Meter laju

Meter laju atau speedometer ialah alat bagi mengukur kelajuan sesebuah kenderaan darat.

Dipasang secara lazim pada semua kenderaan bermotor, meter laju pada awalnya mula dipasang sebagai peralatan pilihan pada 1900an, kemudian menjadi peralatan piawai bermula tahun 1910.^[1]

Meter laju dicipta oleh pencipta Croatia, Josip Belušić pada tahun 1888, dan awalnya ia dipanggil velosimeter.

Pengoperasian

Arus pusar

Tolok meter laju jenis arus pusar pada sebuah kereta, menunjukkan kelajuan kereta dalam unit kilometer sejam. Juga ditunjukkan ialah takometer, yang mengukur kadar putaran aci engkol pada enjin.

Meter laju arus pusar sudah digunakan selama seabad dan masih lagi digunakan sekarang. Sebelum tahun-tahun 1980an iaitu semasa kemunculan meter laju elektronik, jenis ini adalah satu-satunya jenis meter laju yang digunakan.

Asalnya dipatenkan oleh pencipta Jerman, Otto Schulze pada 7 Oktober 1902,^[2] ia menggunakan kabel boleh lentur berputar yang biasanya digerakkan melalui pautan gear pada aci keluaran sistem transmisi kenderaan. Walau bagaimanapun, model terawal kereta Volkswagen Beetle serta kebanyakan motosikal menggunakan kabel yang digerakkan dari roda hadapan.

Sebuah magnet kekal yang disambungkan pada kabel berputar bertindak balas dengan satu mangkuk aluminium kecil (dipanggil mangkuk laju) yang dipasang pada aci jarum penunjuk di papan pemuka analog. Sambil magnet berputar menghampiri mangkuk, medan magnet yang berubah menghasilkan arus pusar di dalam mangkuk, yang kemudiannya menghasilkan satu lagi medan magnet. Kesannya ialah magnet 'mengheret' mangkuk tersebut -- dan juga jarum meter laju -- pada arah putaran dengan tiada sebarang hubungan mekanikal antara keduanya.^[1]

Aci jarum penunjuk dipegang ke sifar oleh satu spring halus. Kilasan mangkuk meningkat mengikut kelajuan putaran magnet (yang digerakkan oleh sistem transmisi kenderaan.) Oleh itu, peningkatan kelajuan kenderaan akan memulas mangkuk berkenaan dan seterusnya jarum meter laju melawan daya spring. Apabila kilasan daripada arus putar bersamaan dengan kilasan pada spring aci jarum penunjuk, jarum penunjuk akan berhenti bergerak dan menunjukkan angka berkenaan pada muka meter laju.

Spring kembali ditentukurkan supaya nilai kelajuan putaran kabel berkadaran dengan kelajuan tertentu pada meter laju. Penentukuran ini perlu mengambil kira beberapa faktor, seperti nisbah gear aci pacuan yang menggerakkan kabel boleh lentur, nisbah pacuan akhir gear pembeza, serta diameter tayar. Mekanisme meter laju turut menggerakkan odometer termasuk satu suis kecil yang menghantar isyarat ke unit kawalan enjin kenderaan.

Elektronik

Kebanyakan meter laju moden adalah dari jenis elektronik. Satu sensor putaran, biasanya ditempatkan di bahagian hujung sistem transmisi, menghantar satu siri denyutan elektronik yang mana kekerapannya berkadaran dengan kelajuan putaran aci pacuan. Sensor tersebut secara lazimnya adalah cakera logam bergerigi yang diletakkan di antara satu gelung dan sebuah penderia kesan Hall. Sebaik cakera tersebut berpusing, giginya melalui antara keduanya, menghasilkan satu denyutan memandangkan ia mempengaruhi kekuatan medan magnet yang diukur.^[1]

Sebuah komputer menukarkan denyutan tersebut kepada kelajuan dan kemudiannya memaparkannya pada jarum penunjuk gaya analog kawalan elektronik ataupun paparan digital, yang mana menjadi lazim pada masa sekarang. Kiraan denyutan turut digunakan untuk bacaan pada odometer.

Satu lagi bentuk meter laju elektronik bergantung kepada interaksi antara mekanisme jam persis serta satu pendenyut mekanikal yang digerakkan oleh roda atau sistem transmisi kenderaan. Mekanisme jam cenderung menggerakkan jarum ke angka sifar, manakala pendenyut pula cenderung menggerakkan jarum ke infiniti. Kedudukan jarum meter laju mencerminkan hubungan magnitud di antara dua mekanisme tersebut.

