Pengertian Sensor Efek Hall (Hall Effect Sensor) dan Prinsip Kerja Sensor Efek Hall

Pengertian Sensor Efek Hall (Hall Effect Sensor) – Hall Effect Sensor atau yang dalam bahasa Indonesia disebut dengan sensor efek hall merupakan komponen jenis transduser yang memiliki kemampuan untuk mengubah informasi magnetik menjadi sinyal listrik untuk pemrosesan rangkaian elektronik berikutnya.

Umumnya, sensor efek hall sering digunakan sebagai pendeteksi kedekatan (proximity), pendeteksi posisi (positioning), pendeteksi kecepatan (speed), pendeteksi pergerakan arah (directional) dan juga pendeteksi arus listrik (current sensing).

Sensor magnetik yang terbuat dari bahan semikonduktor ini merupakan komponen populer pilihan para perancang elektronika untuk aplikasi-aplikasi non-contact mereka karena kehandalannya dan mudah dirawat. Sensor efek hall juga tahan terhadap air, debu dan getaran apabila dibungkus dengan pelindung yang benar.

Jenis sensor ini banyak digunakan di berbagai produk otomotif seperti untuk mendeteksi posisi jok mobil, sensor sabuk pengaman, indikator minyak dan juga kecepatan roda pada sistem pengereman ABS (Anti-Lock Braking System). Tidak hanya digunakan pada produk otomotif saja, sensor efek hall juga bisa kita temui di berbagai produk smartphone yang mempunyai fitur deteksi cover atau penutup ponsel.

Hall effect sensor merupakan suatu perangkat atau komponen yang bisa diaktifkan oleh medan magnet eksternal. Seperti yang kita ketahui bersama bahwa medan magnet sendiri memiliki dua karakteristik penting, yaitu densitas flux (flux density) dan kutub (kutub utara dan kutub selatan).

Sinyal masukan atau input dari hall effect sensor ini merupakan densitas medan magnet yang berada disekitar sensor tersebut, jika densitas medan magnet melampaui batas ambang yang telah ditentukan maka sensor akan langsung mendeteksi serta menghasilkan tegangan keluar atau output yang biasa disebut sebagai tegangan hall (VH).

Baca juga : Pengertian Proximity Sensor (Sensor Jarak)

Bentuk Simbol Sensor Efek Hall (Hall Effect Sensor)

Perlu diketahui bahwa nama sensor ini diambil langsung dari nama penemunya yaitu Hall. Jenis sensor ini memiliki bentuk seperti petak tipis dan terdiri dari tiga kai terminal maupun empat kaki terminal.

Selanjutnya kami akan berikan gambaran bentuk dan simbol dari sensor efek hall. Untuk lebih jelasnya silakan simak gambar berikut ini.

Prinsip Kerja Sensor Efek Hall (Hall Effect Sensor)

Sensor Efek Hall pada dasarnya terdiri dari potongan tipis semikonduktor yang bertipe P dengan bentuk persegi panjang. Bahan semikonduktor yang digunakan biasanya adalah  gallium arsenide (GaAs), indium antimonide (InSb), indium phosphide (InP) atau indium arsenide (InAs).

Potongan tipis semikonduktor tersebut dilewati oleh arus listrik secara berkesinambungan (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 (elektron dan holes) 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 agar mendapatkan sudut atau posisi yang tepat adalah menggunakan bentuk persegi panjang yang pipih (Flat Rectangular) pada komponen Sensor Hall Effect ini.

Peristiwa berbelok atau beralihnya aliran listrik (elektron) dalam pelat konduktor karena pengaruh medan magnet ini disebut dengan Efek Hall (Hall Effect). 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 yaitu gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak dalam suatu medan magnet (B).

Baca juga : Pengertian Sensor Sentuh (Touch Sensor)

Kelebihan Sensor Efek Hall (Sensor Hall Effect)

Sensor Efek Hall dapat digunakan sebagai sakelar elektronik ini memiliki beberapa kelebihan, diantaranya adalah :

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

Namun Hall Effect Sensor ini juga memiliki kelemahan, yaitu tingkat akurasi pengukuran yang lebih rendah jika dibandingkan dengan sensor sejenisnya seperti Magnetometer ataupun sensor yang berbasis Magnetoresistance.