Pada kesempatan kali ini mimin akan membahas mengenai pengertian hall effect sensor, prinsip kerja, simbol, bentuk, kelebihan dan tegangannya. Untuk itu simak pembahasannya dibawah ini.

Pengertian Hall Effect Sensor (Sensor Efek Hall)

Hall effect sensor atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan sensor efek hall adalah komponen jenis transducer yang bisa mengubah informasi magnetik menjadi sinyal listrik untuk pemrosesan rangkaian elektronik selanjutnya.

Hall effect sensor ini sering digunakan sebagai sensor untuk mendeteksi kedekatan (proximity), posisi (positioning), kecepatan (speed), pergerakan arah (directional) dan arus listrik (current sensing).

Sensor magnetik yang terbuat dari bahan semikonduktor ini merupakan komponen populer pilihan para perancang elektronika untuk aplikasi-aplikasi non-contact meraka karena kehandalannya dan mudah untuk dirawat.

Hall effect sensor juga tahan terhadap air, debu dan getaran apabila dibungkus dengan pelindung yang benar.

Salah satu penggunaan hall effect sensor ini yaitu pada produk otomotif seperti mendeteksi posisi jok mobil, sensor sabuk pengaman, indikator minyak serta kecepatan roda untuk sistem pengereman ABS (Anti-Lock Braking System).

Selain pada produk otomotif, hall effect sensor ini juga bisa kita temukan di produk smartphone yang mempunyai fitur deteksi cover/penutup ponsel.

Hall effect sensor ini adalah perangkat atau komponen yang diaktifkan oleh medan magnet eksternal.

Seperti yang kita ketahui bahwa medan magnet mempunyai dua karakteristik penting yakni densitas flux (flux density) dan kutub (kutub selatan dan kutub utara).

Sinyal masukan (input) dari hall effect sensor ini merupakan densitas medan magnet disekitar sensor tersebut.

Apabila densitas medan magnet melebihi batas ambang yang ditentukan, maka sensor akan mendeteksi dan menghasilkan tegangan keluar (output) yang disebut dengan Tegangan Hall (VH).

Sejarah Singat Hall Effect Sensor (Sensor Efek Hall)

Efek hall ini ditemukan oleh Dr. Edwin Hall pada tahun 1879. Untuk dapat menghasilkan perbedaan potensial diseluruh perangkat, garis fluks magnetik harus tegak lurus (90 derajat) terhadap aliran listrik dengan kutub yang benar.

Nama “Hall” ini diambil dari nama penemu efek ini yaitu Dr. Edwin Hall. Dasar dari prinsip kerja efek hall ini adalah gaya Lorentz yakni gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak dalam suatu medan magnet (B).

Prinsip Kerja Hall Effect Sensor (Sensor Efek Hall)

Hall effect sensor pada dasarnya terdiri dari potongan tipis semikonduktor yang bertipe P dengan bentuk persegi panjang.

Bahan semikonduktor yang digunakan biasanya yaitu gallium arsenide (GaAs), indium antimonide (InSb), indium phosphide (InP) atau indium arsenide (InAs).

Potongan tipis semikonduktor tersebut dilewati oleh arus listrik secara berkesinambungan secara terus menerus.

Ketika didekatkan dengan medan magnet atau ditempatkan pada lokasi yang bermedan magnet, garis fluks magnetik akan menggunakan gaya pada semikonduktor tersebut untuk mengalihkan muatan pembawa (holes dan elektron) ke kedua sisi pelat semikonduktor).

Gerakan pembawa muatan ini merupakan hasil dari gaya magnet yang melewati semikonduktor tersebut.

Karena elektron dan holes bergerak masing-masing ke kedua sisi semikonduktor, maka akan timbul perbedaan potensial diantara kedua sisi tersebut.

Pergerakan elektron yang melalui bahan semikonduktor ini dipengaruhi oleh adanya medan magnet eksternal pada sudut atau posisi yang benar.

