صفحه 1:
روش های اندازه گیری کمیت های مهندسی .
Or.Orcxph
Qurd Oxady
صفحه 2:
کقیت با جندی در لفت به معنای مقدار میباشد و معمولا در برابر واژه کیفیت به کار میرود. در فیزیک هر چه که قابل
انعازه گیری باشد» کمیت و در مقایل هرچه که نتوان اندازهگیری کردکیفیت نامیده میشود. کمبت را میتان با یک عدد
.نشان داد و برای تعیین اين مقدار نياز به يكاى آن كميت داريم
.کمتها در فیریک به در توح کمت نردهای با اسکالر کیت برداری سر فى كود
کمیتهای نرده ای» کمیتهایی هستند که تنها دارای بزرگی (اندازه) میباشند. مانند جرم. زمان و دما
کمیتهای برداری. کمیتهایی هستند که علاوه بر اندازه دارای جهت نیز هستند و از قانون جمع بردارها پیروی
میکند. مانند سرعت. جایجایی و نیرو
ت واحد اصلی اسآی را که از نظر بُعد. مستقل هستند. معیّن (1/(سیستم استاندارد بینالمللی واحدها
کردهاست.همة یکاهای فیزیکی دیگر از این یکاهای اصلی گرفته شدهاند که واحدهای فرعی اسآی نام دارند
صفحه 3:
اندازه گیری به چه معناست؟
اندازهكيرى يا سنجش فراندبرآورد ee Se ola tag Bila مانند طول (درازا ا وزن
(سنگینی) آن نسبت به یکاهای اندازه گيري استاندارده مانند متر و کیلوگرم است. منرولوژی»
دانش بررسی اندازهگیری است. عمل اندازه گیری. بیشتر با یک ابزار اندازه گیری (سنجابزار»»
مانند خط کش, تراز, دماسنج سرعتسنج. ولتسنج. سختی سنج. زیری سنج. بادسنج» عمق
سنج زاویه سنج. رطوبت سنج یا فشارسنج انجام میشود که با اين کار ویژگی اندازه گیریشده .
را ور 2 و از ور ای
فیزیکی, مانند مسافت. سرعت. انرژی, دما و زمان ازجملف این ویژگیها هستند. بنیانگذار
اندازه گيري نوین» متیو لاسکی است
در اندازه كيرىها باسخ كامل يا مطلق نداريم. هر كسى كه نتيجة اندازهكيرى خود را گزارش
مى كند. همواره بهترين برآورد خود را از مقدار اصلى. همراه با خطاى اندازهكيرى آنء ارائه
مىدهد. البته درستي اندازهكيرى به سرشت جسمى كه اندازهكيرى مى شود نيز وابسته است. از
اينرو. درستي همة أندازهكيرىهاء بددليل محدوديت در دقت (تكراريذيرى آزمايش) و خطاى
برخاسته از سرشت سنجابزار و جسم يا هر آنجه اندازهكيرى مىشود. محدود است
صفحه 4:
سیستم های اندازه گیری
به دلیل اینکه درسطح جهان درکشورهای مختلف قطعات مختلف ماشین آلات ودستگاه های مورد استفاده اكثراً
درکشورهای مختلفی ساخته می شود و بمنظور تطابق آنهادر تمام کشورها نياز به هماهنگی و یکنواختی اندازه آنها می
باشد لذا به این لحاظ سیستم یا سیستم های خاصی از اندازه گیری مورد نیاز است تا همه کشورها از آن تبعیت.
نموده و ان را به کار برند تا قطعات ساخته شده در آن کشورها و کشورهای دیگر و برای ماشین آلات و دستگاه ها مورد
.استفاده قرار گیرد. بدین منظور ۲ سیستم عمده اندازه گیری برای تعیین کمیت های اندلزه گیری وجود دارد
eterno ی ی کشورهای دنیا به خاطر ویژگی های زیر از
۱ می کنند.لز جمله ویژگی های بارز این سیستم ده دهی بودن رقمهایعشاری آن است که به عبارت
دیگر ضرایب اجزاء و اضعاف این سیستم مضربی از عدد ۱۰ هستند که به راحتی می توان آن را در عدد ضرب يا
«تقسيم به نام سيستم بين المللى معروف است کمیت اصلی این سیستم برای واحد طول متراست.
