Kompas adalah alat navigasi untuk menentukan arah berupa sebuah panah penunjuk magnetis yang bebas menyelaraskan dirinya dengan medan magnet bumi secara akurat. Kompas memberikan rujukan arah tertentu, sehingga sangat membantu dalam bidang navigasi. Arah mata angin yang ditunjuknya adalah utara, selatan, timur, dan barat. Apabila digunakan bersama-sama dengan jam dan sekstan, maka kompas akan lebih akurat dalam menunjukkan arah. Alat ini membantu perkembangan perdagangan maritim dengan membuat perjalanan jauh lebih aman dan efisien dibandingkan saat manusia masih berpedoman pada kedudukan bintang untuk menentukan arah.
Penemuan bahwa jarum magnetik selalu mengarah ke utara dan selatan terjadi di Cina dan diuraikan dalam buku Loven Heng. Di abad kesembilan, orang Cina telah mengembangkan kompas berupa jarum yang mengambang dan jarum yang berputar.Pelaut Persia memperoleh kompas dari orang Cina dan kemudian memperdagangkannya. Tetapi baru pada tahun 1877 orang Inggris, William Thomson, 1st Baron Kelvin (Lord Kelvin) membuat kompas yang dapat diterima oleh semua negara. Dengan memperbaiki kesalahan-kesalahan yang timbul dari deviasi magnetik karena meningkatnya penggunaan besi dalam arsitektur kapal.
Alat apa pun yang memiliki batang atau jarum magnetis yang bebas bergerak menunjuk arah utara magnetis dari magnetosfer sebuah planet sudah bisa dianggap sebagai kompas.
Kompas jam adalah kompas yang dilengkapi dengan jam matahari.
Kompas variasi adalah alat khusus berstruktur rapuh yang digunakan dengan cara mengamati variasi pergerakan jarum.
Girokompas digunakan untuk menentukan utara sejati.
Lokasi magnet di Kutub Utara selalu bergeser dari masa ke masa. Penelitian terakhir yang dilakukan oleh The Geological Survey of Canada melaporkan bahwa posisi magnet ini bergerak kira-kira 40 km per tahun ke arah barat laut.
Berikut ini adalah arah mata angin yang dapat ditentukan kompas.
• Utara (disingkat U atau N)
• Barat (disingkat B atau W)
• Timur (disingkat T atau E)
• Selatan (disingkat S)
• Barat laut (antara barat dan utara, disingkat NW)
• Timur laut (antara timur dan utara, disingkat NE)
• Barat daya (antara barat dan selatan, disingkat SW)
• Tenggara (antara timur dan selatan, disingkat SE)
Jenis kompas
Kompas dibedakan menjadi dua jenis, yaitu kompas analog dan kompas digital.
Kompas analog
Kompas analog adalah kompas yang biasa kita lihat dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya saja kompas yang dipakai ketika acara pramuka. Sedangkan kompas digital merupakan kompas yang telah menggunakan proses digitalisasi. Dengan kata lain cara kerja kompas ini menggunakan komputerisasi.
Kompas digital
Diciptakannya kompas digital bertujuan untuk melengkapi kebutuhan robotika yang semakin canggih. Dunia robotika ini sangat membutuhkan alat navigasi yang efektif dan efisien. Sementara itu alat sistem navigasi yang tersedia di pasaran harganya mahal. Sedangkan kompas sendiri merupakan sebuah alat sistem navigasi yang efektif dengan harga lebih murah. oleh karena itu kompas digital diharapkan bisa mensubstitusi alat sistem navigasi pada robot.
Kompas-kompas digital yang ada di pasaran banyak macamnya. Di antaranya yaitu CMPS03 Magnetic Compass buatan Devantech Ltd. CMPS03 yang berukuran 4 x 4 cm ini menggunakan sensor medan magnet Philips KMZ51 yang cukup sensitif untuk mendeteksi medan magnet bumi. Kompas digital ini cukup supplai tegangan sebesar 5 Vdc dengan konsumsi arus 15mA. Pada CMPS03, arah mata angin dibagi dalam bentuk derajat yaitu : Utara (0), Timur (90), Selatan (180) dan Barat (270).
