Sensor Tugas 3







A. Pengertian

Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti "bawah merah" (dari bahasa latin infra, "bawah"), merah merupakan warnadari cahaya tampak dengan gelombang terpanjang. Radiasi inframerah memiliki jangkauan tiga "order" dan memiliki panjang gelombang antara 700  nm dan 1 mm. Inframerah ditemukan secara tidak sengaja oleh sir william herschell, astronom kerajaan inggris ketika ia sedang mengadakan penelitian mencari bahan penyaring optis yang akan digunakan untuk mengurangi kecerahan gambar matahari pada teleskop tata surya

Karakteristik
  1. Tidak dapat dilihat oleh manusia
  2. Tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
  3. Dapat ditimbulkan oleh komponen yang menghasilkan panas
  4. Panjang gelombang pada inframerah memiliki hubungan yang berlawanan atau berbanding terbalik dengan suhu. Ketika suhu mengalami kenaikan, maka panjang gelombang mengalami penurunan.

Jenis-jenis inframerah berdasarkan panjang gelombang

  1. Inframerah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm
  2. Inframerah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm
  3. Inframerah jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µm

Kegunaan inframerah dalam kehidupan

a.    Kesehatan
  1. Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena inframerah mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul tersebut pecah maka akan terbentuk molekul tunggal yang dapat meningkatkan cairan tubuh.
  2. Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh inframerah akan menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan meningkatkan suhu kulit, memperbaiki sirkulasi darah dan mengurani tekanan jantung.
  3. Meningkatkan metabolisme tubuh. Jika sirkulasi mikro dalam tubuh meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Hal ini dapat mengurangi beban liverdan ginjal.
  4. Mengembangkan ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat membersihkan darah, memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi.
  5. Inframerah jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan. Pancaran panas yang berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat membuat keputusan tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut. Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar. Contoh penggunaan inframerah yang menjadi trend saat ini adalah adanya gelang kesehatan. Dengan memanfaatkan inframerah jarak jauh, gelang tersebut dapat berperang dalam pembersihan dalam tubuh dan pembasmian kuman atau bakteri.


b.    Bidang komunikasi
  1. Adanya sistem sensor inframerah. Sistem sensor ini pada dasarnya menggunakan inframerah sebagai media komunikasi yang menghubungkan antara dua perangkat. Penerapan sistem sensor infra ini sangat bermanfaat sebagai pengendali jarak jauh, alarm keamanan, dan otomatisasi pada sistem. Adapun pemancar pada sistem ini terdiri atas sebuah led inframerah yang telah dilengkapi dengan rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar inframerah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor, fotodioda, atau modulasi infra merah yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah yang dikirimkan oleh pemancar.
  2. Adanya kamera tembus pandang yang memanfaatkan sinar inframerah. Sinar inframerah memang tidak dapat ditangkap oleh mata telanjang manusia, namun sinar inframerah tersebut dapat ditangkap oleh kamera digital atau video handycam. Dengan adanya suatu teknologi yang berupa filter ir pf yang berfungi sebagai penerus cahaya infra merah, maka kemampuan kamera atau video tersebut menjadi meningkat. Teknologi ini juga telah diaplikasikan ke kamera handphone
  3. Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop
  4. Inframerah digunakan untuk komunikasi jarak dekat, seperti pada remote tv. Gelombang inframerah itu mudah untuk dibuat, harganya relatif murah, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, serta memiliki fluktuasi daya tinggi dan dapat diinterfensi oleh cahaya matahari.
  5. Sebagai alat komunikasi pengontrol jarak jauh. Inframerah dapat bekerja dengan jarak yang tidak terlalu jauh (kurang lebih 10 meter dan tidak ada penghalang)
  6. Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel. Jadi, inframerah dapat dikatakan sebagai salah satu konektivitas yang berupa perangkat nirkabel yang digunakan untuk mengubungkan atau transfer data dari suatu perangkat ke parangkat lain. Penggunaan inframerah yang seperti ini dapat kita lihat pada telepon genggam dan laptop yang memiliki aplikasi inframerah. Ketika kita ingin mengirim berkas ke telepon genggam, maka bagian infra harus dihadapkan dengan modul inframerah pada pc. Selama proses pengiriman berlangsung, tidak boleh ada benda lain yang menghalangi. Fungsi inframerah pada telepon genggam dan laptop dijalankan melalui teknologi irda (infra red data acquition). Irda dibentuk dengan tujuan untuk mengembangkan sistem komunikasi via inframerah.