Bentuk yang terbaik supaya mendapatkan sudut/posisi yang tepat yaitu dengan menggunakan bentuk persegi panjang yang pipih (Flat Rectangular) pada komponen hall effect sensor ini.

Peristiwa berbelok atau beralihnya aliran listrik (elektron) dalam pelat konduktor karena pengaruh medan magnet ini disebut dengan hall effect sensor.

Simbol dan Bentuk Hall Effect Sensor (Sensor Efek Hall)

Nama sensor ini diambil dari nama penemunya (Hall) yang umumnya sensor ini berbentuk petak tipis dan ada yang terdiri dari tiga kaki terminal atau empat kaki terminal.

Nah berikut ini merupakan simbol dan bentuk dari Hall Effect Sensor (Sensor Efek Hall).

Kelebihan Hall Effect Sensor (Sensor Efek Hall)

Hall effect sensor ini bisa digunakan sebagai saklar elektronik ini mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya:

• Dapat beroperasi hingga 100 kHz.
• Dapat mendeteksi kutub utara atau kutub selatan.
• Dapat mendeteksi rentang medan magnet yang luas.
• Relatif lebih murah jika dibandingkan dengan saklar mekanik dan lebih handal.
• Berbentuk datar/pipih sehingga bisa digunakan pada perangkat elektronik yang lebih tipis.
• Tidak terpengaruh pada kondisi lingkungan karena sensor berada di dalam paket tertutup (dibungkus) sehingga bisa digunakan pada lingkungan yang kurang bersahabat.

Magnetis Hall Effect Sensor (Sensor Efek Hall)

Hall effect sensor tersedia dengan output linier atau digital. Sinyal keluaran untuk sensor linier (analog) diambil langsung dari output operational amplifier dengan tegangan output berbanding lusur dengan medan magnet yang melewati sensor hall.

Tegangan output hall ini diberikan sebagai:

Dimana :

VH : Tegangan Aula dalam volt
RH : Efek Hall co-efisien
I : arus yang mengalir melalui sensor dalam amp
t : ketebalan sensor dalam mm
B : Kerapatan Fluks Magnet dalam Teslas

Sensor linier atau analog menghasilkan output tegangan kontinu yang meningkat dengan medan magnet yang kuat dan berkurang dengan medan magnet yang lemah.

Dalam hall effect sensor output linier, karena kekuatan medan magnet meningkatkan sinyal output dari amplifier juga akan meningkat hingga mulai saturasi/jenuh oleh batas yang dikenakan padanya oleh catu daya.

Setiap penambahan tambahan dalam medan magnet tidak akan berpengaruh pada output, namun lebih mendorongnya ke saturasi.

Tegangan Hall Effect Sensor (Sensor Efek Hall)

Tegangan keluaran, disebut tegangan Hall (VH) dari elemen Hall dasar berbanding lurus dengan kekuatan medan magnet yang melewati material semikonduktor (output ∝ H).

Tegangan output ini bisa sangat kecil, hanya beberapa microvolt bahkan ketika mengalami medan magnet yang kuat.

Sehingga sebagian besar perangkat efek hall yang tersedia secara komersial diproduksi dengan amplifier DC built-in, rangkaian pengalihan logika dan pengatur tegangan untuk meningkatkat sensitivitas sensor, histerisis dan tegangan output.

Ini juga memungkinkan hall effect sensor beroperasi pada kisaran yang lebih luas dari catu daya serta kondisi medan magnet.

Dengan mengukur tegangan hall yang melalui bahan, kalian dapat menetukan kekuatan medan magnet yang ada. Hal ini bisa dirumuskan :

Dimana :

VH : Tegangan yang melalui lebar pelat
I : Arus yang melalui panjang pelat
B : Medan magnet
d : Tebal pelat
e : elektron
n : Kerapatan elektron pembawa

Dalam keberadaan kekuatan medan magnetik yang besar dan temperatur rendah, kalian dapat meneliti quantum hall effect, yang dimana adalah kuantisasi tahanan hall.

Post: portaljabar.id

Sumber: kamuharustahu.com