Istri saya adalah seorang penggemar kopi. Karena itu, dia senang sekali saat beberapa minggu yang lalu grup risetnya memiliki mesin kopi yang baru. Mesin ini adalah mesin automatis yang memiliki banyak pilihan menu, jadi istri saya bisa mencoba berbagai ramuan kopi tanpa harus repot membuatnya sendiri. Saat istri saya mulai menggunakan mesin kopi tersebut, semua berjalan lancar tanpa masalah. Tapi mendadak, pada penggunaan ketiga, masalah muncul: mesin kopi itu tidak lagi mendeteksi gelas kopi yang dipakai istri saya! Akibatnya, walaupun gelas tersebut diletakkan di bawah keluaran mesin kopi, cairan kopi yang telah diramu tidak akan mengalir keluar.

Saat sore itu istri saya menceritakan hal ini, kami jadi penasaran:

• Mengapa mesin kopi itu tidak lagi mendeteksi gelas tersebut?
• Bagaimana sebenarnya cara kerja pendeteksi gelas pada sebuah mesin kopi automatis? Apakah memakai sistem sensor berbasis mekanik, atau optika?

Gelas yang dipakai istri saya adalah sebuah gelas kaca yang transparan, sehingga tembus pandang baik pada bagian dinding maupun alasnya. Karena itu, kami berhipotesa bahwa sensor yang dipakai adalah sensor optika, dan mesin kopi tidak bisa mendeteksi gelas yang transparan.

Keesokan harinya, saat mengambil kopi dari mesin kopi yang sama, istri saya mencoba melakukan beberapa hal:

1. Saat dia mengambil kopi dengan memakai gelas plastik sekali-pakai (berwarna putih) yang disediakan oleh si produsen kopi, semua kembali berjalan lancar.
2. Saat dia mencoba kembali menggunakan gelasnya yang transparan, mesin kopi kembali tidak mau bekerja.
3. Saat istri saya meletakkan selembar kertas putih di bawah gelas transparan itu, mesin kopi bekerja dengan baik lagi.

Poin pertama dan kedua di atas, dalam teknik eksperimen, adalah teknik yang standar. Poin pertama membuktikan bahwa mesin kopi bekerja dengan baik, jika gelas yang dipakai tidak transparan. Artinya, penyebab kesalahan bukan pada sistem mesin kopi itu, melainkan pada gelas yang dipakai. Poin kedua menunjukkan bahwa kegagalan mesin kopi mendeteksi gelas transparan adalah sesuatu yang terulang (repeatable). Artinya, kegagalan itu adalah kegagalan yang sistematis, bukan acak. Sementara itu poin ketiga adalah poin yang menguji apakah hipotesa kami benar atau salah. Ternyata, seperti dugaan kami, hasil eksperimen menunjukkan bahwa sensor yang dipakai adalah sensor optika, bukan sensor mekanik.

Jika sensor mekanik yang dipakai, maka biasanya yang diukur adalah berapa massa gelas yang diletakkan di bawah keluaran mesin kopi. Jika massa gelas yang terukur lebih besar daripada sebuah batas nilai tertentu, maka mesin kopi akan mengijinkan sistem penyaluran kopi bekerja normal. Gelas kaca transparan yang biasa dipakai istri saya memiliki massa yang lebih besar daripada gelas plastik sekali-pakai yang disediakan produsen kopi. Karena itu, jika memang sensor mekanik yang digunakan, kopi seharusnya mengalir lancar saat gelas kaca itu yang dipakai.

Walaupun kami sudah tahu bahwa sistem sensor yang dipakai adalah jenis sensor optika, tapi kami belum tahu betul bagaimana persisnya sensor itu bekerja. Saya sudah mencoba mencari informasinya di situs Wikipedia dan Howstuffworks, tapi gagal menemukan yang saya cari. Dugaan saya, sensor pada mesin kopi itu bekerja seperti sensor optika di toilet umum [1]. Banyak toilet umum di Belanda, misalnya di bandara Schiphol, memakai sistem sensor ini. Sistem ini terdiri dari sebuah pemancar dan sebuah detektor. Pemancar mengirimkan gelombang infra merah ke arah posisi di mana pengguna toilet biasa duduk atau berdiri. Jika ada yang menggunakan toilet itu, maka energi infra merah itu akan dipantulkan oleh tubuh sang pengguna toilet, dan pantulan energi itu ditangkap oleh detektor. Selanjutnya, sirkuit elektronik pada sistem memerintahkan agar toilet menyiram tempat pembuangannya secara otomatis. Sebaliknya, jika tidak ada orang yang memakai toilet itu, maka detektor tidak menangkap pantulan energi apapun, dan sistem penyiram tidak diaktifkan.

Kembali ke mesin kopi di grup riset istri saya, sebenarnya masih ada hal yang mengganjal di dalam pikiran saya. Bagaimana kalau istri saya meletakkan kertas hitam di bawah gelasnya yang transparan? Kertas hitam akan menyerap semua energi dari pemancar infra merah, sehingga ada kemungkinan mesin kopi akan kembali tidak mendeteksi gelas transparan itu. Dan bagaimana kalau yang dipakai adalah kertas alumunium? Kertas jenis ini memiliki kemampuan memantulkan energi cahaya sebaik kertas putih, tapi menghasilkan pantulan yang lebih terarah/spekular daripada pantulan dari kertas putih yang bersifat difus.

Oh ya, saat menjelajah internet untuk mencari info sensor mesin kopi ini, saya sempat mampir ke situs Douwe Egberts (salah satu produsen kopi Belanda). Mereka punya piranti lunak yang lucu dan unik, bernama “Coffee Manager” [2]. Mungkin anda ingin mencobanya di kantor anda?

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Flush_toilet
[2] http://www.douwe-egberts.co.uk/uk/Retail/OffersAndFun/CoffeeManager/