dan pekerjaan lapangan, maupun perangkat yang dapat mengukur dengan derajat ketepatan yang sangat tinggi.
Bedasarkan hasil ukurnya multimeter ini dibedakan menjadi 2 kategori atau jenis ,yaitu : multimeter digital dan multimeter analog.
Multimeter analog, yaitu multimeter yang pembacaan hasil ukurnya menggunakan penunjuk jarum. Sedangkan multimeter digital, yaitu multimeter yang pembacaan hasil ukurnya berupa digit angka. Masing-masing multimeter ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Pada multimeter digital mempunyai akurasi hasil ukur yang tinggi bila dibandingkan dengan multimeter analog. Tapi kekurangan pada multimeter digital adalah sulit untuk memonitor tegangan yang bergerak naik – turun. Jadi untuk mengukur tegangan yang tidak stabil menggunakan multimeter analog lebih baik daripada multimeter digital.
Gambar 2. Multitester Analog
Cara membaca hasil ukur untuk multimeter digital memang sangat mudah karena pembacaan hasil ukur yang keluar pada multimeter digital berbentuk angka atau digit. Sedangkan untuk pembacaan hasil ukur multimeter analog bisa dikatakan sedikit sulit bila dibandingkan dengan multimeter digital karena perlu adanya perhitungan dari hasil ukur yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk. Oleh karena itu saya akan membahas sedikit tentang cara membaca multimeter analog di artikel kali ini. Dan rumus yang dipakai untuk mengetahui hasil ukur pada multimeter analog adalah sebagai berikut :
Hasil Ukur = BU/SM X JP Dimana :
Gambar 3. Cara Membaca Alat Ukur Listrik Analog
Sekarang katakanlah kita mau mengecek tegangan stopkontak dirumah kita. Apakah dalam kondisi baik atau tidak. Atau anda ingin mengetahui tegangan di stopkontak itu benar-benar 220V atau tidak. Maka yang perlu anda lakukan adalah memutar selector switch multitester pada batas ukur 250VAC, lalu mencolokkan probe multitester ke stop kontak dengan hati-hati. Awas terjadi kejutan listrik karena tegangan 220V cukup berbahaya. Lalu lihat hasil angka yang ditunjuk oleh jarum penunjuk. Untuk saat ini katakanlah stopkontak anda dalam keadaan baik jadi jika anda membacanya dengan skala maksimum 250 berarti jarum penunjuk akan menunjukan angka 220. Dan hasil ukurnya adalah batas ukur dibagi skala maksimum lalu hasilnya dikalikan angka yang ditunjuk jarum penunjuk, jadi hasilnya adalah (250/250).220 = 220V.... katakanlah anda membacanya dengan skala maksimum 50 maka anda melihat jarum penunjuknya juga harus berubah bukan 220 lagi tapi 44 maka hasilnya juga akan sama saja yaitu (250/50).44 = 220V.
Penting untuk diingat dalam pengukuran:
1. Batas ukur harus lebih tinggi dari pada hasil yang diukur nantinya untuk menghindari hasil over yang bisa merusak multimeter.
3. Jangan mengukur tahanan atau ohm suatu komponen dalam keadaan bertegangan listrik karena ini bisa merusak multimeter.
4. Berhati-hatilah dalam melakukan pengukuran. Selalu lakukan sesuai prosedur yang benar.
Multitester digital pada saat ini lebih banyak digunakan karena hasil lebih akurat dan pembcaan lebih mudah. Pada multi meter digital terdapat sekala ukur dengan tulisan M (Mega), K (Kilo), m (milli), U (mikro). Cara menggunakan multimeter digital sama dengan multitester analog.
