الأدوات التناظرية: 23 حقائق مهمة يجب أن تعرفها


المحتوى: الأدوات التناظرية

ما هي الآلات التناظرية؟

الأدوات الإلكترونية التناظرية

آلة تمثيلية هي تلك التي يكون ناتجها أو عرضها دالة مستمرة للوقت. تقوم هذه الأداة بتحويل كمية الإدخال إلى تناظرية O / Ps ؛ وجود عدد لا حصر له من القيمة. آلة تمثيلية يحتوي عادةً على مؤشر وطالب معاير محجّم لإظهار الإخراج.

أداة تمثيلية
حقوق الصورة:"لقطة تفصيلية لمقياس الضغط" by wuestenigel مرخص تحت CC BY 2.0

اختيار عامل الصك التناظري:

أنواع الأدوات التناظرية

يمكن أن تكون الأداة التناظرية أيضًا من نوعين:

أداة القياس المباشر هي الأداة التي تحول طاقة كمية القياس مباشرة إلى طاقة تطلق الجهاز ، وحجم الكمية المراد قياسها على الفور.

أداة مقارنة التي تقارن الكمية المجهولة بالمعيار ، عند الحاجة إلى دقة عالية.

تصنيف آخر للأداة التناظرية هو

أدوات البيان التناظرية

الصورة الائتمان: "حجم الوجه" by "اللعب بالفرشاة" مرخص تحت CC BY 2.0

إنها تشير إلى الأداة التي تُظهر القيمة الآنية لحجم الكمية المراد حسابها. تتضمن أداة البيان عادةً جميع الأنواع الفارغة للأداة والأكثر سلبية. الأكثر استخدامًا هو قرص ومؤشر بواسطة المؤشر يتحرك فوق قرص معاير.

يمكن تقسيم أداة الإشارة التناظرية إلى مجموعتين من الأدوات الكهروميكانيكية والأداة الإلكترونية.

ومن الأمثلة على ذلك مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر.

أدوات التسجيل

تعطي أداة التسجيل سجلاً مستمرًا لتغير الكمية التي يتم قياسها خلال فترة زمنية محددة. على الرغم من استخدامه لتوفير الأداء العام لأي أداة ، إلا أنه يمكن أن يوفر بيانات لتقييم عيار وكفاءة أطقم التشغيل.

أنواع أدوات التسجيل

 يمكن أن تكون أدوات التسجيل التناظرية من ثلاثة أنواع:

ما هي أدوات التسجيل الجرافيكي؟

آلات التسجيل الجرافيكي عرض وتخزين سجلات تاريخ بعض الأحداث المادية باستخدام القلم والحبر. حتى أنها قد تكون متغيرة الجهد ، والتيار ، والضغط ، وما إلى ذلك. وتتكون بشكل أساسي من مخطط لتخزين وعرض البيانات المسجلة. يتحرك هذا القلم على الورق بعلاقة مناسبة واتصال داخلي يربط القلم بمصدر المعلومات.

أدوات التكامل

أداة التكامل هي أداة للعثور على مجموع القياسات على مدى فترة محددة ، والتجميع الذي يوفر فيه هذا كمنتج للوقت والكمية المقاسة.

مبدأ تشغيل الأدوات التناظرية

عزم الدوران في الأدوات التناظرية هي

الصورة الائتمان: "H2: إنه dabom" by جورفتسون مرخص تحت CC BY 2.0

قوة التشغيل أو عزم الدوران:

انحراف القوة أو عزم الدوران: إنها قوة أو عزم دوران يعكسان المؤشر من الصفرth موضع المقياس المعاير وفقًا لحجم الكمية التي تمر عبر الجهاز.

السيطرة على القوة أو عزم الدوران:  التي تتحكم في حركة المؤشر بالمقياس المطلوب. من الضروري إحضار المؤشر إلى 0th أشر في حالة عدم وجود قوة انحراف. لإنتاج قوة مساوية ومعاكسة لقوة الانحراف لجعل المؤشر ثابتًا في حالة عدم وجود تحكم ، قد يتأرجح مؤشر القوة بعيدًا عن موضع الدراسة النهائي لأي حجم. يمكن التحكم في عزم الدوران عن طريق التحكم في الجاذبية بزنبرك.