Ada dua cara untuk menperoleh informasi arah dari kompas digital ini yaitu dengan membaca sinyal PWM (Pulse Width Modulation) pada pin 4 atau dengan membaca data interface I2C pada pin 2 dan 3. Sinyal PWM adalah sebuah sinyal yang telah dimodulasi lebar pulsanya. Pada CMPS03, lebar pulsa positif merepresentasikan sudut arah. Lebar pulsa bervariasi antara 1mS (00) sampai 36.99mS (359.90). Dengan kata lain lebar pulsa berubah sebesar 100uS setiap derajatnya. Sinyal akan low selama 65mS di antara pulsa, sehingga total periodanya adalah 65mS + lebar pulsa positif (antara 66mS sampai 102mS). Pulsa tersebut dihasilkan oleh timer 16 bit di dalam prosesornya, yang memberikan resolusi 1uS.
Selain PWM, CMPS03 juga dilengkapi dengan interface I2C yang dapat digunakan untuk membaca data arah dalam bentuk data serial. Pada mode 8 bit, arah utara ditunjukkan dengan data 255 dengan resolusi 1,40625 derajat/bit. Pada mode 16 bit, arah utara ditunjukkan dengan data 65535 sehingga resolusinya menjadi 0,0055 derajat/bit.
Dari berbagai macam kompas digital di atas dapat diketahui bahwa kompas digital CMPS03 merupakan kompas digital yang paling bagus. Walaupun kompas ini paling bagus karena gambarannya bisa ditampilkan dalam layar LCD karakter, namun kompas ini tidak bisa digunakan oleh semua jenis robot. Hal ini dikarenakan setiap robot mempunyai kebutuhan atas sistem navigasi berupa kompas digital yang beda antar robot satu dengan robot lainnya. Ada kemungkinan jenis robot A membutuhkan kompas digital jenis B, dan ada kemungkinan bahwa kompas satu tidak bisa tersubstitusikan oleh kompas lainnya.
Di dunia pelayaran, Kompas sering juga disebut sebagai Pedoman.
Pembagian Pedoman berdasarkan penempatannya di kapal dibedakan atas :
1. Pedoman Dasar
2. Pedoman Kemudi
3. Pedoman Pembantu (pedoman sekoci dan pedoman lainnya)
Bisa juga berdasarkan konstruksinya atau pembuatannya
1. Pedoman piringan ringan ( Pedoman Kering )
2. Pedoman Zat Cair( Pedoman Basah )
Kompas/Pedoman Kering
Terdiri dari :
a. Ketel
b. Tutu p Kaca
c. Kaca baur
d. Pena (semat)
e. Ujung semat dilengkapi logam iridium
f. Sungkup dari Aluminium
g. Batu nilam dalam sungkup
h. Pinggiran dari Aluminium
i. Benang Sutera
j. Batang Magnit.
k. Kertas tempat melukis surat¬surat/derajat-derajat
l. Tempat titik putar pesawat baring
m. Tanduk penggantung
Piringan Pedoman Kering
Piringan pedoman terdiri dari atas beberapa jarum magnit yangdigantungkan di bawah piringan, pinggirannya dari aluminium atau bahan yang ringan. Di tengah-tengahnya piringan ditempatkan sebuah sungkup. Pada pinggir piringan dan sungkup dibuat lubang kecil-kecil untuk memasang benang-benang sutera. Diatas benang-benang yang meng-hubungkan pinggir dan sungkup dipasang kain sutera atau kertas yang tepat terbangun lingkaran, atas mana terdapat pembagian – pembagian dalam derajat dan surat (lihat gambar )
Ketel Pedoman
Bentuk bulat dan dibuat dari kuningan, diatasnya ditutup dengan kaca, pada sisi dalam dicat putih dan pada ujungnya dilukis garis hitam yang tegak yang disebut Garis Layar yang letaknya harus didalam muka yang sama dengan ujungnya semat pedoman, serta letaknya sejajar dengan lunas dan linggi kapal.
Agar ketel bergantungan lebih stabil dan dapat menahan getaran-getaran yang mempengaruhinya pada type pedoman Thomson, di bawahnya dasar kaca sebuah kaca baur yang cekung diisi dengan sejenis minyak tumbuh-tumbuhan. Ada pedoman dimana dasar ketel hanya diberi beban dengan sekeping timbel.
Syarat-syarat yang harus dipenuhi :
- Ketel tidak boleh mengandung magnetis. Hal ini dapat diselidiki dengan jalan mengambil ketel keluar dari rumah pedoman, selanjutnya di samping ketel ditempatkan sebuah pedoman kecil. Sesudah itu ketel diputar, bilamana dalam pekerjaan ini jarum pedoman kecil tidak bergerak, ini berarti ketel tidak mengandung magnetis.
