MAGNETORESISTIVE SENSOR

Magnetoresistive merupakan suatu material ferromagnetic yang akan berubah resistansinya ketika dikenai medan magnet external. Efek ini pada awalnya ditemukan oleh William Thomson pada tahun 1856. Efek ini kemudian dinamakan ordinary magnetoresistance (OMR).

Dalam eksperimennya, William Thomson menemukan adanya peningkatan resistansi pada sebuah kepingan besi ketika arus yang melewati kepingan besi tersebut sejajar arahnya dengan gaya magnet dan berkurang ketika arah arus 90^o dari gaya magnet. Kemudian dia memvariasikan eksperimennya dengan menggunakan kepingan nikel dan dia menemukan efek yang sama akan tetapi nilainya lebih besar. Efek ini selanjutnya mengacu pada anisotropic magnetoresistance (AMR).

Sensor ini dalam aplikasinya hampir sama dengan Hall Effect sensor. Dalam pegoperasiannya, dibutuhkan medan magnet external. Sensor ini dapat digunakan sebagai proximity, detector posisi dan rotasi. Untuk melakukan fungsinya ini sensor harus dikombinasikan dengan sebuah sumber medan magnet.

Anisotropic Magnetoresistance (AMR)

AMR merupakan material yang resistansinya bergantung pada sudut antara arah arus dan medan magnetnya. AMR biasanya digunakan untuk mengukur medan magnet bumi (sebagai kompas), pengukuran arus listrik (dengan mengukur medan magnet disekitar konduktor), pendeteksi posisi dan sudut. 

Cara kerja Magnetoresistive Sensor

Ketika arus melewati material feromagnetik, vector magnet internal parallel terhadap arah arus. Ketika medan magnet eksternal diberikan berlawanan dengan arah arus, maka posisinya akan berubah seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut

Resistansi bergantung pada sudut yang dibentuk antara vector magnet internal dan arah arus.  Resistansi paling besar terjadi jika aliran arus dan vector magnet internal parallel. Sementara resistansi terkecil terjadi ketika arah arus 90^o terhadap vector magnet internal.

Umumnya, 4 buah sensor dihubungkan dengan jembatan Wheatstone untuk mendapatkan sensitivitas yang maksimum dan pengaruh temperatur kecil. Ketika medan magnet eksternal mempengaruhi sensor dan mengubah nilai resistansinya akibatnya jembatan Wheatstone tidak seimbang dan menghasilkan output yang sebanding dengan kuat medan magnet. dengan konfigurasi ini dapat mereduksi temperature drift dan penggandaan sinyal output.

Keunggulan Magnetoresistive Sensor

·           Merupakan sensor non kontak

·           Memiliki offset yang rendah dan stabil

·           Sensitivitas tinggi untuk mengukur medan magnet yang lemah

·           Sensitivitas rendah terhadap gangguan mekanik

·           Dapat bekerja pada temperatur tinggi

·           Wilayah frekuensinya dari 0 Hz – 1 MHz

·           Ukuran kecil

·           Respon cepat

Kelemahan Magnetoresisitive Sensor

·           Sangat sensitive pada gangguan medan magnet. Medan magnet yang sangat kuat dapat merusak sensor

·           Temperature drift

·           Limited liniear range

·           Poor temperature characteristic

Aplikasi Megnetoresistive Sensor

·           Wheel speed sensors

·           Pengukuran sudut

·           Pengukuran perpindahan linier

·           Pengukuran arus

·           Sebagai kompas atau navigasi

·           Detector logam

·           Pengukuran medan magnetik