قوة التخميد أو عزم الدوران: يستخدم هذا لمنع الاهتزاز لتذبذب المؤشر على نطاق معين من المقياس ؛ مطلوب إعادة المؤشر في حالة السكون. يمكن إنشاء قوة التخميد عن طريق التخميد احتكاك الهواء بسائل الاحتكاك بالتيار إيدي.

التأثير المغناطيسي

في مجال مغناطيسي موحد ، يوجد موصل يحمل تيارًا ، مما يؤدي إلى حدوث اضطراب في المجال المغناطيسي ، ويؤثر على القوة (F). سيكون اتجاه القوة هو الاتجاه المعاكس للتيار ويولد موصل الملف مجالًا مغناطيسيًا كمواد مغناطيسية.

قوة الجاذبية أو التنافر 

عندما تكون قطعة من الحديد الناعم غير ممغنطة من قبل ، احتفظ بها بالقرب من نهاية الملف. عندما يتدفق التيار عبر الملف ، يصبح الحديد الناعم ممغنطًا ويسحب داخل الملف. تتناسب قوة الجذب مع قوة المجال داخل الملف وتتناسب مع القوة الحالية ؛ تستخدم في أداة نقل الحديد الجذابة (MI).

إذا تم وضع قطعتين من الحديد الناعمين بالقرب من الملف ، تصبح ممغنطة ، وبعد ذلك ستكون هناك قوة تنافر ؛ تستخدم في أداة تحريك الحديد البغيض (MI).

يتم استخدام القوة بين الملف الحامل للتيار والمغناطيس الدائم في أداة لفائف متحركة بمغناطيس دائم ، ويتم استخدام القوة بين الملفين الحاملين للتيار كمبدأ رئيسي في نوع أداة قياس الدينامو.

التأثير الحراري

يتم تمرير التيار المراد قياسه عبر عنصر تسخين تزداد درجة حرارته مع زيادة التيار وتغير درجة الحرارة يتم تحويله إلى EMF بواسطة زوج حراري. تم تصميم الازدواج الحراري مع موصلين كهربائيين غير متماثلين مرتبطين معًا في نهاية كل منهما لتشكيل حلقة قريبة ، والنقطة التي يلتقي بها المعدن غير المتماثل هي الوصلة. إذا تم الحفاظ على الوصلة عند درجة حرارة مختلفة ، فسوف يتدفق التيار عبر الحلقة.

تأثير الكهرباء الساكنة

التأثير الكهروستاتيكي هو القوة الجاذبة بين 2 أو العديد من العناصر المشحونة كهربائيًا والتي يتم الحفاظ على فرق الجهد بينها. تؤدي هذه القوة إلى زيادة عزم الدوران المنحرف. التأثير الكهروستاتيكي هو المبدأ الأساسي للأداة الكهروستاتيكية المعروفة باسم مقياس الفولتميتر الكهربي ، وهو مثال على أداة كهروستاتيكية.

المزايا للأجهزة الكهروستاتيكية:

عيوب عدد الأجهزة الكهروستاتيكية:

تأثير الحث

تأثير الحث عند وضع قرص أو أسطوانة توصيل غير مغناطيسية في المجال المغناطيسي الذي يتم تحفيزه بواسطة التيارات المتناوبة ، سيتم إحداث EMF في الأسطوانة أو القرص. إذا تم توفير المسار المغلق ، فستتسبب EMF في تدفق تيار إلى الأسطوانة أو القرص. القوة المنتجة في تفاعل التيار المستحث والمجال المغناطيسي ستسبب القرص أو الأسطوانة لتحريك هذا التأثير يستخدم في عداد الطاقة.

المزايا من أدوات الحث:

عيوب من أداة الحث:

أخطاء في أداة الحث بسبب اختلاف التردد أو تغير درجة الحرارة.

تأثير هول

هذا هو تشكيل فرق الجهد عبر مادة موصلة لها تيار كهربائي موجود في مجال مغناطيسي متقاطع.

يعتمد حجم الانخفاض المحتمل على كثافة التدفق الحالي ، وتسمى الخاصية الداخلية للموصل معامل تأثير القاعة. إن emf الناتج في هذه الظاهرة صغير جدًا للقياس ، الأمر الذي قد يتطلب تضخيمًا. تستخدم أدوات تأثير القاعة لاستشعار التيار أو القياس المغناطيسي. ومن الأمثلة على ذلك مقياس التدفق مقياس Poynting متجه واط متر. تأثير القاعة تقوم الأدوات بتحويل المجال المغناطيسي إلى كمية كهربائية ، والتي يمكن قياسها بسهولة.

مزايا تأثيرات القاعة:

مساوئ تأثيرات القاعة:

ما هي مزايا الأدوات الرقمية على الأدوات التناظرية؟

مزايا وعيوب الأدوات التناظرية والرقمية.

مزايا الأدوات الرقمية على التناظرية:

عيوب الأجهزة الرقمية:

مزايا الأجهزة التناظرية:

عيوب الأجهزة التناظرية:

مضخم الأجهزة التناظرية

مضخم أجهزة الأجهزة التناظرية عندما يكون خرج أي أداة منخفضًا أو يحتاج إلى أي تضخيم لمزيد من المعالجة ، يكون الإدخال لمكبر الجهاز هو الإخراج من مركز محول الطاقة المستخدم لتضخيم ، ورفض الضوضاء وتداخل الإشارة. مضخم الأجهزة هو مضخم تفاضلي ، ومضخم الأجهزة التناظرية عبارة عن كتلة دقيقة ذات مدخلات ومخرجات تفاضلية. يقوم هذا الجهاز بتضخيم الاختلافات بين جهدي إشارة الإدخال بينما يرفض الإشارات المشتركة لكلا المدخلين.

مجموعة العدادات التناظرية | مجموعة العدادات التناظرية

الصورة الائتمان:"قمرة القيادة هوكر هانتر" by G. وير مرخص تحت CC BY 2.0

مجموعة الأدوات التناظرية هي مجموعة من الأدوات التناظرية المختلفة ، ويمكن أن تتضمن عدادات ومقاييس تناظرية مختلفة لتوفير القياس المطلوب. تستخدم هذه المجموعات لمتطلبات أوامر السلامة المستخدمة بشكل أساسي في السيارات والطائرات وما إلى ذلك. تستخدم هذه المجموعة أمتار مختلفة لقياس المعلومات المطلوبة ، على سبيل المثال ، في السيارة والسرعة ومستوى الوقود ومستوى الشحن وما إلى ذلك.

ما هو الفرق بين أجهزة القياس الرقمية والتناظرية؟

مقارنة بين الأدوات التناظرية والرقمية

الصك التناظريأداة رقمية
دقة منخفضةدقة عالية
متطلبات الطاقة العاليةمتطلبات الطاقة المنخفضة
حساس للغايةأقل حساسية
رخيصغالية
دقة أقلعالية الدقة
غير متوافق بشكل مباشر مع جهاز كمبيوتر أو معالج دقيق أو متحكم دقيقمتوافق مباشرة مع جهاز كمبيوتر أو معالج دقيق أو متحكم
أكثر مرونةمرونة محدودة
خطأ المنظر أثناء قراءة النتيجة ممكنلا يوجد خطأ في القراءة بسبب العرض الرقمي
يمكن أن تتأثر بسهولة بالضوضاءمحصن ضد الضوضاء العالية
محمولة بسهولةليس سهل الحمل
مستمرة مريحة للقراءاتالراحة في القراءة

أدوات الاختبار الإلكترونية القياسات التناظرية والرقمية

تُستخدم أدوات اختبار أداة الاختبار الإلكترونية لاكتشاف خطأ في التشغيل ، مثل الفولتميتر ، أو مقياس التيار الكهربائي ، أو مقياس الأومتر ، أو المتر المتعدد ، أو عداد التردد ، أو راسم الذبذبات أو مقياس LCR ، إلخ.

