Jenis-jenis Penerima Sensor IR
Penerima sensor inframerah (IR) adalah perangkat yang mendeteksi sinyal yang ditransmisikan melalui radiasi inframerah. Komponen utama perangkat ini adalah fotodioda, yang menyerap cahaya IR dan mengubahnya menjadi sinyal listrik. Komponen penting lainnya termasuk filter optik, sirkuit penguat, dan demodulator. Mereka bekerja bersama untuk menyaring, menguatkan, dan mendekode sinyal IR. Komponen-komponen ini membantu penerima sensor IR bekerja dalam berbagai aplikasi seperti elektronik konsumen, sistem keamanan, dan perangkat medis.
Ada berbagai jenis penerima sensor IR, dan diklasifikasikan menurut aplikasinya:
- Remote control: Sensor IR mengeluarkan sinyal yang dapat dilihat oleh mata penerima. Remote control dapat berupa sistem remote control aktif atau pasif. Sistem remote control aktif menghasilkan cahaya inframerah, yang dideteksi oleh penerima. Peralatan rumah tangga seperti TV, sistem suara, dan AC menggunakan sistem remote control. Jenis kedua dari sistem remote control menggunakan cahaya inframerah yang dimodulasi. Sinyal dengan cahaya yang dimodulasi menunjukkan bahwa cahaya menyala dan penerima dapat mendeteksinya. Sinyal cahaya yang dimodulasi menunjukkan bahwa penerima dapat berada hingga 30 kaki dari pemancar. Sistem ini digunakan oleh peralatan elektronik seperti pemutar media portabel, di mana berkas cahaya jatuh pada fotodioda saat ditekan.
- Sensor: Sensor jarak dan sensor suhu dapat menggunakan penerima inframerah. Sensor jarak mendeteksi keberadaan objek di dekatnya tanpa menyentuhnya. Berkas cahaya dibuat menggunakan radiasi inframerah, yang dipantulkan atau diserap oleh objek. Sensor suhu mengukur suhu menggunakan radiasi inframerah. Radiasi inframerah yang dipancarkan oleh suatu objek dideteksi oleh sensor, dan suhunya dihitung berdasarkan radiasinya. Aplikasi industri dan medis menggunakan jenis sensor ini.
- Generator gelombang: Penerima sensor inframerah digunakan untuk menghasilkan gelombang untuk cahaya inframerah yang dimodulasi. Cahaya ini dapat digunakan untuk peralatan seperti peralatan komunikasi serat optik atau untuk meningkatkan kekuatan sinyal pengontrol jarak jauh. Cahaya yang dimodulasi meningkatkan kekuatan sinyal agar cahaya dapat melewati rintangan seperti asap atau debu. Cahaya inframerah jenis ini dapat dihasilkan oleh dioda laser atau cahaya LED dengan modulasi.
Fungsi dan Fitur Penerima Sensor IR
Semua item yang dilengkapi dengan sensor inframerah dapat menyertakan fitur dan manfaat berikut:
- Remote control: Elektronik konsumen, seperti TV dan stereo, memerlukan pemancar IR terintegrasi untuk menerima sinyal dari remote control dan memungkinkan pengguna untuk mengubah pengaturan dan menghidupkan/mematikan menggunakan remote control.
- Rentang terbatas: Rentang sinyal inframerah yang terbatas membuatnya ideal untuk aplikasi yang membutuhkan kontrol jarak dekat, seperti sistem entri tanpa kunci jarak jauh untuk pintu mobil dan alarm keamanan rumah.
- Garis pandang: Sinyal inframerah membutuhkan jalur yang jelas, tanpa halangan antara pemancar dan penerima agar perangkat dapat berfungsi dengan baik. Hanya radiasi inframerah yang terlihat langsung yang dapat dideteksi, sehingga tidak mungkin untuk melewati dinding atau furnitur.
- Sensor IR aktif: Sensor ini bergantung pada pemancarnya untuk menghasilkan sinyal inframerah dan penerima IR untuk mendeteksinya. Sensor IR aktif digunakan dalam deteksi objek, menghitung orang dan kendaraan, dan menentukan jarak antara dua objek.
