IT
USA
DE
FR
ES
ID
IT
EN
USA
DE
ZH
ES
FR
PT
JP
RU
AR
KR
PL
RO
VN
HE
TR
CS
HR
DA
FI
UA
EL
NL
SR
SK
SV
HU
NO
HI
FA
Hai! Tahukah anda bahwa teknologi wiper modern yang kita semua manfaatkan saat ini lahir dari kejeniusan seseorang?
Profesor Robert Kearns adalah penemu teknologi wiper yang efisien ini, dan ia terinspirasi dari mata manusia. Teknologi wiper sebelumnya sangat buruk dan menghalangi pandangan pengemudi. Teknologi wiper misterius begitu original dan cemerlang sehingga perusahaan Ford mencoba mencurinya.
Mari kita telusuri detail penemuannya yang brilian ini.
Pertama, kita perlu memahami kesalahan yang dilakukan para teknisi sebelum Profesor Kearns saat mengembangkan teknologi wiper mereka. Anda bisa melihat bahwa bilah wiper menghasilkan gerakan berosilasi dengan bantuan mekanisme tautan 4 batang. Motor DC menggerakkan roda gigi cacing. Rakitan roda gigi cacing di sini digunakan untuk pelipatgandaan torsi. Mekanisme ini memberikan gerakan terus-menerus pada wiper arm.
Tetapi, wiper yang bergerak terus-menerus ini dapat menghalangi penglihatan. Wiper yang terus bergerak akan sangat mempengaruhi penglihatan Anda, bahkan saat hujan ringan.
Inilah kejeniusan Mister Robert Kearns, yang memperkenalkan gagasan menyeka sesekali (intermittent wiper). Dia mengamati bahwa manusia mengedipkan kelopak mata, tetapi kedipan ini tidak pernah menghalangi penglihatan.
Alasan mengapa kita tidak sadar akan kedipan kita adalah karena kedipan itu terputus-putus. Kelopak mata kita beristirahat lama setelah setiap kedipan. Istirahat panjang inilah alasan mengapa mata kita berkedip tetapi tidak mengganggu penglihatan kita.
Dalam hal mengemudi, jika kita menghentikan bilah wiper dalam jangka waktu tertentu setelah setiap siklus menyeka, maka jeda tersebut akan mengurangi gangguan pada penglihatan pengemudi. Momen “Ah!” ini adalah kilatan kejeniusan Robert Kearns.
Kita bisa memperoleh desain intermittent wiper ini menggunakan pengaturan cam seperti yang ditunjukkan. Output motor bisa dihubungkan ke cam, yang akan menggerakkan wiper hanya dalam waktu singkat dan berhenti selama beberapa saat di bagian bawah kaca depan. Voilà! Kita sudah melakukan intermittent wiper... atau benarkah kita sudah melakukannya?
Bisakah Anda melihat permasalahan desain ini? Faktanya adalah: waktu diam atau waktu istirahat teknologi wiper harus bervariasi berdasarkan jumlah curah hujan.
Dalam situasi curah hujan rendah, Anda membutuhkan waktu diam yang lama. Dalam situasi hujan deras, Anda jelas membutuhkan waktu diam yang lebih singkat.
Memvariasikan waktu diam menggunakan pengaturan mekanis murni sangat tidak praktis. Faktanya, Profesor Kearns sangat pintar sehingga dia menyadari masalah intermittent wiper murni mekanis, dan dia bahkan tidak mencoba desain ini.
Untuk mendapatkan desain wiper dengan waktu diam yang bervariasi, solusinya tidak bisa murni mekanis. Solusinya harus mencakup elektronik juga. Kesadaran ini adalah kilasan kejeniusan kedua dari Kearns.
Untuk melakukannya, ia mengembangkan sirkuit elektronik dengan semua fitur ini tertanam di dalamnya.
Untuk memahami sirkuitnya, mari kita tinjau beberapa informasi dasar tentang Transistor.
Transistor menyala ketika basisnya diberi bias maju, dan mati ketika diberi bias mundur. Mari kita pasang saklar double throw untuk mempermudah peralihan status bias maju dan mundur.