أداة الاختبار هي مفتاح أي إنتاج وصيانة إلكترونية للتصميم. يمكن أن تكون أداة تمثيلية أو رقمية تستخدم لتوليد إشارة والتقاط الاستجابة من الجهاز قيد الاختبار.

أدوات الطائرات التناظرية

فيما يلي الأدوات التناظرية المستخدمة في الطائرات:

يوفر الألتميتر هو جهاز يستخدم لقياس ارتفاع كائن ما بالنسبة لمستوى ثابت. لديها نوعان من مقياس الارتفاع بالضغط ومقياس الارتفاع الراديوي وتعرف دراسة الارتفاع باسم قياس الارتفاع. 

A مقياس الارتفاع الضغط حساب الارتفاع حسب الضغط الجوي. مع زيادة الارتفاع ، ينخفض ​​الضغط. مقياس الارتفاع اللاسلكي يحدد ارتفاع أي موضوع عن طريق إرسال إشارة إلى الأرض وقياس الموقف بناءً على الوقت اللازم لانتقال إشارة الموجة اللاسلكية. يحتوي مقياس الارتفاع الذي يحتوي على كبسولة ميكانيكية داخلية لاسائلية على شاشة عرض تمثيلية.

هواء مؤشر السرعة يستخدم لقياس سرعة الطائرة ؛ يستخدم أنبوب pitot على شكل حرف U مع فتحتين. مؤشر السرعة تقليديًا هو أداة ميكانيكية تناظرية.

البوصلة المغناطيسية وأداة لتحديد الاتجاه باستخدام عنصر مغناطيسي يوضح اتجاه المكون الأفقي للمجال المغناطيسي للأرض

يوفر مقياس سرعة الدوران هو جهاز يشير إلى معدل دوران جسم أو عمود محرك ؛ يتضمن القيمة اللحظية للسرعة في RPM. وهي تتألف من بلاطة والقليل للإشارة إلى القراءة الفورية.

Iالائتمان بركه: "مقياس سرعة جاكوار" by بيلجاكوبس 1 مرخص تحت CC BY 2.0

جهاز كشف الكذب التناظري

تُعرف أداة كشف الكذب التناظرية باسم أداة كشف الكذب ، والتي تقيس ما لا يقل عن ثلاثة استجابات فسيولوجية مثل ضغط الدم وتنفس النبض وتوصيل الجلد.

يمكن أن تتكون من أجهزة قياس ضغط الهواء لتسجيل النشاط التنفسي ، ومنحدر ضغط الدم لتسجيل نشاط القلب والأوعية الدموية ، ومستشعر نشاط الجلفانومتر ، ومخطط التحجم ، وما إلى ذلك. ترسم إبر جهاز كشف الكذب التناظرية الخط على ورقة لتسجيل وإظهار الإخراج. تمثل هذه الخطوط مستوى الضغط الذي يمكن أن يؤثر على ما إذا كان الشخص يكذب.

أدوات محطة الطقس التناظرية

أدوات الطقس التناظرية:

الترمومتر يستخدم لقياس درجة حرارة البيئة. هناك أنواع عديدة من موازين الحرارة. أحد أكثر موازين الحرارة استخدامًا هو مقياس حرارة مصمم بأكسيد معدني وله معامل درجة حرارة عالية ، لذلك مع تغير درجة الحرارة ، يحدث تحول المقاومة.

الثرمستور بشكل رئيسي معامل درجة حرارة سلبي. على الرغم من انخفاض مقاومة درجة الحرارة ، إلا أنها حساسة جدًا لتغير درجة الحرارة ، مما يجعل الثرمستورات مفيدة للقياس الدقيق لدرجة الحرارة.

بارومتر هي أداة تستخدم لقياس ضغط الغلاف الجوي لأن الضغط الجوي يختلف باختلاف الارتفاع. المقياس البسيط هو وحدة قياس ضغط الزئبق في الزجاج. الغلاف الجوي أو شريط بارامترات زجاج الزئبق مغلق في الأعلى ويفتح في الأسفل. وهكذا ، هناك بركة عطارد. 

حقوق الصورة:"بارومتر" by الكتريكينكا مرخص تحت CC BY-SA 2.0

يوفر مقياس اللاسائلية هو مقياس غير سائل يستخدم على نطاق واسع. إنه صغير ويستخدم كبسولة مفرغة كعنصر استشعار ، الكبسولة المرنة ذات الجدران المفرغة. الثني مع التغيير في الضغط الجوي يقترن الانحراف ميكانيكيًا بإبرة تشير.

مقياس الرطوبة هو جهاز يقيس الرطوبة بشكل غير مباشر عن طريق استشعار تغير في الخصائص الفيزيائية أو الكهربائية في المواد ، والذي يسبب بسبب محتوى الرطوبة. هناك أنواع مختلفة من أجهزة قياس الرطوبة لقياس الرطوبة. في مقياس الرطوبة الميكانيكي يقيس الرطوبة مع التغير في طول عنصر الشعر عن طريق تقلص عنصر الشعر وتمدده. 

مقياس المطر هو جهاز يستخدم لقياس المطر في فترة معينة. عادة ما يقيس هطول الأمطار بالمليمترات. هناك أنواع مختلفة من مقاييس المطر. الأكثر دقة هو مقياس مستوى الأرض ، حيث يتم وضع فتحة المقياس مع سطح مستوى الأرض ومحاطة بشبكة مقاومة لتناثر السوائل.

مقياس شدة الريح هو جهاز يقيس معدل التدفق ويمكن استخدامه لقياس تدفق الهواء. يستخدم مقياس شدة الريح السلكي على نطاق واسع لقياس متوسط ​​وتذبذب السرعة لتدفقات السوائل. سوف يبرد بخار الهواء جسمًا ساخنًا هو مبدأ مقياس شدة السلك الساخن ، حيث يتم وضع سلك ساخن في تدفق الهواء.

مقياس حرارة هي أداة تستخدم لقياس الإشعاع الشمسي. يتم تشغيله على قياس اختلاف درجة الحرارة بين السطح اللامع والسطح الغامق. هناك أنواع مختلفة من مقاييس الحرارة ، مثل مقاييس الحرارة الحرارية ، ومقاييس الحرارة الكهروضوئية ، وما إلى ذلك.

أمثلة على الأدوات التناظرية

عدم اليقين بالنسبة للأدوات التناظرية

عدم التيقن من عدم اليقين في الدقة التماثلية هو أحد المشاكل في الأدوات التماثلية. يعتبر حدود القياس. دقة دقة القياس محدودة من خلال دقة الأداة للأداة التناظرية ذات القياس التدريجي الذي يتسبب أحيانًا في حدوث خطأ اختلاف في اختلاف المنظر عند أخذ قراءة من موضع عرض مختلف سيعطي قراءة مختلفة تؤدي إلى خطأ يؤدي إلى عدم اليقين في القياس.

أسئلة مكررة.

ما هي الأدوات المطلقة والثانوية؟

الصك المطلق:

توفر هذه الأداة حجم كمية القياس من حيث ثابت الأداة المادي. 

أداة ثانوية:

تقوم هذه الأداة بتحويل التناظرية o / ps للأداة الأولية / المطلقة إلى إشارة كهربائية. يجب معايرة هذه الأدوات بالمقارنة مع أداة مطلقة تمت معايرتها بالفعل.

الآلات التناظرية هي المفضلة ل ?

