قياس سرعة الدوران

قياس سرعه دوران

Rotational speed measurement - Mesure de la vitesse de rotation

قياس سرعة الدوران

يهدف قياس السرعة speed measurement إلى معرفة معدل سرعة جسم يدور حول محوره مقدراً بالراديان في الثانية rad/sec للأجسام البطيئة نسبياً أو مقدراً بالدورة في الدقيقة revolutions per minute (rpm) للأجسام التي تدور بسرعات أكبر.

قياس السرعة

الشكل (1)

يتألف مقياس السرعة من مراحل عدة أهمها: الحساسات، مكيفات ومبدلات الإشارة، وحدات الإظهار.

ـ الحساسات: هي الأدوات التي تقوم بتحسس الحركة الدورانية للجسم الدائر وتحويلها إلى إشارة كهربائية تتناسب طرداً مع قيمة الإزاحة النسبية عن موضع ابتدائي. وقد تكون هذه الحساسات ذات أنواع مختلفة، فقد تكون مقاومة متغيرة (أو مقسّم جهد) ذات ثلاثة مرابط كما هو موضح في الشكل (1). يوصل أحد الطرفين الثابتين إلى الأرض (الجهد الكهربائي الصفري) والآخر إلى جهد التغذية، ويربط المربط الأوسط المتحرك منها مع محور الدوران وبذلك يكون جهد الخرج متناسباً مع زاوية الحركة. ويقال عنه في هذه الحالة إنه حساس للموضع position sensor، إذ يستشعر موضع الجزء المتحرك. ولتحسس السرعة يُؤخذ عامل الزمن في الحسبان عند المعالجة. الحالة الأقدم والأكثر شيوعاً لقياس السرعة هو أن يستخدم حساس للسرعة يسمى تاكوميتر tachometer وهو مماثل للمحرك الكهربائي للتيار المستمر DC motor إنما بشكل معكوس، إذ يتألف من جزء ثابت يتالف من مغانط دائمة، وملفات ثابتة، وجزء متحرك يتألف من ملفات متحركة كما في الشكل (2). تربط الملفات المتحركة بمحور الدوران المطلوب قياس سرعته، فتقوم بحركة دورانية في الحقل المغنطيسي الثابت. تتولد في الملفات الثابتة عند دوران المحور في الحقل المغنطيسي تيارات-جهود كهربائية تتناسب شدتها مع سرعة دوران الملفات المتحركة. بقياس هذا التيار-الجهد نستطيع استنتاج سرعة دوران المحور.

الشكل (2)

ثمة شكل آخر لحساس الدوران هو أن يأخذ شكل قرص ضوئي أو إلكتروني مرمز. فهو يتألف من ديود ضوئي LED وترانزستور ضوئي يثبتان بشكل متقابل. يدور بينهما قرص رُبِط بمحور الدوران المطلوب معرفة سرعة دورانه، ويوجد به ثقب أو أكثر لتمرير الضوء. عندما لايوجد أي عائق بين الديود والترانزستور يكون الترانزستور في حالة فتحon ويقع الضوء المنبعث من الديود على قاعدته. أما عند وجود عائق يحجب الضوء المنبعث من الديود عن قاعدته فيكون في حالة إطفاء off. وهكذا تتشكل نبضة كهربائية عند كل دورة للقرص بين الديود والترانزستور. يُمكن قياس سرعة الدوران بعدِّ هذه النبضات باستخدام عداد مناسب.

ـ مكيفات الإشارة: هي أدوات لإعطاء الإشارة شكلاً واضحاً بعيداً عن تأثير الضجيج أو سوء الاستشعار وقد يتضمن ذلك ترشيح الإشارة أو تقييسها باستخدام دارات ترشيح أو تقييس مناسبة. إن الإشارة التي تقوم بتوليدها الحساسات في الحالتين الأولى والثانية السابقتي الذكر لها شكل تمثيلي analogue. لهذا يُحتاج إلى المبدلات[ر] converters، وهي أدوات تقوم بتبديل شكل الإشارة التمثيلية إلى رقمية، وتسمى مبدلات تمثيلية ـ رقمية[ر] analogue to digital converters، ومهمة هذه المبدلات تحويل الإشارة التمثيلية إلى شكل رقمي لمعالجتها في النظم المحوسبة، أما عدد بتات bit خرج هذه المبدلات فيكون متناسباً مع عرض الكلمة الذي تسمح به وحدة المعالجة المستخدمة في الحاسوب.

ـ وحدات الإظهار: وهي تعتمد على طريقة إظهار قيمة السرعة المقاسة للمستثمر. فقد تكون تمثيلية تظهر على شكل قيمة مكتوبة يشير إليها مؤشر عداد تقليدي ذي مؤشر، كما في عدادات السرعة القديمة المألوفة في السيارات القديمة، أو قد تكون رقماً تظهره شاشات إظهار أو وحدات إلكترونية رقمية، كما في الآلات الصناعية الحديثة المحوسبة أو في السيارات الحديثة. وقد يكون قيمة مطبوعة على شاشة إظهار أو على ورق طابعة حاسوبية[ر] كما في نظم التحصيل والمراقبة في المنشآت الصناعية الكبيرة.

تطبيقات قياس السرعة

لقياس السرعة تطبيقات مهمة عديدة في المنظومات البسيطة والمعقدة. فهي مهمة جداً في نظم التحكم التي تعتمد حلقات التغذية الخلفية لضبط الحركة، كما في حالات التحكم بحركة وصلات الروبوتات وسرعتها، والتحكم بالآلات الصناعية المختلفة كآلات القطع والفرازة وآلات النسيج وآلات الحفر والتنقيب وغيرها. وأبسط التطبيقات هي ما يستخدم في السيارات والمركبات حيث تظهر السرعة على عداد السرعة لتساعد السائق على ضبط سرعته وفقاً لما هو مسموح به في المنطقة المرورية التي تمر فيها السيارة.

فيصل العباس

الضوئية (الإلكترونيات ـ) ـ المبدالت ـ المجسات.

- RICHARD S. FIGLIOLA& DONALD E. BEASLEY, Theory and Design for Mechanical Measurements, 3rd Edition (Wiley 2000).

- DUNN, PATRICK DUNN Measurement and Data Analysis for Engineering and Science (Engineering Series) (McGraw-Hill Science/Engineering/Math; 1 edition 2004).

- E. PEDHAZUR, Measurement, Design, and Analysis: An Integrated Approach (Lawrence Erlbaum Associates 1991).

التصنيف : الصناعة

المجلد: المجلد الخامس عشر

رقم الصفحة ضمن المجلد : 724

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية