Konten
- Apa itu sensor warna?
- Apa prinsip sensor warna?
- Di mana sensor warna digunakan?
- Apa saja sensor warna yang tersedia di pasaran?
Apa itu sensor warna?
Sensor warna adalah salah satu bentuk “sensor fotolistrik” yang menggunakan pemancar untuk memancarkan cahaya dan penerima untuk merasakan panjang gelombang cahaya yang dipantulkan kembali. Umumnya, sensor warna mampu mendeteksi kombinasi panjang gelombang yang termasuk dalam spektrum merah, biru, atau hijau. Analisis gabungan dari ketiga panjang gelombang ini memberikan warna sebenarnya dari objek atau cahaya tersebut. Sensor warna digunakan untuk menghasilkan sinyal keluaran yang memiliki energi yang sesuai dengan energi cahaya yang datang, yaitu mengukur panjang gelombang cahaya yang diterima.
Apa prinsip sensor warna?
Sensor warna dapat terdiri dari dua jenis: satu jenis sensor menerangi objek yang diberikan dengan cahaya panjang gelombang lebar yang terdiri dari semua panjang gelombang spektrum merah, hijau, dan biru, dan kemudian mendeteksi panjang gelombang cahaya yang dipantulkan kembali oleh objek dengan bantuan penerima. . Jenis sensor kedua menerangi objek yang diberikan dengan panjang gelombang spektrum merah, hijau, dan biru tertentu, dan kemudian mendeteksi rasio panjang gelombang cahaya yang dipantulkan objek kembali ke insiden panjang gelombang cahaya RGB dengan bantuan penerima.
Ketika energi cahaya berupa foton ditembakkan pada permukaan logam, elektron bebas yang ada pada permukaan logam akan tereksitasi dan melompat keluar dari kisi logam sehingga terjadi aliran elektron atau arus listrik. Jumlah arus listrik yang dihasilkan tergantung pada energi foton atau panjang gelombang cahaya datang. Ini adalah bagaimana panjang gelombang cahaya yang dipantulkan kembali dihitung. Elektron dapat dipancarkan dari permukaan logam jika panjang gelombang cahaya kurang dari atau sama dengan panjang gelombang ambang. Ambang batas frekuensi sesuai dengan energi minimum diperlukan untuk memutuskan ikatan logam oleh elektron.
Objek berwarna merah hanya akan memantulkan panjang gelombang cahaya merah ketika cahaya dengan panjang gelombang yang luas mengenai objek tersebut. Demikian pula, benda putih akan memantulkan cahaya pada setiap panjang gelombang dan benda hitam tidak akan memantulkan cahaya pada panjang gelombang tertentu.
Fotodioda digunakan untuk mengubah energi cahaya menjadi aliran elektron. Fotodioda secara komparatif lebih sensitif terhadap cahaya yang memiliki frekuensi lebih rendah (yaitu dapat mendeteksi cahaya dari spektrum infra-merah lebih akurat daripada cahaya dari spektrum tampak atau UV). Cara kerja dioda mirip dengan dioda sambungan PN. Namun, dalam kasus dioda, lensa transparan digunakan sebagai pengganti selubung buram yang digunakan untuk memfokuskan cahaya pada sambungan PN. Kebanyakan fotodioda terdiri dari bahan-bahan seperti silikon dan germanium. Dioda ini peka terhadap cahaya inframerah, dan karenanya digunakan dalam beberapa aplikasi medis.
Beberapa sensor warna juga menggunakan resistor foto. Photo-resistor juga disebut resistor bergantung cahaya atau LDR. Perangkat ini dapat memvariasikan resistansi internalnya tergantung pada jumlah energi cahaya insiden. Semakin besar intensitas cahaya, semakin rendah hambatannya. Ketika intensitas cahaya yang terjadi pada LDR lebih banyak, arus yang dihasilkan atau aliran elektron lebih banyak, dan karenanya, resistansinya berkurang. Sel kadmium sulfida merupakan bahan semikonduktor resistansi tinggi dan sensitif terhadap cahaya IR, itulah mengapa sel ini biasa digunakan pada photo-resistor. Dalam beberapa kasus, bahan seperti timbal selenida (PbSe), antimonida indium (InSb), dan timbal sulfida (PbS) juga digunakan dalam LDR. Namun, resistor foto membutuhkan waktu yang relatif lama (dari urutan beberapa detik) untuk merespon cahaya yang datang.
| Warna objek | Cahaya yang dipantulkan | ||
| Merah | Hijau | Biru | |
| Merah | ✓ | ||
| Kuning | ✓ | ✓ | |
| Hijau | ✓ | ||
| Biru | ✓ | ||
| Putih | ✓ | ✓ | ✓ |
| Black |
Di mana sensor warna digunakan?
Sensor warna memiliki berbagai aplikasi dalam kehidupan kita sehari-hari. Sensor warna digunakan dalam:
- Peralatan medis: Alat ini banyak digunakan di bidang kedokteran.
- Kontrol proses industri: Detektor warna digunakan di beberapa mesin dan printer industri untuk keperluan koreksi dan inspeksi manufaktur.
- Kontrol konsistensi LED RGB: Detektor warna digunakan untuk menganalisis output panjang gelombang LED dan jenis cahaya lainnya.
- Pengukuran suhu warna cahaya: detektor warna digunakan untuk mengukur suhu warna cahaya yang diperlukan untuk merancang sistem pencahayaan.
- Sistem keamanan: Sistem keamanan tertentu juga menggunakan sensor warna untuk hasil yang lebih baik.
Apa saja sensor warna yang tersedia di pasaran?
Beberapa sensor warna populer yang tersedia di pasaran adalah:
- TCS3200
- ColorPAL dari paralaks
- SEN-11195
- TCS3200
- TCS3400
- TCS34715
- TCS34727
- Lego Mindstorms EV3
Selain itu, sensor warna dapat dibuat dengan menggunakan Arduino.
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang sensor optik kunjungi sini.