خطأ في الآلات التناظرية؟

ثلاثة أنواع مختلفة من الأخطاء تحدث في أي وسيلة:

  •  أخطاء مفيدة: تحدث هذه الأخطاء بسبب سوء استخدام الأداة أو تأثير التحميل أو التقادم أو أوجه القصور الكامنة.
  •  أخطاء بيئية: تحدث هذه الأخطاء بسبب الحالة الخارجية للأداة ، وبالتالي قد تتأثر الأخطاء بدرجة الحرارة المحيطة والضغط والرطوبة والغبار وما إلى ذلك.
  •  أخطاء المراقبة: تحدث هذه الأخطاء بسبب عوامل المراقبة البشرية. يمكن أن يكون هناك خطأ في قراءة المنظر في الأدوات التناظرية ، وهو خطأ في الملاحظة. يمكن أن ينتج عن الأجزاء المتحركة المختلفة في أداة تناظرية خطأ عند إنشاء احتكاك بين مكونين ، خطأ آلي. يمكن أن يؤدي تقادم الأداة إلى حدوث خطأ هو أيضًا خطأ أساسي. 

ما هي بعض الأمثلة على الأجهزة التناظرية الشائعة ?

ما هي مزايا وعيوب المقارنة بين أجهزة القياس المتعددة الرقمية والتناظرية ?

ما هو ميكرومتر ?

يُعرف الميكرومتر أيضًا باسم مقياس ميكرومتر أو مقياس لولبي ميكرومتر. إنها أداة لقياس المسافة الخطية (الصغيرة) بدقة ، مثل القطر والطول والسماكة ، إلخ. 

كيف مقياس أوم يقيس المقاومة ?

لا يمكن لمقياس أوم قياس المقاومة بشكل مباشر ولكن يمكنه قياس الطاقة من خلال الدائرة. يرتبط أي جهد معروف بمكون يتم قياس مقاومته ، حيث تكون المقاومة غير معروفة عن طريق قياس التيار من خلال مكون القياس. من خلال قانون أوم ، تُعرف العلاقة بين تيار الجهد والمقاومة. لذلك ، يمكننا حساب قيمة المقاومة غير المعروفة من خلال إيجاد التيار عبر الدائرة كما هو معروف الجهد.

هل Wifi إشارة رقمية أم تناظرية؟

إشارة wifi تناظرية ورقمية على حد سواء ولهذا ،  ADC  و DAC  ويتم تعديل الإشارة حسب المتطلبات.

ما هو الواتميتر وبنائه؟

الواطميتر هو الصك الذي يقيس الطاقة الكهربائية للدائرة. وحدة القياس بالواط. يمكن أن يكون مقياس ديناميكي كهربائي أو تحريض واط متر. يمكن بناؤه باستخدام ملف التيار وملف الجهد ، والملف الحالي مجاور في اتصال متسلسل ، وملف الجهد متصل عن طريق اتصال متوازي. يتم توصيل الإبرة التي تتحرك على المقياس المعاير بملف الجهد. ملف الجهد هو ملف متحرك ، في حين أن الملف الحالي غير متحرك.

كيف تجد عامل الضرب لوطميتر؟

عامل الضرب = (مدى الجهد X النطاق الحالي X عامل القدرة) / (نطاق الواطميتر)

هل هناك أي شيء يفعله جهاز القياس المتعدد التناظري بشكل أفضل من جهاز القياس الرقمي إذا كان الأمر كذلك ، فلماذا ?

تعد المقاييس المتعددة التناظرية مناسبة لقياس القيم المتذبذبة بشكل أفضل من تلك الخاصة بالمتعددة الرقمية ، لأن التقلب المفاجئ لا يمكن تمثيله بدقة بواسطة أجهزة القياس الرقمية المتعددة. بينما يحتوي جهاز القياس المتعدد التناظري على شاشة متغيرة يمكن أن تظهر بدقة التقلبات المفاجئة ، فقد لا يوفر قراءة دقيقة ولكنه سيوفر قياسًا فوريًا وتقريبيًا.

سنيها باندا

لقد تخرجت في الإلكترونيات التطبيقية وهندسة الأجهزة. أنا شخص ذو عقلية فضولية. لدي اهتمام وخبرة في موضوعات مثل محول الطاقة ، والأجهزة الصناعية ، والإلكترونيات ، وما إلى ذلك. أحب التعرف على الأبحاث والاختراعات العلمية ، وأعتقد أن معرفتي في هذا المجال ستساهم في مساعي المستقبلية. معرف LinkedIn- https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

آخر المقالات