PENGEMBANGAN APLIKASI SENSOR GIANT MAGNETORESISTANCE UNTUK MENGUKUR KECEPATAN PUTAR BERBASISI MIKROKONTROLER ATMEGA 328

Ahmad Aminudin; Muhammad Wildan; Wiendartun Wiendartun

doi:10.21009/03.1201.FA11

Ahmad Aminudin Program Studi Fisika, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia, Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung 40154, Indonesia
Muhammad Wildan Program Studi Fisika, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia, Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung 40154, Indonesia
Wiendartun Wiendartun Program Studi Fisika, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia, Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung 40154, Indonesia

DOI: https://doi.org/10.21009/03.1201.FA11

Abstract

Abstrak

Penelitian ini fokus pada pengembangan aplikasi sensor giant magnetoresistance (GMR) untuk mengukur kecepatan putar. Sensor giant magnetoresistance merupakan sensor magnetik yang memiliki respon perubahan tahanan yang sangat besar ketika ada pengaruh medan magnet. Rangkaian sensor GMR didesain untuk mengukur kecepatan putar yang bisa diterapkan pada speedometer kendaraan. Sensor GMR yang digunakan adalah NVE AB001-02. Metoda pengukuran yang dikembangkan dalam sebagai berikut; magnet neodymium yang ditempel pada piringan berfungsi sebagai rotary encoder, kemudian sensor GMR akan mendeteksi putaran dan menghasilkan tegangan keluaran setiap kali magnet neodymium melewatinya. Tegangan keluaran sensor GMR diperkuat oleh AD620, yang selanjutnya diproses mikrokontroler Atmega328p dan hasilnya ditampilkan secara digital pada LCD berupa nilai jumlah pulsa dan nilai kecepatan. Pada penilitian ini juga dilakukan uji respon dan sensitivitas speedometer terhadap kecepatan putar per menit (RPM). Hasil penelitian ini diperoleh bahwa speedometer dapat merespon perubahan kecepatan putar dengan baik dengan sensitivitas 10 pulsa/V.

Kata-kata kunci: Sensor Giant Magnetoresistance, Speedometer, Kecepatan Putar, Sensitivitas.

Abstract

This research focuses on the applications development of giant magnetoresistance (GMR) sensor to measure rotational speed. The giant magnetoresistance sensor is a magnetic sensor that has a very large resistance change response versus a magnetic field. The Circuits of GMR sensor is designed to measure rotational speed which can be applied to vehicle speedometers. The GMR sensor used is NVE AB001-02. Measurement methods developed in the following; the neodymium magnet attached to the disc functions as a rotary encoder, then the GMR sensor will detect rotation and generate an output voltage every time the neodymium magnet passes through it. The output voltage of the GMR sensor is amplified by the AD620, which is then processed by the microcontroller- Atmega328p and the results are displayed digitally on the LCD in the form of the value of the number of pulses and the value of the speed. In this research, a speedometer response and sensitivity test was also carried out on the rotational speed per minute (RPM). The results of this study showed that the speedometer can respond well to changes in rotational speed with a sensitivity of 10 pulses/V.

Keywords: Giant Magnetoresistance Sensor, Speedometer, Rotational Speed, Sensitivity.

References

R. T. Ahmed, W. K. Ibraheem, “Computerized Speed Measurenment Technique Using Magnetic Pick Up Sensor,” Eng.&Tech.Journal, vol. 27, no. 2, pp. 300-309, 2008.

Peraturan Pemerintah, “Tentang Tata Cara Pemeriksaan Kendaraan Bermotor Di Jalan dan Penindakan Pelanggaran Lalu Lintas dan Angkutan jalan,” no. 80, 2012.

F. Schmeiβer, K. Dietmayer, “Application Note : Rotational Speed Sensors KMI15/16,” Germany : Philips, 1999.

J. E. Lenz, “A Review of Magnetic Sensors,” In Proceedings of The IEEE, Minneapolis : Systems and Research Center, Honeywell Inc, vol. 78, pp. 973-989, 1990.

M. N. Baibich et al., “Giant Magnetoresistance of (001) Fe/(001) Cr Magnetic Superlattices,” Journal Physics Review Letters, vol. 61, pp. 2472-2475, 1988, doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.61.2472.

M. J. Haji-Sheikh, “Compass Applications Using Giant Magnetoresistance Sensors (GMR),” Smart Sensors, Measurement and Instrumentation, Berlin: Springer Publisher, vol. 6, pp. 157-180, 2013, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-37172-1_7.

A. Aminudin et al., “Solution Concentration and Flow rate of Fe3+ -modified Porphyrin (red Blood Model) on Giant Magnetoresistance (GMR) Sensor Efficiency,” IOP Conf. Series Materials Science and Engineering, vol. 180, 2017, doi:https://doi.org/10.1088/1757-899X/180/1/012137.

NVE Corporation, “NVE datasheet,” [Online] diakses dari http://www.nve.com/Downloads/analog_catalog.pdf.

M. Han, D. F. Liang, L. J. Deng, “Review Paper Sensors Development Using its Unusual Properties of Fe/Co-based Amorphous Soft Magnetic Wire,” Journal of Material Science, vol. 40, pp. 5573-5580, 2005.