انكليسى:اين سيستم كه يه نام سيستم ed ابت درا كليسى ولیک ه مير کشورهای انگلیسی زبان
مى باشد. تعريف طول برمبناى كميت اصلى مين سيستم نيز هموراه 80لا .متداول است
صفحه 5:
روش های اندازه گیری
روش های اندازه گیری به طور کلی بر دو نوع اند.
روش هاى مستقيم ۳
در اين روش ها كميت نامعلوم ( يا كميت اندازه كيرى شونده ) مستقيما با يك استاندارد مقايسه و حاصل با يك
عدد و یک یکا بیان می شود.استاندرد در حقيقت,تجسم فيزيكى يكاى كميت است.روش مستقيم اندازه كيرى براى
.کمیت های فیزیکی مانند طول و جرم و زمان ۰ روش کاملا معمول است
فرض كنيد مى خواهيم طول ميله اى را اندازه كيرى بكيريم و يكاى طول مترمست.در اين صورت "ميله فلان مقدار
طول دارد" به اين معنى است كه همان مقدار يكاى استاندارد با میله هم طول است.انسان می تواند مقایسه مستفیم
طول را با دقتی حدود ۰.۲۵ میلی متر انجام دهد.یعنی به علت عوامل انسانی «اندازه گیری بسیار دقیق ممکن
نیست.برای اندازه گیری طول با دقت زیاد می توان روش مستقیم را به کار برد ولی برای اندازه گیری جرم مسئله
.پیچیده تر می شود.چون لنسان نمی تواند تفاوت های زیاد جرم را ازهم باز شناسد.
روش های غیر مستقیم
اندازه گیری به روش مستقيم هميشه نه ممکن,نه قابل لجرا و نه عملی استاین روش در بسیاری از موارد به ولسطه
دخالت عوامل انسانی نه دقیق است و نه زیاد حساسازين رو روش هاى مستقيم . مزیتی ندارند و به ندرت به کار
و
صفحه 6:
مهندسیبزار دقیق آمت دم برس ما
زیر شاخهای از مهندسی کنترل است. که با بهره گیری از ابزارهای اندازهگیری به کنترل کمیتهای فیزیکی.
میپردازد. رشته ابزر دقیق به دلیل وجود سنسورهای الکتریکی با رشته برق و الکترونیک ارتباط بسیار نزدیکی دارد
هی زار دقق بطور ۴سترده به طراحى و كنترل للست وهاى صعتی نار متورها ان مرها متگاههای
.اندازهكيرى و کنترل کنندهها. میپردازد
ابزار دقیق را همچنین میتوان از نظر پارامتری که اين ابزار بایستی عملیاتی بر روی آن انجام دهد دستهبندی کرد.
برای مثال بخشهای: ابزار دقیق مربوط به دما نظیر کنترلر دماء ترانسمیتر دما و ترمومتر يا نمایشگر دما ابزار
اندازهگیری و کنترل دقیق فشاره فلومتر یا سنجش جریان سیالات و انتقال مقادیر فلو یا کنترل فلو ابزار سطح.
... سنجی یا ندزهگیری سطح مواد درون مخازن و کنترل دقیق آنها و ابزار سرعت سنجی, ابزار رطوبت سنجی و
صفحه 7:
نیوماتیک یا پنیوماتیک
هركاه بتوانيم هواى اطرافمان ول به طريقى ذخيره و فشرده ثمائيم انرژی موجود در هوای فشرده مى توائد كارى را يراى ما
.انجام دهد كه به آن ينوماتيك كفته مى شود
:مزاياى هواى فشرده
.هوابه اندازه كافى و بطورفراوان در اطراف ما وجود دارد -1
ال نات ار د كر كنار رن واار هاي ار اك ل قا ل 9«
.هواى فشرده باك و تميز مى باشد لذا مى توان از آن در صنايع غذايى و دارويى و الكتريكى استفاده نمود ۳۰
..برخلاف انرؤى فسيلى هواى فشرده بعد از استفاده بدون تغيبر به هواى اطراف برمى كرد -؟
.قطعات ساختمان عناصر پتوماتیکی ساده و تعمیر آنها نیز ساده می باشد -۵
تغییرات درجه حرارت محیط در هوای فشرده هیچگونه تأثیری ندارد -۶
#معایب هوای فشرده
انرژی گرانقیمتی میباشد و برای بدست آوردن آن باید از سایر انرژی ها استفاده نمود ۱
زود از بين می رود ۲۳.
