Kepala Magnetik (Magnetic Head)

Print
Category: Listrik & Elektronika
Last Updated on Tuesday, 14 April 2015 Published Date Written by Drs. Hendro Hermanto, MT.

Kepala Magnetik (Magnetic Head)

Oleh : Drs.Hendro Hermanto,M.T.Widyaiswara PPPPTK BOE Malang

email : hendro@vedcmalang.or.id

Abstrak

Dalam sistem penyimpanan suara, gambar maupun data berawal dengan sistem magnetik. Dalam sistem ini diperlukan kepala magnetik / magnetic head untuk merekam maupun memain ulangkan (record / play back). Sistem magnetik sampai sekarangpun masih digunakan,walau popularitasnya sudah mulai menurun. Ada plus-minus-nya penggunaan magnetik sebagai media penyimpanan, sehingga media ini masih digunakan. Bidang penyimpanan data juga masih mengandalkan sistem magnetik, seperti Hardisk, tapi untuk disket/floppy disk memang sudah banyak ditinggalkan. Untuk itu pada artikel berikut di ulas cara kerja dan struktur kepala magnetik atau magnetic head.

Kata kunci : Sistem magnetik, kepala magnetik rekam/main ulang

Fungsi

Fungsi dasar kepala magnetik adalah mengubah medang magnet menjadi sinyal listrik (untuk kepala magnetik main ulang/ Playback magnetic head). dan mengubah sinyal listrik menjadi medan magnet (Kepala magnetik rekam/record magnetic head dan hapus / erase magnetic head).

 

Konstruksi dasar dan cara kerja kepala magnetik

 

Gambar 1. Aliran medan magnet pita makgetik

Kumparan dan kawat tembaga yang dililitkan pada suatu inti ferit atau besi yang berlapis berbentuk ring. Inti berbentuk ring diberi celah, lebar celah tergantung dari kegunaan kepala magnetik,apakah sebagai kepala main ulang/rekam atau hapus. Fungsi dari celah adalah untuk membentuk tahanan magnetik yang besar, sehingga garis medan magnet dari pita magnetik mengalir dari kutub utara ( U ) ke kutub selatan ( S ) melalui media udara.Setelah sampai dimuka kepala magnetik, garis magnet mengalir dari kutub U ke S tidak melalui udara tetapi melalui inti kepala megnetik (lihat Gambar 1). Ini dikarenakan tahanan magnetik dari inti kumparan lebih kecil dari tahanan magnetis celah. Dengan lewatnya garis medan magnet dalam inti kumparan, pada kumparan akan terbangkit tegangan induksi.

 

Tegangan induksi ini akan terbangkit bila medan magnetnya berubah-ubah besarnya dengan kata lain pita magnetik harus bergerak.

 

Gambar 3. Proses terbangkitnya sinyal

 

Demikian pula sebaliknya, jika kumparan diberi tegangan listrik, maka pada inti kumparan terbangkit medan magnet.Medan magnet ini akan mengalir dari sisi yang satu kesisi yang laian. Untuk membuat suatau lingkaran tertutup, karena celah inti mempunyai tahanan magnetik yang besar, maka garis medan magnet melewati pita megnetik.

Dengan dilewatinya pita magnet oleh garis medam magnet, maka pita magnet termagnetisir. Karena arus yang melewati kumparan berubah-uabah (sesuai informasi) besar dan arahnya maka magnet yang tertinggal (remanensi) pada pita arah dan kuatnya sesuai dengan arus pada kumparan.

Sedang panjang gelombang (jarak antara kutub senama) tergangtung periode sinyal terekam dan kecepatan pita.

 

Lebar celah

Gambar 4. Perbedaan Celah

Semakin sempit celah semakin tinggi frekuensi yang dapat direkam dan di-main ulangkan, tetapi garis medan magnet yang keluar dari kepala magnetik lebih sedikit di banding kepala magnetik yang mempunyai celah lebar.

Untuk keperluan menghapus diperlukan kepala magnetik dengan celah yang lebar sehingga seluruh lapisan magnetik terjangkau (pita terhapus dengan baik). Lebar celah kepala magnetik hapus berkisar antara 0,1mm········0,3 mm.

Kepala magnetik rekam sama seperti untuk mengahpus yaitu memagnetisir pita hingga jenuh. Untuk memenuhi hal ini diperlukan medan pengendali yang besar dan celah yang lebar.Tetapi pada celah yang lebar frekuensi yang terekam mengecil ini harus di lakukan suatu kompromi, biasanya pada peralatan pita reel lebar celah sekitar 4-10mm dan 1mm - 2mm.

Untuk dapat memproduksi sinyal frekuensi tinggi (panjang gelombang kecil) diperlukan celah yang sempit, apalagi jika kecepatan pita semakin rendah.

Untuk kepala magnetik main ulang mempunyai lebar celah antara 1 mm - 5 mm untuk pita reel, sedang pita kaset sekitar 0,6 mm - 2 mm.

Terdapat pula kombinasi antara kepala magnetik untuk rekam dan main ulang yang mempunyai celah antara 1mm - 2mm untuk kaset dan 2mm - 5mm untuk pita reel.

 

Gambar 5. Efek Celah saat main ulang

 

Bahan inti

Bahan untuk inti kepela magnetik adalah dari bahan ferromagnetik dari besi lunak yang sangat mudah dijadikan magnet tetapi mempunyai remanensi yang kecil, seperti dari ferrit, campuran besi dan nikel (hard permalloy).

Jika dibandingkan bahan untuk pita magnetik adalah kebalikannya.

Gambar 6. Jerat Histerisis Bahan Kepala Magnetik

 

Jerat histerisis dari besi lunak (gb a) untuk kepala magnetik, dan gambar b adalah jerat histerisis dari bahan besi keras pita magnetik dengan remanensi yang besar.

 

Susunan kepala magnetik

Gambar 7. Kepala Magnetik kombinasi (kiri) dan hapus (kanan)

 

Gambar memperlihatkan bentuk kepala magnetik, gambar kiri adalah kepala magnetik kombinasi strereo (stereo R/P head) dan gambar kanan adalah kepala magnetik hapus

Gambar 8. Susunan Kepala Magnetik

 

Rumah kepala magnetik selain untuk tempat kepala m,agnetik juga berfungsi sebagai pelindung dari medan luar, terbuat dari bahan metal untuk kepala rekam maupun main ulang.

Sedang pada kepala magnetik hapus cukup dari non metal, plastik misalnya untuk menjaga ukura celah tetap, pada celah diberi bahan non magnetik seprti campuran tembaga dan beryllium.

Dudukan gunanya untuk menempatkan kepala magnetik dalam mekanik penggerak pita, terminal berguna untuk menghubungkan kumparan kepala magnetik dengan rangkaian elektroniknya.

 

Kesimpulan :

Dalam proses penyimpanan secara elektro magnetik diperlukan kepala magnetik (magnetic head), baik untuk perekaman, main ulang ataupun untuk penghapusan. Celah pada kepala magnetik diperlukan supaya medan magnet dalam kepala magnetik dapat keluar untuk menjangkau magnet pada pita atau penyimpan.

Daftar Pustaka :

Hϋbscher, Heinrich, Elektrotechnik Fachbildung Kommunikationselektronik 2 Rdio-/Fernseh-/Funktechnik, Westerman Schulbuchverlag Gmbh, Braunschweig, 1994

Zastrow, Peter, Phono Technik, Frankfurter Fachverlag, Frankfurt [Main], 1984