BAB III
METEDOLOGI PRATIKUM
3.1 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam pratikum adalah : 1. Breadboard
3. Multimeter 4. Baterei
5. Sensor Cahaya (LDR) 6. Sumber cahaya
7. Resistor dengan tahanan 1 KΩ 8. Resistor dengan tahanan 10 KΩ 9. Resistor dengan tahanan 100 KΩ
3.2 Prosedur Pratikum 1. Mengukur tahan LDR
- Mengukur tahanan LDR pada keadaan cahaya terang, normal dan redup dengan menggunakan multimeter
2. Mengukur arus pada rangkaian LDR - Pasang komponen resistor 1 KΩ
- Siapkan sumber tegangan DC lalu hubungkan dengan rangkaian
- Ukur dengan multimeter arus pada keadaaan cahaya terang, normal, dan redup
- Ulangi percoabaaan diatas dengan memakai resistor 10 KΩ dan 100 KΩ
BAB IV
HASIL PERCOBAAN
4.1 Hasil
Pengukuran Tahanan LDR
Keterangan I II III Rata-rata
Terang 0,73 0,38 0,46 0,523
Gelap 134 127 147 136
Pengukuran Arus 1. Resistor 1 KΩ
Keterangan I II III Rata-rata
Terang 3,6 2,49 4,07 3,387
Sedang 14,0 19,4 26,7 20,03
Gelap 0,2 0,3 0,1 0,2
2. Resistor 100 KΩ
Keterangan I II III Rata-rata
Terang 1,06 1,56 1,35 1,323
Sedang 0,17 0,15 0,16 0,16
Gelap 0,1 0,4 0,3 0,267
3. Resistor 10 KΩ
Keterangan I II III Rata-rata
Terang 4,22 3,3 3,2 3,573
Sedang 0,22 0,23 0,22 0,223
Gelap 1,4 1,7 1,8 1,633
1.2 Pembahasan
Pada pratikum kali ini kita melakukan pengujian LDR pada kondisi yang berbeda yaitu, kondisi terang, normal, dan gelap dengan tujuan untuk mengetahui nilai tahanan LDR serta arus pada rangkaian. LDR merupakan komponen penghambat arus listrik yang memiliki nilai resistansi yang dipengaruhi oleh cahaya. Serta terdapat 3 jenis resistor yaitu, 1 kΩ ; 10 KΩ ; 100 KΩ yang digunakan unruk menukur arus.
Kemudian dilanjutkan dengan pengukuran arus dengan resistor yang berbeda-beda. Resistor pertama yang digunakan adalah resistor 1 KΩ, pada percobaan ini dapat dihasilkan pada kondisi cahaya terang adalah 3,387 A , pada kondisi normal adalah 20,03 A dan kondisi gelap 0,2 A. Lalu, pada resistor 100 KΩ pada percobaan ini dapat dihasilkan pada kondisi cahaya terang adalah 1,323 A , pada kondisi normal adalah 0,16 A dan kondisi gelap 0,267 A.
Pada resistor 100 KΩ pada percobaan ini dapat dihasilkan pada kondisi cahaya terang adalah 3,573 A , pada kondisi normal adalah 0,223 A dan kondisi gelap 1,633 A. Dari pratikum ini nilai resistansi pada suatu resistor akan semakin besar seiring berkurangnya cahaya. Nilai tahanan yang semakin tinggi maka menghasilkan tegnagan yang semakin besar dan arus yang semakin kecil.
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diberikan pada pratikum kali ini adalah :
1. LDR merupakan jenis resistor yang nilai resistansinya dipengaruhi oleh kondisi cahaya pada lingkungannya
2. Nilai resistansi pada LDR bila semakin terang cahaya maka nilai resitansinya semakin kecil begitu juga sebaliknya
3. Besar resistansi mempengaruhi arus 5.2 Saran
2. Gunakan alat pratikum dengan hati-hati.
3. Perhatikan cara penggunaan alat pratikum dengan teliti.
DAFTAR PUSTAKA
Nugraha, Rivanna. 2013. LDR (Light Dependent Resistor). Terdapat pada :
http://ilmuinstrumentasi.blogspot.com/2013/03/ldr-light-dependent-resistor.html (Diakses pada tanggal 1 November 2014 pukul 23.54 WIB)
Wikipedia.2009.Multimeter. Terdapat pada : id.wikipedia.org/wiki/Multimeter
(Diakses pada tanggal 19 September 2014 pukul 13.26 WIB)
Dermanto, Trikueni. 2013. Mengenal Multimeter atau Avometer. Terdapat pada : http://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2013/09/Mengenal
Zubir,Bidawi. 2013. Cara Menggunakan Multimeter. Terdapat pada :
http://pecintalistrik.blogspot.com/2013/09/cara-menggunakan-multimeter-multimeter.html (Diakses pada tanggal 19 September 2014 pukul 14.15 WIB)
Wikipedia.2014. Resistor. Terdapat pada : http://id.wikipedia.org/wiki/Resistor (Diakses pada tanggal 19 September 2014 pukul 14.43 WIB)
LAMPIRAN
[image:19.595.366.498.85.240.2]
Gambar 3. Batere Gambar 4. Breadboard