سرعت زیاد آن معمولاً جزء معایب محسوب می گردد که برای کنترل آن بای از وسائل دیگر استفاده نمود که این خود ۲۰
.هزیته را بالا مى برد
صفحه 8:
الکترونیک 9 سیستم الکترونیک
الکترونیک, دانشیست که به موضوع عبور جریان الکتریکی از چیزهایی ماندد نیمه رساناها. مقاومتها القاگرهاو
خازنها و آثار آن میپردازد.
سینت رت ریس تلع تیه ای ای یر
کنترل و پردازش دادهها
تبدیل و توزیع توان للکتریکی
eo)
ی رت رای راد یت ی ود
و Se ee سیگنالها یا اطلاعات را از محیط خارج.
.دريافت كرده و سيس آنها را به جريان, ولتاژ (سیگنالهای الکتریکی) تبدیل میکنند
بردازنده سيكنال: اين مدارها در واقع وظيفه پردازش, تفسیر و تيديل سيكنالهاى ورودى براى استفاده از آنها در
.كاربرد مناسب را بر عهده دارند. معمولاً در اين بخش يردازش سيكنالها بر عهده پردازنده سیگنالهای دیجیتال است.
خروجى: فعال كنندهها يا ديكر تجهيزات (مانند مبدلهاى انرزى) كه سيكنالهاى ولتاؤ يا جريان را به صورت خروجى
.مناسب در خواهند آورد (مانند راه انداختن يك موتور يا يخش صدا از بلندگو)
صفحه 9:
وسایل اندازه گیری الکترونیکی
اسباب های الکترونیکی
آمروزه در بسیاری از اندازه گیری های علمی و صنعتی به پاسخ های بسیار سریع احتیاج دارنداسباب ها و سیستم های.
مکانیکی و الکتریکی نمی توانند از عهده لین کار بر آیند.احتیاج به بهبود زمان پاسخ و همچنین تشخیص تغییرات پویای
ee Pel gale es 9
.های اکترونیکی امروزی و مدارهای ولبسته بدان ها شده است.در این اسباب ها عناصر لامپی یا نیم رسانا به كار مى رود
اخیرا اسفاده از عناصر نيمرسانا به علت مزاياى فراوانى كه بر معادل لامبى خود دارند . رواج يافته است از آنجا كه در
عناصر الکترونیکی تنها حرکت . حرکت الکترون هاست . به سبب لختى بسيار كم الكترون هاء زمان ياسخ بسيار كوتاه
.است.براى مثال نوسان نماى يرتو كاتدى قادر است تغييرات بويا و كذرايى از مرتبه جند نانو انیه را دنبال کند.
eee ee
الکترونیکی استفاده می شود.
صفحه 10:
مثال مدار های الکترونیکی
eee ee ات
)4 وسيله آنتن) و أنها را بهوتژ و جربان مناسب برای کار دیگر بخشها تبدیل میکند. پردازشگر سیگنال پس از
دریافت دادهها از ورودی اطلاعات موردنیاز ماند میزان روشنایی, رنگ و صدا را از آن استخراج میکند. در نهایت
قسمت خروجی این اطلاعات را دوباره به صورت فیزیکی در خواهد آورد این کار به وسیله یک لامپ اشعه کاندی (در
.مدلهای قدیمی) یا نمایشگر السیدی برای نمایش تصویر و یک بلندگو برای پخش صدا انجام خواهد شد
مدارهای)_اکتزونیکی | میتولنسه دو گروه تتقسیم کرد: آنالوگو دیچیتا لب کهستگاه | اکترونیکی سمکز سک
.كه از يككروم يا تسركيبواز ليزدو كروه مداریت شکیلشده باشد
ee ee
ee eee ee
.آنها تعریف شدهاست.
صفحه 11:
ترنسدیوسر.