Ketika saklar dalam kondisi ini, basis dibias maju dan rangkaian menyala. Ketika saklar dalam keadaan B, basis berpindah ke kondisi bias mundur, dan aliran arus berhenti di sirkuit.
Mari kita gunakan sirkuit Transistor ini untuk menyalakan motor wiper. Di sini, mekanisme wiper terhubung langsung ke output motor. Jelas, ini akan menghasilkan gerakan menyeka terus-menerus.
Menariknya, cam yang terhubung ke motor dapat dengan mudah mengoperasikan saklar dan sirkuit padam. Wiper dalam tahap diam sekarang. Namun, ini adalah mekanisme waktu diam yang tidak terbatas. Sirkuit ini tidak akan bisa menghidupkan motor lagi.
Profesor Robert Kearns adalah penemu teknologi wiper yang efisien ini, dan ia terinspirasi dari mata manusia. Teknologi wiper sebelumnya sangat buruk dan menghalangi pandangan pengemudi. Teknologi wiper misterius begitu original dan cemerlang sehingga perusahaan Ford mencoba mencurinya.
Mari kita telusuri detail penemuannya yang brilian ini.
Pertama, kita perlu memahami kesalahan yang dilakukan para teknisi sebelum Profesor Kearns saat mengembangkan teknologi wiper mereka. Anda bisa melihat bahwa bilah wiper menghasilkan gerakan berosilasi dengan bantuan mekanisme tautan 4 batang. Motor DC menggerakkan roda gigi cacing. Rakitan roda gigi cacing di sini digunakan untuk pelipatgandaan torsi. Mekanisme ini memberikan gerakan terus-menerus pada wiper arm.
Tetapi, wiper yang bergerak terus-menerus ini dapat menghalangi penglihatan. Wiper yang terus bergerak akan sangat mempengaruhi penglihatan Anda, bahkan saat hujan ringan.
Inilah kejeniusan Mister Robert Kearns, yang memperkenalkan gagasan menyeka sesekali (intermittent wiper). Dia mengamati bahwa manusia mengedipkan kelopak mata, tetapi kedipan ini tidak pernah menghalangi penglihatan.
Alasan mengapa kita tidak sadar akan kedipan kita adalah karena kedipan itu terputus-putus. Kelopak mata kita beristirahat lama setelah setiap kedipan. Istirahat panjang inilah alasan mengapa mata kita berkedip tetapi tidak mengganggu penglihatan kita.
Dalam hal mengemudi, jika kita menghentikan bilah wiper dalam jangka waktu tertentu setelah setiap siklus menyeka, maka jeda tersebut akan mengurangi gangguan pada penglihatan pengemudi. Momen “Ah!” ini adalah kilatan kejeniusan Robert Kearns.
Kita bisa memperoleh desain intermittent wiper ini menggunakan pengaturan cam seperti yang ditunjukkan. Output motor bisa dihubungkan ke cam, yang akan menggerakkan wiper hanya dalam waktu singkat dan berhenti selama beberapa saat di bagian bawah kaca depan. Voilà! Kita sudah melakukan intermittent wiper... atau benarkah kita sudah melakukannya?
Bisakah Anda melihat permasalahan desain ini? Faktanya adalah: waktu diam atau waktu istirahat teknologi wiper harus bervariasi berdasarkan jumlah curah hujan.
Dalam situasi curah hujan rendah, Anda membutuhkan waktu diam yang lama. Dalam situasi hujan deras, Anda jelas membutuhkan waktu diam yang lebih singkat.
Memvariasikan waktu diam menggunakan pengaturan mekanis murni sangat tidak praktis. Faktanya, Profesor Kearns sangat pintar sehingga dia menyadari masalah intermittent wiper murni mekanis, dan dia bahkan tidak mencoba desain ini.
Untuk mendapatkan desain wiper dengan waktu diam yang bervariasi, solusinya tidak bisa murni mekanis. Solusinya harus mencakup elektronik juga. Kesadaran ini adalah kilasan kejeniusan kedua dari Kearns.
Untuk melakukannya, ia mengembangkan sirkuit elektronik dengan semua fitur ini tertanam di dalamnya.
Untuk memahami sirkuitnya, mari kita tinjau beberapa informasi dasar tentang Transistor.