Kelebihan inframerah dalam pengiriman data
  • Pengiriman data dengan infra merah dapat dilakukan kapan saja, karena pengiriman dengan inframerah tidak membutuhkan sinyal.
  • Pengiriman data dengan infra merah dapat dikatakan mudah karena termasuk alat yang sederhana.
  • Pengiriman data dari ponsel tidak memakan biaya (gratis)

Kelemahan inframerah dalam pengiriman data

  • Pada pengiriman data dengan inframerah, kedua lubang inframerah harus berhadapan satu sama lain. Hal ini agak menyulitkan kita dalam mentransfer data karena caranya yang merepotkan.
  • Inframerah sangat berbahaya bagi mata, sehingga jangan sekalipun sorotan inframerah mengenai mata
  • Pengiriman data dengan inframerah dapat dikatakan lebih lambat dibandingkan dengan rekannya bluetooth.


c.     Bidang keruangan

Inframerah yang dipancarkan dalam bentuk sinar inframerah terhadap suatu objek, dapat menghasilkan foto inframerah. Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran panas suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek. Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu lukisan panas dari suatu gedung dapat digunakan untuk mengetahui dari zona bagian mana dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihan sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.

d.    Bidang industri
  1. Lampu inframerah. Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya bersuhu di atas ±2500°k. Hal ini menyebabkan sinar inframerah yang dipancarkannya menjadi lebih banyak daripada lampu pijar biasa. Lampu infra merah ini biasanya digunakan untuk melakukan proses pemanasan di bidang industri.
  2. Pemanasan inframerah. Merupakan suatu kondisi ketika energi inframerah menyerang sebuah objek dengan kekuatan energi elektromagnetik yang dipancarkan di atas -273 °c (0°k dalam suhu mutlak). Pemanasan inframerah banyak digunakan pada alat-alat seperti, pemanggang dan bola lampu (90% panas – 10% cahaya).

Rangkaian sensor infra merah menggunakan foto transistor dan led infra merah yang dihubungkan secara optik. Foto transistor akan aktif apabila terkena cahaya dari led infra merah. Antara led dan foto transistor dipisahkan oleh jarak. Jauh dekatnya jarak memengaruhi besar intensitas cahaya yang diterima oleh foto transistor. Apabila antara led dan foto transistor tidak terhalang oleh benda, maka foto transistor akan aktif. Transistor bc 547 akan tidak aktif karena tidak ada arus yang mengalir ke basis transistor bc 547. Karena transistor tersebut tidak aktif, maka tidak ada arus yang mengalir dari kolektor ke emitor sehingga menyebabkan transistor bd 139 tidak aktif dan outputnya berlogik ‘1’ dan led padam. Apabila antara led dan foto transistor terhalang oleh benda, foto transistor akan tidak aktif, sehingga transistor bc 547 akan aktif karena ada arus mengalir ke basis transistor bc 547. Dengan transistor dalam keadaan on, maka arus mengalir dari kolektor ke emitor sehingga menyebabkan transistor bd 139 on dan outputnya berlogik ‘0’ serta led menyala.


B. Aplikasi Sensor Inframerah


Super Sensitive Intruder Alarm Circuit




Prinsip Kerja :

Pemancar IR selalu memancarkan sinar IR (Inframerah) yang harus diterima oleh penerima IR. Ketika ada hambatan di depan sensor IR, sinar IR yang ditransmisikan dipantulkan kembali ke penerima IR. Output Op-Amp tinggi ketika penerima IR menerima sinar IR yang dipantulkan. Output penguat operasional ini terhubung ke pin RESET 555 timer. Output dari 555 timer rendah ketika tegangan input diterapkan pada pin 4 dari 555 timer rendah. Ketika tegangan input pada pin 4 tinggi, maka timer 555 menghasilkan frekuensi yang dapat disesuaikan dengan kombinasi nilai resistor yang berbeda R1, R2 dan kapasitor C3.

Jika :

  • Kendala Hadir → Penerima IR Menerima Sinar IR → Output Op-amp Tinggi → 555 RST Pin High → Speaker Menghasilkan Suara.
  • Tanpa Rintangan → Penerima IR tidak Menerima Sinar → Output Op-amp Rendah → RST Pin Rendah → Tidak Ada Suara

Output NE555 disaring oleh kapasitor 1uF dan diumpankan ke speaker. Output dari semua sensor ini diberikan kepada pin RESET dari timer 555 umum. Ketika sensor mendeteksi penyusup, pin reset dari 555 timer menjadi tinggi dan speaker akan menghasilkan suara.


555 Timer


Di sini 555 timer bertindak sebagai osilator berjalan bebas. Ini akan menghasilkan frekuensi ketika pulsa tinggi diterapkan pada pin RESET. Frekuensi yang dihasilkan dari 555 timer bervariasi dengan memvariasikan nilai resistor R4, R5 atau dengan memvariasikan nilai kapasitor C3. Di sini Pin 2 dan pin 6 dari 555 waktu korsleting untuk memungkinkan memicu setelah setiap siklus waktu. Di sirkuit ini, kapasitor C3 mengisi melalui resistor R4, R5 dan melepaskan melalui resistor R5. LM358 IC terdiri dari dua penguat operasional. Setiap Op amp memiliki dua input (inverting dan non-inverting) dan satu output. Output op-amp tinggi ketika tegangan non-pembalik lebih besar dari tegangan pembalik dan rendah ketika tegangan pembalik lebih besar daripada tegangan tidak membalik. 


C. Download

Download rangkaian disni
Download HTML disini

Langganan: Postingan (Atom)