در دستگاه های دیجیتال اللخصوص دستگاه های اندازه گیری دیجیتال یکی از مهم ترین دغدغه ها این
است که چگونه باید با یک کمیت آنالوگ در مقابل یک دستگاه دیجیتال رفتار کرد. اساسا چگونه می توان این
کمیت آنالوگ را با یک دستگاه دیجیتال اندازه گرفت؟
بمب ee
تبدیل به دیجیتال کنیم. ترانسدیوسرها یکی از مهم ترین ابزارهای این کار هستند. کار ترانسدیوسرها این
است که یک نوع انرژی را به انرژی دیگر تبدیل کنند. در اینجا محدودیتی برای نوع انرژی وجود ندارد. بعنی
هرکدام از صور الکتریکی, شیمیایی, مکانیکی و گرمایی و ... همچنین کمیت هایی مانند نورد معناطیسی و..
ee ی برای جع ارری ب کم وجوه رد
ترانسدیوسر یکی از تجهیزات اصلی در سیستم های اتوماسیون برق صنعتی مى باشد که بوسیله آن می توان.
از پارامترهای شبکه برق نمونه برداری کرد (شبکه تک فاز و شبکه سه فاز) و آنها را تبدیل به سیگنال های
استاندارد نمود و در ورودی دستگاه های اندازه گیری از آنها استفاده نمود
معمول ترین کمیت های اندازه گیری شده توسط ترانسدیوسر هاء موقعیت. نیروه سرعت. شتاب. فشاره سطح.
ری مره در سرت سید
اینکه خروجی ترانسدیوسر در پاسخ به یک تغییر در پارامتر فیزیکی ورودی اش با چه نزدیکی و با چه سرعتی
«تغییر می کند. کلید اصلی مو فقیت در کنترل سیستم ها می باشد
صفحه 12:
tracducer
یعنی اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد. سنسور. پارامتر فشار را اندازه میگیرد و مقدار تعیین شده را به
ترانسدیوسر تجویل میدهد» سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی و صد آلبته قابل ارسال توسط سیمهای فلزی: تبدیل
میکند؛ بنابراین همواره خروجى يك تراتسديوسره سیگنال الکتریکی است که
لکتریکی نظیر ولتاه جریان و فرکانس را تغییر دهد البته به لین نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع
ستسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی بهللکتریکی باشد
ر سمت دیگر خط میتواند مشخصهها و پارامترهای
صفحه 13:
ترانزیستور
ترانزیستورمهمترین قطعة مداری در الکترونیک است و برای تقویت یا قطع و وصل سیگنالها به کار میرود. ترانزیستور از
مواد نیمهرسانایی مانند سیلیسیم
در مدارهای آنالوگ. ترانزیستورها در تقویتکنندهها استفاده میشوند (تقویت سیگنالهایی ماتند صوت؛ امو
مانیم ساخته میشود:
رادیویی: ..) و نیز منابع تغذیه تثبیتشده خطیو غیرخطی (منبع تغذیه سوییچینگ)در مدارهای دیجیتال از
ترانزیستورها به عنوان سوییج (کلید) الکترونیکی استفاده میشود اگر چه به ندرت به صورت یک قطعة جداگانه.
بلکه به
ضورت بههمپیوسته در مدارهای مجتمع یک پارچه به کار میروندمدارهای دیجیتال
:با دسترسی تصادفی ریزپردازندهها و پردازندههای سیگنال دیجیتال هستند
صفحه 14:
اهمیت ترانزیستورها
اهمیت ترانزيستور در جامعة امروز متکی به قابلیت تولیدلنبوه آن است که از یک فرایند ساخت کاملاًاتوماتیک که
قیمت تمام شده هر ترانزیستور در آن بسیار ناچیز است. استفاده میکند. اگرچه ترانزیستورها هنوز به صورت
و همچنین میکرو چیپ ,)| اغلب به صورت مختصر) جداگانه نیز استفاده میشوند ولی بیشتر در مدارهای مجتمع.
همراه با دیودهاء مقاومتهاء خازنها و دیگر قطعات الکترونیکی (یا به صورت ساده چیپ ساخته و نامیده میشوند.
برای ساخت یک مدار کامل الکترونیک به کار میروند. مثلا یک گیت منطقی حدود بیست ترانزیستور دارد یا یک
.ریزپردازنده پیشرفته سال ۲۰۰۶ از بیش از ۷۱ میلیون ترانزیستور ماسفت ساخته شدهاست.