Ralat

Meter laju bukanlah betul-betul tepat, dan kebanyakan meter laju mempunyai toleransi sekitar 10% berikutan kesan akibat kehausan tayar. Meter laju moden dikatakan 10% lebih tepat, tetapi hakikatnya ia masih tidak tepat sepenuhnya. Ia menyebabkan kesukaran bagi pemandu untuk mematuhi had laju dengan tepat; kebanyakan negara membenarkan toleransi sebegini semasa mengukur kelajuan kenderaan menggunakan alat perangkap laju, walaupun di kawasan penguatkuasaan yang ketat tetapi masih membenarkan toleransi sekitar 3 km/j atau 3%. Ia menyebabkan pertikaian oleh para pemandu yang mendakwa mereka tidak memandu pada kelajuan seperti yang dilaporkan. Pendapatan daripada saman had laju^[3] semakin dipersalahkan akibat ukuran tersebut yang lebih ketat. Terdapat piawaian Pertubuhan Bangsa-bangsa Bersatu yang ketat mengenai hal ini tetapi malangnya ia tidak begitu dikuatkuasakan di kebanyakan negara. Ralat meter laju yang berlebihan selepas pengeluaran boleh berpunca daripada pelbagai sebab tetapi sebab paling lazim ialah akibat penggunaan tayar yang tidak mengikut piawaian, di mana dalam kes berikut

peratus ralat = 100x("diameter piawaian"/"diameter baru" - 1).

Hampir kesemua tayar sekarang mempunyai ukuran saiz yang ditunjukkan sebagai "T/A_W" di bahagian tepi tayar (Sila rujuk rencana: Kod tayar), dan

diameter tayar dalam inci = TxA/1270 + W.

Contohnya, sebuah tayar piawai bersaiz "185/70R14" dengan diameter = 185x70/1270 + 14 = 24.196850 inci. Satu lagi ialah "195/50R15" dengan 195x50/1270 + 15 = 22.677165 inci. Penukaran tayar pertama (berserta roda) dengan tayar kedua (pada rim 15"), bacaan meter laju menunjukkan 24.19../22.67..=1.0670139 kali kelajuan sebenar atau lebihan sebanyak 6.7%.

GPS

Peralatan GPS mampu menunjukkan bacaan kelajuan berasaskan berubahan kedudukan di antara ukuran (biasanya diambil pada selang sesaat). Memandangkan GPS merupakan sistem bebas*, kiraan kelajuannya tidak tertakluk kepada punca ralat yang sama seperti meter laju kenderaan. Sebaliknya, ketepatan kedudukan GPS, dan seterusnya ketepatan kelajuan kiraan, bergantung kepada mutu isyarat satelit pada masa tersebut. Kiraan kelajuan akan menjadi lebih tepat pada kelajuan tinggi, semasa nisbah ralat kedudukan kepada perubahan kedudukan adalah lebih rendah. Perisian GPS mungkin juga menggunakan kiraan purata pergerakan bagi mengurangkan ralat.

Seperti yang telah diterangkan di dalam rencana Sistem Kedudukan Sejagat, data GPS pernah digunakan untuk menafikan sesuatu saman had laju; log GPS menunjukkan pesalah sebenarnya memandu pada kelajuan di bawah had laju semasa mereka disaman. Data daripada alat GPS berkemungkinan kurang penting daripada kenyataan bahawa ia memang direkodkan; log daripada meter laju berkemungkinan pula lebih cenderung digunakan.

* Sesetengah peralatan navigasi mungkin turut menggunakan data daripada sistem kereta bagi meningkatkan ketepatan

Lihat juga

Takometer

Rujukan

^ ^a ^b ^c William Harris. "How Speedometers Work". How stuff works. Dicapai pada 2008-01-13.
^ "Speedometer". Siemens AG Coorporate website. Dicapai pada 2008-01-13.
^ "Fight Unjust Victorian Speeding Fines". fightfines.info. Dicapai pada 2007-12-28.

Pautan luar

[hsw-1] William Harris. "How Speedometers Work". How stuff works. Dicapai pada 2008-01-13.

[2] "Speedometer". Siemens AG Coorporate website. Dicapai pada 2008-01-13.

[3] "Fight Unjust Victorian Speeding Fines". fightfines.info. Dicapai pada 2007-12-28.

[1]

[2]

[3]