الرئيسية - مساحة المقالات - علم القياسات الإلكترونية Electronic Measurments

علم القياسات الإلكترونية Electronic Measurments

عبر هذا المقال، سنتحدث عن مفهوم القياسات الإلكترونيات وأهم المصطلحات التقنية المرتبطة به، سواء كان من ناحية أهميتها في مجال العلوم الإلكترونية، أو من حيث أهمية القياسات الإلكترونية في المجالات التطبيقية الأخرى، وبغرض الفائدة، فإن المقال سيكون عبارة عن تعريفاتٍ وتوضيحات، أكثر من كونه شرح مستفيض، ونأمل لكم كل الفائدة.

ما هو القياس ؟ 
القياس هو الإجراء الذي يهدف من أجل تحديد قيمة خاصية معينة، ضمن عملية معينة، وذلك اعتماداً على أجهزة ووسائل تختلف بحسب المجال المستخدم.

تقسم القياسات بشكل عام إلى ثلاثة أنواع:
• القياسات الإلكترونية: تكون بنيتها بشكل أساسي من أنصاف النواقل .
• القياسات الميكانيكية : تكون بنيتها بشكل أساسي معتمدة على أجزاء ميكانيكية .
•  القياسات الافتراضية : هي القياسات التي تعتمد في بنيتها على hardware + software .

أسباب انتشار القياسات الإلكترونية
I. سهولة نسبية في تحويل أي مقدار فيزيائي بشكل عام إلى إشارة كهربائية أو مقدار كهربائي (جهد أو تيار ) بواسطة عناصر تسمى الحساسات sensors .
II. سهولة تكييف الإشارة باستخدام مكيفات الإشارة signal conditioners بنوعيها : الكهربائي و الإلكتروني ويجدر الذكر بأن هناك ثلاثة أنواع للتكييف : التضخيم – التصحيح -الترشيح .
III. سهولة نقل الإشارة الممثلة لمقدار القياس، و إما أن يكون النقل سلكياً أو لا سلكياً .
IV. سهولة إظهار نتيجة القياس سواءً بشكل تماثلي analog أو بشكل رقمي digital .
V. سهولة إدخال الإشارة إلى الحاسب مما يسمح بمعالجات إضافية مثل تقليل خطأ القياس ( يتم تقليل خطأ القياس بإجراء عملية التوسيط أي تكرار التجربة عدة مرات و من ثم أخد المتوسط الحسابي ) .
VI. سهولة التخزين .

تعريف القياسات الإلكترونية
هي عبارة عن نوع من القياسات التي تكون بنيته أنصاف نواقل و تعتمد على جميع العناصر الإلكترونية المتوفرة .

عناصر وسائل القياس
A. المقاييس instruments .
B. الحساسات sensors .
C. مكيفات الإشارة .
D. مبدلات رقمية تمثيلية و تمثيلية رقمية .
E. وحدات معالجة رقمية .
F. آخذ و حافظ العينات .
G. المعايير .

كما نستطيع أن نقول إن من B إلى F هي عناصر تكون مايسمى بنظم التحصيل .

المقاييس :
هناك نوعان من المقاييس :
• مقاييس تقليدية traditional .
• مقاييس افتراضية virtual .

المقياس بشكل عام :
هو عبارة عن جهاز يستطيع تحويل المقدار الفيزيائي ( غرض القياس ) إلى مقدار قابل للتسجيل ( تخزين بملف – شاشة إظهار – إلخ ) .

المقياس الافتراضي : يعتمد بشكل أساسي على البرمجيات software في مبدأ عمله، ويوجد له ثلاثة تعاريف :
o هو تركيبة من عناصر دارات hardware و برمجيات software تستخدم مع حاسب شخصي للقيام بعملية القياس التقليدي .
o هو إمكانية استخدام برمجيات رسومية تساعد في إظهار و معالجة نتائج القياس .
o هذا التعريف أطلق من قبل IEEE (institute of electrical & electronics engineering ) و هو التالي : هو مقياس مكون من حاسب شخصي ذو أغراض عامة ووحدات قياس داخلية أو خارجية وبرمجيات، و تقوم هذه المكونات مجتمعة بوظائف المقاييس التقليدية وبوظائف جديدة تتعلق بإظهار رسوم على الشاشة و إظهار نتائج القياس .

الشروط الضرورية لكون المقياس إفتراضياً :
a. أن تكون واجهة المقياس بالنسبة للمستخدم هي برمجية أي software.
b. الشرط الكافي ألا يستطيع ال hardware العمل بشكل افتراضي بدون ال Software

توضيح  :
F1 = معالجة البيانات
F2 = إظهار  أو تمثيل البيانات في الخرج
F3 = نتيجة القياس
R1 = F1 (H) +F2 (H) +F3 (H)    مقياس تقليدي
R2 =F1 (H) + F2 (H) + F3 (S)  نظام قياس  و ممكن أن يكون مقياساً افتراضياً
R3 =  F1(H) + F2 (S) + F3 (S )  مقياس افتراضي
ما هي مزايا المقاييس الافتراضية بالنسبة للمقاييس التقليدية :
1. دقة القياس العالية .
2. إمكانية زيادة وظائف القياس عن طريق تعديل ال software .
3. أتمتة كاملة لعملية ضبط مجال القياس .
4. العمومية في الإظهار : ممكن إظهار بعدة اشكال .
5. وجود الدارات في حدها الأدنى .
6. إمكانية استحدام ال Hardware في استحدامات أخرى .

عن Samer Shatta

3 تعليقات

  1. ارجو منكم بتكبير الخط حتى يرتاح القارء

  2. جدا استفدت.

  3. السلام عليكم اعجبني هدأ الموقع وجدت فيه ما اريد للان هدأ ينطبق مع عملي المرجوة ان تقبلوني معكم و شكرا

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*

x

‎قد يُعجبك أيضاً

“4” طرق جديدة لتبريد الشرائح والرقاقات الحاسوبية

يبدو أن الأمور قد أصبحت أكثر “سخونة” في مجال المعالجات والرقاقات الحاسوبية. في حين يركز ...