Transistor menyala ketika basisnya diberi bias maju, dan mati ketika diberi bias mundur. Mari kita pasang saklar double throw untuk mempermudah peralihan status bias maju dan mundur.
Ketika saklar dalam kondisi ini, basis dibias maju dan rangkaian menyala. Ketika saklar dalam keadaan B, basis berpindah ke kondisi bias mundur, dan aliran arus berhenti di sirkuit.
Mari kita gunakan sirkuit Transistor ini untuk menyalakan motor wiper. Di sini, mekanisme wiper terhubung langsung ke output motor. Jelas, ini akan menghasilkan gerakan menyeka terus-menerus.
Menariknya, cam yang terhubung ke motor dapat dengan mudah mengoperasikan saklar dan sirkuit padam. Wiper dalam tahap diam sekarang. Namun, ini adalah mekanisme waktu diam yang tidak terbatas. Sirkuit ini tidak akan bisa menghidupkan motor lagi.
Mari kembali ke tahap aktif dan coba perbaiki masalah ini.
Sirkuit ini dalam tahap aktif sekarang. Mari kita berhenti sejenak dan memasang pasangan kapasitor–resistor di sirkuit seperti yang ditunjukkan. Arah aliran arus dalam resistor juga ditunjukkan.
Karena resistensi ini, akan ada beda potensial antara dua terminal kapasitor, dan ini akan membuat kapasitor terisi daya seperti yang ditunjukkan.
Ketika cam mengoperasikan saklar, rangkaian akan mati seperti yang telah kita lihat sebelumnya. Sekarang, kapasitor yang terisi bertindak sebagai pahlawan — ia siap untuk melepaskan muatan.
Potensial di titik B selalu tetap. Namun, potensial di titik A akan berubah selama proses pelepasan muatan.
Mari kita bayangkan: ketika kapasitor terisi penuh, potensial pada titik A lebih besar daripada titik B. Transistor jelas merupakan bias terbalik.
Namun, ketika kapasitor mulai melepaskan muatan, tegangan pada titik A turun. Pada beberapa titik, tegangan di titik A menjadi lebih rendah daripada titik B — dan Transistor menjadi aktif.
Durasi waktu dari pelepasan muatan sirkuit hingga aktivasi basis adalah waktu diam wiper. Hal yang menarik adalah: kita bisa dengan mudah mengatur waktu diam ini dengan mengatur nilai resistansinya.
Semakin besar resistansi, semakin lama waktu diam.
Dengan cara menggunakan elektronik pintar inilah Profesor Kearns mendapatkan mekanisme variabel waktu diam.
Inti penemuan ini adalah sirkuit elektronik yang brilian — tetapi digerakkan oleh saklar mekanis. Mutlak jenius, bukan?
Namun, selama hujan deras kita membutuhkan waktu diam hampir nol. Tidak praktis untuk mencapai resistansi nol dan waktu diam nol.
Saat hujan deras, gesekan antara kaca dan wiper sangat rendah. Mari kita lihat bagaimana gesekan rendah ini mempengaruhi sirkuit selama tahap diam atau nonaktif.
Sirkuit terputus, tetapi wiper masih memiliki momentum yang bagus. Wiper akan melanjutkan gerakan ke bawah karena gaya gesekan rendah.
Karena momentum tinggi wiper, mereka memberikan kekuatan pendorong untuk sisa mekanisme — dan cam berputar. Hal ini menyebabkan aktivasi motor lagi.
Singkatnya, inersia wiper membantu melewati periode diam dari mekanisme. Ini jelas merupakan metode kasar untuk mendapatkan pembersihan terus-menerus dari mekanisme intermiten.
Dalam paten Profesor Kearns, dia bahkan telah mengembangkan sirkuit yang lebih canggih untuk mencapai pembersihan terus-menerus.
Wiper modern terdiri dari relay, bukan cam, untuk menggerakkan motor wiper. Waktu diam bisa diukur dan diubah secara akurat menggunakan rangkaian pengatur waktu di mikrokontroler.
Selain itu, mikrokontroler ini mengambil input dari sensor kelembaban atau sensor hujan yang ada di kaca depan, untuk secara otomatis menyeka kaca jika basah.
