Jahziah.
English

دليل المراجعة · GKU 7

دليل مراجعة القياسات والأجهزة والتحكم (الهندسة الميكانيكية)

كل حلقة تحكم تبدأ بقياس، ولذلك تتكون هذه الوحدة من نصفين يعتمد كل منهما على الآخر. الأول يتعلق بالحصول على رقم موثوق: كيف تحوّل الحساسات الكمية الفيزيائية إلى إشارة، وكيف تُضخَّم هذه الإشارة وتُرشَّح وتُحوَّل رقمياً، وإلى أي حد يمكن الوثوق بالقراءة النهائية بعد احتساب المعايرة والتشتت وانتشار عدم اليقين. والثاني يتعلق باستخدام هذا الرقم: نمذجة الآلة بدالة تحويل، والتنبؤ باستجابتها في الزمن وفي التردد، واختيار المتحكم وضبطه (P أو PI أو PID أو معوّض تقدم أو تأخر أو تغذية راجعة للحالة) بحيث تكون الحلقة المغلقة مستقرة وسريعة ودقيقة.

تابع في التطبيق

مبني على المعيار التخصصي الرسمي لهيئة تقويم التعليم والتدريب لهذا الموضوع: كل موضوع مُدرج وكل مخرج تعلّم، مع المعادلات والأشكال والأمثلة المحلولة. الأقسام الكاملة متاحة للأعضاء في التطبيق.

SKU 7.1 · القياسات الميكانيكية

  1. منظومة القياس والخصائص الاستاتيكية والمعايرة

    كيف يحوّل الجهاز كمية فيزيائية إلى قراءة، والمصطلحات التي تصف جودة هذه القراءة، ولماذا يجب معايرة كل جهاز.

  2. الحسّاسات والمحوّلات: التصنيف ومبادئ العمل

    كيف تُصنَّف الحسّاسات (فعّالة أو خاملة، أولية أو ثانوية، تناظرية أو رقمية) والمبدأ الفيزيائي وراء كل نوع شائع.

  3. قياس الإزاحة والحركة والأبعاد

    مقاييس الجهد وLVDT والمقاييس السعوية والمرمّزات لقياس الإزاحة؛ والقدمة ذات الورنية والميكرومتر وقوالب القياس ومحددات القياس للأبعاد؛ وخطأ التحميل في مقياس الجهد.

  4. مقاييس الانفعال وقنطرة ويتستون وخلايا الحمل

    لماذا تتغير مقاومة سلك مشدود، وكيف تحوّل قنطرة ويتستون تغيراً في المقاومة قدره إلى ملّيفولتات، وكيف يجمع ترتيب المقاييس الإشارات ويلغي أثر الحرارة.

  5. قياس الضغط والتدفق والمستوى والسرعة الدورانية

    مبدأ العمل والمدى والقيد الرئيسي لمقاييس الضغط ومقاييس التدفق وحسّاسات المستوى ولواقط السرعة الشائعة.

  6. قياس درجة الحرارة: المقاومات الحرارية المعدنية والثرمستورات والمزدوجات الحرارية

    مقاييس الحرارة المقاومية والثرمستورات والمزدوجات الحرارية: كيف يعمل كل منها، وكيف تحوّل إشارته إلى درجة حرارة، وقوانين المزدوجة الحرارية، ولماذا تهم المعايرة والوصلة المرجعية.

  7. الاستجابة الديناميكية للأجهزة: أنظمة الرتبة الأولى والثانية

    مدى سرعة متابعة الحسّاس لمدخل متغير: الثابت الزمني ونسبة السعة وتأخر الطور، وكيف تحدد نسبة التخميد والتردد الطبيعي ما يستطيع مقياس التسارع أو مقياس الحرارة قياسه.

  8. تهيئة الإشارة: المضخمات والقناطر والمرشّحات

    تحويل مخرج حسّاس ضعيف ومشوَّش إلى جهد نظيف يستطيع المقياس أو المحوّل التناظري-الرقمي استخدامه: مراحل الكسب بمضخم العمليات، ومضخمات القياس، ورفض النمط المشترك، ومرشّحات RC.

  9. الدوائر والثنائيات والترانزستورات في أجهزة القياس

    الأساسيات الكهربائية وراء كل دائرة حسّاس: قوانين دوائر التيار المستمر والمتردد، والممانعة والقدرة، وأشباه الموصلات، والثنائي المثالي، والترانزستور مفتاحاً أو مضخماً.

  10. الأجهزة الرقمية: أخذ العينات، والتحويل التناظري-الرقمي والرقمي-التناظري، واكتساب البيانات

    كيف يتحول جهد حسّاس مستمر إلى أرقام في الحاسوب: التكميم وقدرة التمييز، ونظرية أخذ العينات والتداخل الطيفي، وأنواع المحوّلات، وخرج المحوّل الرقمي-التناظري، وبنية نظام اكتساب البيانات الحاسوبي.