- Jika ketel diam tutup kaca, harus dalam keadaan mendatar. Ini dapat diselidiki dengan menggantungkan sebuat unting-unting. Lalu dilihat dari dua arah yang satu sama lain memotong siku, maka bayangan diatas tutup kaca harus terletak dalam satu garis dengan benangnya unting-unting tadi
- Ketel harus mudah mengayun dan tidak menyentuh dimana-mana
- Semat harus berdiri tepat ditengah-tengah ketel, jika tidak maka jarak antara piringan sampai pada ketel si pelbagai tempat tidak sama
- Ujung semat harus terletak di titik potong penggantungan ketel pedoman pada cincin lenja dan cincin lenjapada rumah pedoman. Apabila tidak demikian halnya, maka ujung semat pedoman ketika peranatan cincin-cincin lenja berputar tidak tepat pada tempatnya. Keadaan in i akan mengakibatkan piringan tidak tenang. Untuk mengetahui hal ini tempatkan ketel sedemikian sehingga ujung semat hampir menyentuh sebuah unting-unting yang digantungkan diatas ketel. Jika sekarangperanatan lenja diputar, maka jarak antara ujung semat dan batu unting-unting tidak boleh berubah
- Titik putar pesawat baring harus terletak tegak lurus diatas ujung semat pedoman. Jika tidak demikian maka akan timbul sebuah salah baringan.
- Garis Layar harus dalam keadaan yang benar.
- Alat penggantungan (Cincin lenja) tempat dimana ketel didudukan dengan benar.
Kompas/Pedoman Zat Cair
Pedoman ini dibuat lebih kuat dan ketelnya diisi campuran alkohol ( 16 % s/d 25 % ) dan air sulingan ( 84.5 s/d 75 % ) yang berguna untuk meredam gerakan dan getaran yang dapat menpengaruhi pedoman. Dengan diisi alkohol maka pedoman dapat dipakai pada suhu rendah, tetapi perlu dicampur dengan air, sebab alkohol yang murni memakan cat ketel dan piringan. Oleh sebab itu cat ketel dan piringan menggunakan cat khusus.
Untuk mempertinggi tahan getaran dan goncangan serta stabilitas dari pada piringan pedoman ini, dipasang dua atau empat jarum magnet yang agak panjang dan tebal yang dimaksukan dalam bumbung yang dibuat dari kuningan dan ditempatkan di bawah piringan pedoman. Dengan demikian berat seluruh piringan 300 gram, dan untuk mencegah rusaknya ujung semat, dipasang pengapung sehingga berat di atas semat tidak lebih dari pada berat piringan pedoman kering ( 15 s/d 20 gran )
Sumbat (sungkup isi):
Untuk menambah air sulingan ke dalam ketel jika air ketel berkurang yang dapat diketahui dengan adanya gelembung udara di atas zat cair. Cara mengisinya ialah ketel ditahan miring, sumbat diputar keluar dan air dituangkan melalui sumbat, lalu ditutup kembali. Kadang-kadang zat cair tidak berkurang tetapi terjadi gelembung udara. Ini adalah vacum akibat zat yang sifat memuainya berlainan antara isi ketel dan ketelnya.Hal ini akan mengakibatkan terjadinya pengembunan pada kaca yang menyulitkan pembacaan. Untuk mengatasi hal ini biasanya ada pengisian secara otomatis pada kotak cadangannya.
Pengapung:
Dengan adanya jarum-jarum yang berat dan tebal, maka akan mengakibatkan rusaknya tuntung dari semat. Untuk menghindari hal ini dipasanglah pengapung.
Tromol:
Kalau suhu naik, cairan dalam ketel mengembang sehingga jika tidak ada tromol yang bergaya pegas, mungkin ketel atau tutup kaca akan rusak. Kalau suhu turun, cairan akan susut sehingga ketel tidak penuh lagi. Dengan adanya tromol yang bergaya pegas itu, maka piringan pedoman akan ikut pula turun naik dan akibatnya penunjukan arah yang salah. Untuk inilah jembatan kuningan dipasang dimana semat dipasang diatasnya.
Pemberat:
Dibuat dari timbel dan gunanya agar pedoman bergantung lebih stabil.