Setelah mengembangkan desain wiper yang begitu brilian, apa yang terjadi pada Profesor Kearns sungguh tragis. Dia harus menghabiskan sebagian besar hidupnya di pengadilan, bertempur melawan perusahaan Ford Motor karena melanggar patennya.
Akhirnya, dia memenangkan pertarungan hukum.
Semoga Anda terinspirasi oleh fakta bahwa pengamatan sederhana bisa menghasilkan penemuan yang luar biasa.
Sampai jumpa di lain waktu.
Sirkuit ini dalam tahap aktif sekarang. Mari kita berhenti sejenak dan memasang pasangan kapasitor–resistor di sirkuit seperti yang ditunjukkan. Arah aliran arus dalam resistor juga ditunjukkan.
Karena resistensi ini, akan ada beda potensial antara dua terminal kapasitor, dan ini akan membuat kapasitor terisi daya seperti yang ditunjukkan.
Ketika cam mengoperasikan saklar, rangkaian akan mati seperti yang telah kita lihat sebelumnya. Sekarang, kapasitor yang terisi bertindak sebagai pahlawan — ia siap untuk melepaskan muatan.
Potensial di titik B selalu tetap. Namun, potensial di titik A akan berubah selama proses pelepasan muatan.
Mari kita bayangkan: ketika kapasitor terisi penuh, potensial pada titik A lebih besar daripada titik B. Transistor jelas merupakan bias terbalik.
Namun, ketika kapasitor mulai melepaskan muatan, tegangan pada titik A turun. Pada beberapa titik, tegangan di titik A menjadi lebih rendah daripada titik B — dan Transistor menjadi aktif.
Durasi waktu dari pelepasan muatan sirkuit hingga aktivasi basis adalah waktu diam wiper. Hal yang menarik adalah: kita bisa dengan mudah mengatur waktu diam ini dengan mengatur nilai resistansinya.
Semakin besar resistansi, semakin lama waktu diam.
Dengan cara menggunakan elektronik pintar inilah Profesor Kearns mendapatkan mekanisme variabel waktu diam.
Inti penemuan ini adalah sirkuit elektronik yang brilian — tetapi digerakkan oleh saklar mekanis. Mutlak jenius, bukan?
Namun, selama hujan deras kita membutuhkan waktu diam hampir nol. Tidak praktis untuk mencapai resistansi nol dan waktu diam nol.
Saat hujan deras, gesekan antara kaca dan wiper sangat rendah. Mari kita lihat bagaimana gesekan rendah ini mempengaruhi sirkuit selama tahap diam atau nonaktif.
Sirkuit terputus, tetapi wiper masih memiliki momentum yang bagus. Wiper akan melanjutkan gerakan ke bawah karena gaya gesekan rendah.
Karena momentum tinggi wiper, mereka memberikan kekuatan pendorong untuk sisa mekanisme — dan cam berputar. Hal ini menyebabkan aktivasi motor lagi.
Singkatnya, inersia wiper membantu melewati periode diam dari mekanisme. Ini jelas merupakan metode kasar untuk mendapatkan pembersihan terus-menerus dari mekanisme intermiten.
Dalam paten Profesor Kearns, dia bahkan telah mengembangkan sirkuit yang lebih canggih untuk mencapai pembersihan terus-menerus.
Wiper modern terdiri dari relay, bukan cam, untuk menggerakkan motor wiper. Waktu diam bisa diukur dan diubah secara akurat menggunakan rangkaian pengatur waktu di mikrokontroler.
Selain itu, mikrokontroler ini mengambil input dari sensor kelembaban atau sensor hujan yang ada di kaca depan, untuk secara otomatis menyeka kaca jika basah.
Setelah mengembangkan desain wiper yang begitu brilian, apa yang terjadi pada Profesor Kearns sungguh tragis. Dia harus menghabiskan sebagian besar hidupnya di pengadilan, bertempur melawan perusahaan Ford Motor karena melanggar patennya.
Akhirnya, dia memenangkan pertarungan hukum.
Semoga Anda terinspirasi oleh fakta bahwa pengamatan sederhana bisa menghasilkan penemuan yang luar biasa.
Sampai jumpa di lain waktu.