Kumparan Tesla Sensor Effect Hall

2.5 Kumparan Tesla

Sebuah kumparan Tesla merupakan sebuah perangkat yang menghasilkan frekuensi tinggi saat ini, tegangan tinggi, tapi relatif kecil intensitasnya. Pada dasarnya, berjalan seperti sebuah transformator dan antenna radio, bahkan jika itu berbeda secara radikal dari ini. Kumparan Tesla dibuat dengan komponen dasar yang terdiri dari trafo yang m;embangkitkan tegangan tinggi sekitar 5-30 kV. Trafo tegangan tinggi ini akan memuati kaasitor primer melalui kumparan primer LP. LP terdiri dari 5 – 20 lilitan kawat tebal yang mempunyai hambatan rendah. Gambar 2.8 Skema Dasar Kumparan Tesla Ketika C telah termuati maka beda potensial diantara elektoda-elektroda celah udara cukup tinggi sehingga terjadilah aliran arus dan mengakibatkan terjadinya breakdown udara.. Saat spark gap terhubung, C akan terhubung dengan parallel dengan LP dan akan membentuk rangkaian resonansi dengan frekuensi resonansi yang besarnya ditentukan oleh nilai CP dan LP. Medan elektromagnet yang dihasilkan oleh LP sebagian akan terinduksikan ke kumparan sekunder LS. Ujung atas dari LS akan dihubungkan dengan toroid yang mempunyai kapasitansi sekitar 15 – 30 pF sedangkan ujung bawah akan terhubung dengan ground. LS dan toroid cukup dekat dengan frekuensi rangkaian primer maka pada toroid akan terbangkitkan tegangan ekstra tinggi. Dan ketika terjadi discharged pada CP, spark gap akan terbuka dan proses yang sama akan terulang lagi. Universitas Sumatera Utara

2.5 Sensor Effect Hall

Dari penelitian seorang fisikawan E.H.Hall didapatkan bahwa bukan elektron yang bermuatan negatif saja yang dapat menghantarkan arus listrik, sebab ternyata ditemukan juga partikel-partikel bermuatan positif yang dikenal dengan sebutan hole yang berfungsi sebagai penghantar arus. Kita dapat menyimpulkan bahwa hole sepenuhnya menyerupai seperti partikel positif. Efek hall dari semikonduktor lebih penting dalam suatu logam, karena disini pembawa arus lebih sedikit sehingga koefisien Hallnya sangat besar dibandingkan dengan logam. Tegangan timbul karena pembawa arus negatif atau posisi dalam logam dibelokkan oleh medan magnet sehingga berkumpul pada masing masing permukaan muatan yang berlawanan.Adanya keadaan lebih positif dan lebih negatif pada permukaan yang bertolak belakang yang menimbulkan beda potensial. Tegangan inilah yang dikenal dengan tegangan Hall. Efek Hall terjadi ketika konduktor pembawa arus dipengaruhi oleh medan magnet, medan magnet menimbulkan gaya pada muatan-muatan yang mengalir pada konduktor sehingga muatan akan dibelokkan sesuai dengan jenis muatannya. Prinsip kerja sensor Hall Effect adalah sebagai berikut. Bila sebuah magnet diletakkan tegak lurus terhadap sepasang keping konduktor, maka tegangan akan muncul pada sisi yang berlawanan dengan konduktor. Tegangan yang muncul ini disebut dengan tegangan Hall. Besar tegangan Hall sebanding dengan arus dan kuat medan magnet. Dengan demikian Efek Hall dapat digunakan untuk mengukur kuat medan magnet. Gambar 2.9 Tranduser Efek Hall menggunakan sebuah keeping konduktor Universitas Sumatera Utara Bila arus mengalir mengalir melalui bahan semikonduktor, tegangan emf ialah dihasilkan di antara sisi yang lain pada keping semikonduktor tersebut. Kemudian jika terdapat hubungan magnet melalui keping semikonduktor, akan dihasikan tegangan. yang sebanding dengan besar arus dan kuat medan magnet. Bila arah medan magnet melewati bahan semikonduktor pada sisi kanan semikonduktor menyebabkan elektron bergerak menyebar kepusat keping. Perubahan gerak elektron menimbulkan tegangan Hall, umumbya sebesarr 10 milivolt. Penerapan sensor efek hall di industri biasanya digunakan untuk mengukur kecepatan putaran obyek yang bergerak. Setiap kali medan magnet melewati sensor, dihasilkan pulsa keluaran keping semikonduktor yang dihubungkan ke sebuah counter yang menghitung berapa kecepatan putaran motor tersebut. Ketika ada arus listrik yang mengalir pada divais efek Hall yang ditempatkan dalam medan magnet yang arahnya tegak lurus arus listrik, pergerakan pembawa muatan akan berbelok ke salah satu sisi dan menghasilkan medan listrik. Medan listrik terus membesar hingga gaya Lorentz yang bekerja pada partikel menjadi nol. Perbedaan potensial antara kedua sisi divais tersebut disebut potensial Hall. Potensial Hall ini sebanding dengan medan magnet dan arus listrik yang melalui divais. Universitas Sumatera Utara

2.6 Arduino UNO