Pengukuran Medan Magnetik Helmholtz Coil Melalui Konversi Tegangan Efek Hall

Yudhistira Yudhistira, Priyo Wibowo

Abstract


Pengukuran medan magnetik yang dihasilkan oleh kumparan dapat dilakukan dengan menggunakan sensor efek Hall. Pada penelitian ini, sensor efek Hall yang digunakan adalah tipe UGN3503. Sistem pengukuran medan magnetik dirancang dengan menggunakan rangkaian pengondisi sinyal yang terdiri dari rangkaian penyangga, rangkaian penguat non-inverting, dan rangkaian penguat diferensial yang terhubung dengan sensor efek Hall. Hasil keluaran dari rangkaian pengondisi sinyal ini adalah tegangan Hall (VH) dengan orde mili-Volt (mV) dan belum berupa besaran medan magnetik (B). Medan magnetik dihasilkan dengan menggunakan kumparan model Helmholtz Coil (sepasang kumparan simetris berjarak setengah diameter kumparan) dengan diameter 20 cm dan 30 cm dimana masing-masing kumparan terdiri dari 100 lilitan kawat tembaga. Arus DC (Direct Current) diberikan pada kumparan tersebut dan divariasikan dari 0 hingga 2 A secara bertahap dan posisi sensor juga divariasikan secara aksial. Parameter yang diperoleh untuk mendapatkan nilai medan magnetik adalah nilai gradien dari linieritas sensor efek Hall dan nilai tegangan Hall (VH) yang terukur. Sehingga, nilai medan magnetik dalam satuan mili-Tesla (mT) di setiap titik pengukuran diperoleh melalui konversi nilai tegangan Hall (mV). Nilai konversi diperoleh dengan menggabungkan persamaan medan magnetik Helmholtz Coil dan persamaan efek Hall, yakni dengan nilai konversi 0,0945 Tesla per Volt pada pasangan kumparan 20 cm dan 0,063 Tesla per Volt untuk pasangan kumparan 30 cm.

Full Text:

PDF

References


A. Ro’uf, Z. S. (2011). Karakterisasi Sensor Efek Hall UGN3503 Untuk Mengukur Kemiringan. IJEIS, 1(1), 25–30.

Allegro MicroSystems, I. (1999). Ratiometric, linear hall-effect sensors (p. 1). p. 1. Retrieved from www.pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/

allegromicrosystems/3503.pdf

Anisa, P. (2011). Alat Ukur Distribusi Medan Magnet pada Kumparan Helmholtz. Universitas Indonesia.

Awaluddin, M. I. (2011). Pola Medan Elektromagnetik Dari Dua Pasang

Kumparan Segiempat. Universitas Negeri Yogyakarta.

Batista, D. S. (2018). Three-Axial Helmholtz Coil Design and Validation for Aerospace Applications. IEEE Transaction on Aerospace and Electronic Systems, 54(1),392–403. https://doi.org/10.1109/TAES.2017.2760560 Refereeing

Bhatt, V., Rautela, R., Sharma, P., Tiwari, D., & Khushu, S. (2010). Design & Development of Helmholtz Coil for Hyperpolarized MRI. Excerpt from the Proceedings of the COMSOL Conference 2010 India. Retrieved from https://www.comsol.com/paper/download/62250/bhatt_paper.pdf

Erlangga, I. S. (2017). Pembuatan Alat Ukur Medan Magnet Pada Kumparan Helmholtz Menggunakan Sensor UGN3503 Yang Dilengkapi Dengan Interface Digital (Universitas Brawijaya). Retrieved from http://repository.ub.ac.id/id/eprint/3772

Haromain, I. (2010). Rancang Bangun Sistem Pengukuran Medan Magnet Berbasis Mikrokontroler. Universitas Indonesia.

Honeywell. (2011). Hall Effect Sensing and Application. In Sensing and Control. https://doi.org/005715-2-EN GLO 1198

Kelemenová, T., Kelemen, M., Virgala, I., & Miková, Ľ. (2015). Experimental Verification of Hall Effect Sensor Properties. Journal of Automation and Control, 3(3), 75–78. https://doi.org/10.12691/automation-3-3-7

Linares, R., Berger, K., Hinaje, M., Douine, B., & Leveque, J. (2016). Design of a Vector Magnet Generating Up to 3 T with Three-Axis Orientation. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 26(3). https://doi.org/10.1109/TASC.2016.2539545

Popovic, R. S. (1991). Hall Effect Devices: Magnetic Sensors and Characterization of Semiconductors.

Suryono, Riyanti, A., & Suseno, J. E. (2009). Karakterisasi Sensor Magnetik Efek Hall UGN3503 Terhadap Sumber Magnet dan Implementasinya pada Pengukuran Massa. Berkala Fisika, 12(1), 1–8.

Susilo, F. (2015). Pembuatan Teslameter dengan Sensor Efek Hall A1302UA Berbasis Digital. Universitas Negeri Malang.

Trout, R. (1988). Use of Helmholtz Coils for Magnetic Measurements. IEEE Transaction on Magnetics, 24(4), 2108–2111.

Wahyudi, J., & Ahmad, G. (2013). Desain dan Karakterisasi Penggunaan Sensor Efek Hall UGN3503 untuk Mengukur Arus Listrik pada Kumparan Leybold P6271 Secara Non Destruktif. Teori Dan Aplikasi Fisika, 01(02), 185–190.

Yudhistira. (2017). Karakterisasi Sensor Efek Hall (UGN3503) untuk Pengukuran Medan Magnetik Kumparan Berarus DC. Annual Meeting on Testing and Quality (AMTeQ), 24–27. https://doi.org/ISSN 1907 - 7459


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


==============================================================================================================

Prosiding SEMNASTEK Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Jakarta
Jl. Cempaka Putih Tengah 27
Jakarta Pusat 10510
T. 021.4256024, 4244016 / F. 021.4256023

ISSN : 2407 – 1846
e-ISSN : 2460 – 8416

==============================================================================================================

Powered by Puskom-UMJ