  11. الأخطاء وإحصاء القياسات المتكررة

    الأخطاء الجسيمة والمنهجية والعشوائية؛ والمتوسط والانحراف المعياري والخطأ المعياري للقراءات المتكررة؛ والتوزيع الطبيعي وتوزيع ستيودنت t؛ وملاءمة خط معايرة بطريقة المربعات الصغرى مع معامل الارتباط.

  12. تحليل عدم اليقين وانتشاره واختيار الحسّاس

    مدى الثقة في النتيجة: عدم اليقين من النوع A والنوع B، وقاعدة الانتشار بالجذر التربيعي لمجموع المربعات، وعدم اليقين المركّب والموسّع، والأرقام المعنوية، واستخدام ميزانية عدم اليقين لاختيار الأجهزة.

SKU 7.2 · التحكم في الأنظمة الديناميكية

  1. التحكم بالتغذية الراجعة والمخططات الصندوقية

    الحلقة المفتوحة والمغلقة، وأجزاء نظام التغذية الراجعة، وما تكسبه منها، وكيف تختزل مخططاً صندوقياً أو مخطط سريان إشارة إلى دالة تحويل واحدة.

  2. تحويلات لابلاس ودوال التحويل

    كيف يحوّل تحويل لابلاس المعادلات التفاضلية إلى جبر، وكيف تُعرَّف دالة التحويل، وما معنى الأقطاب والأصفار، وكيف تعود إلى الزمن بالكسور الجزئية.

  3. نمذجة الأنظمة الميكانيكية والكهربائية والمائعية والحرارية

    بناء نماذج مُركَّزة من عناصر القصور والمقاومة والسعة، وتحويلها إلى دوال تحويل، واستخدام التناظر بين الأنظمة الميكانيكية والكهربائية والهيدروليكية والهوائية والحرارية.

  4. الاستجابة الزمنية لأنظمة الرتبتين الأولى والثانية

    الاستجابات الدرجية لأنظمة الرتبتين الأولى والثانية، ومواصفات الحالة العابرة (زمن الصعود، وزمن الذروة، والتجاوز، وزمن الاستقرار)، ومواقع الأقطاب، وكيف تتعرف على نظام ميكانيكي من استجابة مقيسة.

  5. خطأ الحالة المستقرة ونوع النظام

    كم يبتعد المخرج في النهاية عن المرجع للمداخل الدرجية والمنحدرة والقطعية، وكيف يحدد عدد المكاملات (نوع النظام) ذلك، وكيف تُستخدم ثوابت الخطأ لتحديد كسب أو اختيار متحكم.

  6. الاستقرار ومعيار راوث–هورفيتز

    ما معنى الاستقرار لنظام خطي، وأين يجب أن تقع الأقطاب، وكيف يعدّ جدول راوث جذور نصف المستوى الأيمن ويعطي مدى الكسب اللازم للاستقرار دون حل المعادلة المميزة.

  7. التحكم التناسبي والتكاملي والتفاضلي

    ما تفعله كل واحدة من أفعال PID الثلاثة بالسرعة والتجاوز والانحراف الدائم والاستقرار، وكيف تُجمع، وكيف تُضبط الحلقة.

  8. المحل الهندسي للجذور

    كيف تتحرك أقطاب الحلقة المغلقة مع زيادة الكسب، وقواعد الرسم، وكيف يُختار الكسب الذي يحقق مواصفة تخميد.

  9. الاستجابة الترددية ومخططات بود وهوامش الاستقرار

    الحالة المستقرة الجيبية، وكيف يُرسم مخطط بود من عوامله، وكيف يقيس هامشا الكسب والطور البعد عن عدم الاستقرار.

  10. فضاء الحالة والتغذية الراجعة للحالة وتصميم المعوّضات

    كتابة النموذج معادلات مصفوفية من الرتبة الأولى، ووضع الأقطاب بالتغذية الراجعة للحالة، وتصميم معوّضات التقدم والتأخر وفق مواصفة.

  11. الأنظمة الميكاترونية: المحركات والمشغّلات والروبوتات والمحاكاة

    خارج دليل الهيئة: كيف تجتمع الحسّاسات والمتحكمات الدقيقة والمحركات الكهربائية في منتجات ميكاترونية، مع حسابات محركات التيار المستمر والمحركات الخطوية وحركيات روبوت بسيطة.

أدلة أخرى في الهندسة الميكانيكية

كل أدلة المراجعة

اقرأ الدليل كاملاً بجانب أسئلة تدريبك.

افتح التطبيق