قیمت کم.انعطاف پذیری و اطمینان, از ترانزيستور يك قطعة همهکاره ساختهاست. مدارهای ترنزیستوری به خوبی
جایگزین دستگاههای کنترل ادوات و ماشینها شدهان.استفاده از یک میکروکنتراراستاندارد و نوشتن یک برنامه
.ينغا كه عمل كنترل را انجام مىدهد اغلب ارزانتر و مؤثرتر از طراحى مكانيكى معادل أن ست
به سبب قيمت كم ترانزيستورهاء كرايش براى ديجيتال كردن انواع اطلاعات نيز بيشتر شدهاست زیرا راینهای
دیجیتالی توانایی خوبی در جستجوی سریع. دستهبندی و پردازش اطلاعات دیجیتال دارند. در نتيجه امروزه
دادههای رسانهای بیشتری به دیجیتال تبدیل میشوند و پس از پرمازش رایانه به صورت آنالوگ در اختیار کاربر
قرار میگیرند. تلویزیون» رادیو و روزنامهها از جمله چیزهایی هستند که بیشتر تحت تأثیر این انقلاب دیجیتالی قرار
داشته
ند
صفحه 15:
آمپلی فایر
آميلى فاير يا به طور خلاصه شده آمپ » دستگاهی هست که برای تقویت کردن سیگنالهای ضعیف استفاده می شود
میزان یا درجه تقویت آمپلی فایرها با هم متفاوت هست و معمولاً برای تفکیک آنها از دسته بندی برأساس توان تقویت
کنندگی آنها استفاده می شود . آمپ کاربردهای متفاوتی داشته و در جاهای مختلف با اندازه های متفاوت و تولئهای
٠ متفاوت بکار گرفته می شود
صداى تولیدی توسط هر دستگاه صوتی به تنهایی قابل شنیدن نمی باشد. بتابراین صدا باید به آمپلی فایر فرستاده شود.
تا طی چند مرحله تقویت و تفکیک سازی شود. سپس به بلندگو ها در هر کاناللرسال شود. خروجی آمپلی فایر با
.بلندكو ها بايد يكسان باشد
آميلى فاير مى تواند قدرت خروجی از سیستم پخش را افزايش دهد. در بعضى وسايل صوتى مانند ساندبار و سینما
SS امبلی فایر به صورت داخلی و در بعضی دیگر از وسایل ماننه سیستم صوتی خودرو به صورت بک سیستم
مجرا استفاده می شود. آمپلی فایرها به چهار صورت تک دو کانال, ۴ کانال و یا ۶ کانال طراحی می شوند
صفحه 16:
ترانسمیتور
ترانسمیتر از ترکیب دو واژه ترانس و متر گرفته شده وبه آن معناست که می تواند کمیت های فیزیکی را اندازه گیری
کرده و به مکانی دورتر مانند اتاق کنترل انتقال دهد. این دستگاه میتواند پنوماتیکی یا الکترونیکی باشد. در هر
دومورده سیگنال ارسالی استاندازد است. رانسمیتر صنعتی ابزاری است که برای لندازهگیری کمیتها ویارامترهای
مختلف نظیر دماء فشار. رطوبت. سطح مایعات. فلو,گازهایهای محیطی و مواردی از این دست استفاده میگردند
ومقادیر اندازهگیری شده را به صورت جریان الکتریکی استاندارد در بازه ۴ تا ۲۰ میلیآمپر روی یک زوج سیم لرسال
.مینمایند
ساختمان ترانسمیترها : بطور کلی ترانسمپترها از سه قسمت اصلی حس کننده: میدل (ترانسدیوسر) و تفویت
کننده تشکیل میشود.ترانسمیترها درلتواع الکتریکی و پنوماتیکی ساخته میشوند.خروجی ترانسمیترهای الکتریکی
پر حسب تغییرات کمیت ورودی میتواند تغییر کند. برای مدرج کردن یا کالیبره کردن ترانسمیترها طبق دستور
.سازنده با دادن ورودیهای معین و معلوم خروجی را تنظیم میکنیم
کاربرد ترانسمیترها: سنسورها و ترانسمیترها اجزای یک پروسه صنعتی هستند که کاربردهای فراوانی در پروسه
ee ee ee
مهندسی پزشکی و بطور کلی هر سیستمی که
قطعات در ارزیایی عملکرد سیستم و ارائه یک فیدیک با مقدار و وضعیت مناسب است که بدین ترتیب کنترلر
.سیستم متوجه وضعیت کارکرد آن و چگونگی حالت خروجی خواهد شد
از به اتوماسیون صنعتی دارده پیدا نمودهاست. کاربرد عمده