- Sensor IR pasif: Sensor IR pasif mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan atau dipantulkan dari benda hangat, seperti orang atau kendaraan. Sensor IR pasif digunakan dalam aplikasi deteksi gerakan seperti pintu otomatis, alarm keamanan, dan pencahayaan hemat energi.
- Interupsi berkas: Jika pemancar dan penerima berkas dipasang, sensor IR dapat digunakan untuk menentukan kapan berkas telah terputus karena suatu objek telah melintasinya. Interupsi berkas memungkinkan penghitungan objek seperti orang yang melewati pintu atau mobil yang memasuki persimpangan.
- Sensor IR dapat bekerja dengan sensor aktif atau pasif: Jenis sensor yang digunakan dengan penerima sensor inframerah bergantung pada aplikasinya. Sensor aktif memancarkan radiasi dan kemudian mengukur berapa banyak radiasi yang dipantulkan kembali. Sensor pasif hanya mengukur radiasi inframerah di lingkungan. Kedua jenis sensor dapat bekerja dengan penerima IR, dan keduanya dapat bekerja dalam sistem yang sama.
- Integrasi dengan sistem lain: Penerima sensor inframerah dapat terintegrasi dengan sistem lain seperti sistem keamanan, sistem pencahayaan, sistem pemanas dan pendingin ruangan. Sensor inframerah dapat mendeteksi gerakan dan dapat diintegrasikan ke dalam sistem lain untuk menghidupkan lampu atau AC saat seseorang memasuki ruangan.
- Biaya rendah dan mudah dipasang: Penerima sensor IR ekonomis untuk dibeli dan mudah dipasang. Mereka tersedia secara luas dan telah menjadi bagian dari banyak produk elektronik konsumen.
Skenario Penggunaan Penerima Sensor IR
Penerima sensor IR dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, dan banyak keadaan menunjukkan betapa luasnya penggunaannya. Ilustrasi dari berbagai penggunaan penerima sensor IR meliputi hal berikut;
- Peralatan komputer: Antarmuka IR mouse laptop memungkinkan koneksi nirkabel, kecepatan tinggi, dan kebebasan bergerak, sehingga meningkatkan kenyamanan saat bekerja. Transceiver IR juga dapat digunakan untuk menggulir dalam touchpad laptop.
- Integrasi elektronik konsumen: Elektronik konsumen sering kali memiliki penerima IR, yang memungkinkan pengontrol jarak jauh untuk TV, sistem audio, konsol game, dan peralatan lainnya. Pengguna dapat dengan mudah dan jarak jauh mengakses fitur dan pengaturan berkat koneksi remote control IR dengan perangkat ini.
- Otomatisasi rumah dan gedung: Sebagai bagian penting dari sistem rumah pintar, sensor IR meningkatkan kenyamanan, keamanan, dan efisiensi energi. Dalam sistem otomatisasi rumah dan gedung, penerima IR digunakan untuk mengontrol pencahayaan, sistem HVAC, peralatan, dan sistem keamanan.
- Aplikasi kesehatan dan medis: Sensor IR sangat penting dalam industri kesehatan untuk beberapa operasi penting. Penerima IR dapat mendeteksi suhu tubuh dengan menghubungkan dengan termometer dan mengambil bacaan dengan merasakan suhu radiasi inframerah. Termometer memberikan bukti tentang kesehatan seseorang dan berdampak pada suhu dan tanda vital mereka.
- Aplikasi otomotif: Di sebagian besar mobil, penerima sensor IR mobil digunakan untuk mengunci dan membuka kunci pintu mobil. Sistem entri tanpa kunci memungkinkan akses mudah ke pintu kendaraan. Aplikasi serupa dapat dilihat di rumah dan gedung, di mana penerima inframerah digunakan untuk kunci pintu.
- Pameran museum dan tampilan ritel: Museum menggunakan sensor inframerah untuk memicu tur audio. Saat pengunjung mendekati landmark, sensor mengaktifkan tur audio landmark. Ini meningkatkan pengalaman pengunjung dan mempermudah pembelajaran dengan melampirkan audio ke setiap landmark dengan bantuan penerima IR.
- Sistem keamanan: Penerima IR adalah komponen penting dari sistem alarm dan tindakan keamanan. Jika penyusup mencoba mengakses area terbatas, sensor gerakan IR memicu sistem peringatan.
Cara Memilih Penerima Sensor IR
Saat memilih penerima sensor inframerah, penting untuk menemukan yang andal dan sesuai untuk aplikasi tersebut. Berikut adalah beberapa faktor umum yang perlu dipertimbangkan saat memilih sensor:
- Tingkat kebisingan: Penerima IR dengan rasio sinyal terhadap kebisingan yang lebih rendah mungkin cukup dalam lingkungan bebas kebisingan. Namun, dalam pengaturan yang bising, memilih penerima IR dengan rasio sinyal terhadap kebisingan yang rendah dapat meningkatkan kemungkinan kesalahan interpretasi kebisingan sebagai sinyal IR. Akibatnya, penerima mungkin memiliki sirkuit khusus untuk menyaring kebisingan latar belakang dan memperkuat sinyal IR.
- Pemrosesan sinyal: Penerima IR menggunakan fotodioda dan fototransistor untuk mengubah cahaya IR yang diterima menjadi sinyal listrik. Dioda menghasilkan arus yang merespons sinyal optik input, sedangkan transistor menguatkan dan mentransfer arus ke output. Lebar pulsa output sinyal bergantung pada panjang gelombang sinyal optik input. Penerima IR memiliki karakteristik pemrosesan sinyal yang berbeda; oleh karena itu, penting untuk memilih satu dengan fitur yang sesuai dengan aplikasi tersebut.
- Rentang: Saat memilih sensor inframerah, penting untuk mengetahui rentang sensor dan aplikasi tempat sensor tersebut akan digunakan. Rentang penerima harus dapat memenuhi kebutuhan pengguna. Berbagai faktor memengaruhi rentang penerima IR, termasuk kepekaan dan bidang pandang (FOV).
- Tegangan suplai: Penerima IR hadir dengan berbagai rentang tegangan suplai. Penting untuk memilih penerima yang tegangan suplainya sesuai dengan tegangan suplai.
- Jenis output: Saat memilih penerima IR, sangat penting untuk menentukan jenis output yang diperlukan dan memilih penerima yang dapat memberikan output spesifik tersebut. Penerima IR yang berbeda memiliki karakteristik output yang unik dan mungkin tidak kompatibel dengan perangkat tertentu; karenanya, jenis tertentu harus dipilih.
- Biaya: Saat membeli penerima IR dalam jumlah besar, biaya per unit turun secara signifikan. Ini membuat penerima lebih terjangkau untuk produksi skala besar. Pengakuan pemasok dan keandalan produk dapat memengaruhi biaya penerima IR. Merek terkenal mungkin mengenakan biaya premium untuk produk mereka.
- Frekuensi penerima IR: Saat memilih penerima IR, penting untuk memastikan bahwa penerima tersebut dapat menerima frekuensi spesifik remote control. Beberapa penerima IR dapat mendemodulasi sinyal pada berbagai frekuensi.
Tanya Jawab
T1: Apa itu penerima sensor IR?
A1: Penerima sensor IR adalah perangkat yang mendeteksi sinyal inframerah dari remote control dan perangkat lain. Ini biasa digunakan di TV, AC, dan elektronik konsumen lainnya yang dapat dioperasikan dengan remote control.
T2: Bagaimana cara kerja sensor IR?
A2: Sensor IR bekerja dengan menerima cahaya inframerah yang dipancarkan oleh remote control melalui LED inframerah. Sinyal kemudian diproses oleh mikrokontroler, yang menjalankan perintah dan dikirim melalui pin sensor IR.
T3: Apa perbedaan antara sensor IR kabel dan nirkabel?
A3: Sensor IR kabel terhubung langsung ke perangkat yang mereka kendalikan, sedangkan sensor IR nirkabel menggunakan gelombang radio untuk mengirimkan sinyal. Sensor nirkabel menawarkan lebih banyak fleksibilitas dalam penempatan karena tidak memerlukan koneksi fisik ke perangkat yang dikendalikan.
T4: Berapa panjang maksimum kabel IR?
A4: Tergantung pada kualitas kabel dan kondisi pemasangan, panjang maksimum sering kali terbatas pada 15 m. Berikut adalah beberapa model populer dan panjang maksimumnya: Dakota - 15m, Fischer - 7.6m, dan Niles - 9.1m.
