انتقل إلى المحتوى

محوال

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
تستخدم المحاويل في أنظمة الاتصال الإلكترونية لتحويل إشارات الكميات الفيزيائية المختلفة إليإشارات كهربائيةوالعكس.
في هذا المثال يعتبر المحول الأول المستقبل للإشارة الصوتية منالفمأنهميكروفون,في حين يعتبر المحول الثاني المستقبل للإشارة عندالأذنأنهمكبر للصوت.تخرج الإشارة (بالإنجليزية:Signal)‏ من الفم فتدخل المحول (بالإنجليزية:Transducer)‏ الأول ليحولها إلى إشارة كهربائية (بالإنجليزية:Electronic Signal)‏ ثم تدخل إلى معالج للإشارة الكهربائية لتعديلفرق جهدها(بالإنجليزية:Volt)‏والتيار(بالإنجليزية:Current)‏ ثم بعد ذلك تدخل إلى جهاز إرسال(بالإنجليزية:Transmitter)‏ ليرسلها علي هيئةموجة كهرومغناطيسية(بالإنجليزية:Electromagnetic wave)‏ ثم يتسلمها مستقبل إشارة(بالإنجليزية:Receiver)‏ ليحولها إلى إشارة كهربائية مرة أخرى تدخل إلى المحول الثاني فيحولها لإشارة صوتية ويكبرها لتستقبلها الأذن.
قرص تخزين بيانات مغناطيسي.
شريط مغناطيسي يٌستخدم في التسجيل الصوتي.
طارة تحتوي علي مغناطيسين يمران بمستعشر تأثير هال.
خلية حمل ضغط.
مستشعر ضغط.
يوضح الشكل موجة جهاز السونار المرسلة باللون الأحمر والمستقبلة بعد الإنعكاس باللون الأخضر وكل من جهاز الإرسال والإستقبال (بالإنجليزية:Sender/Receiver)‏ والجسم المرصود باللون الأزرق, والمسافة بينهما r.
أصوات السونار.
السماعة المائية

المِحوال[1][2][3]أومحوّل طاقة[1][3]أومبدّل طاقة[4]أوالمُحوْصِل[5]أومحوّل الإشارة(بالإنجليزية:Transducer)‏. تعريفه عام: «وسيلة لتحويلالطاقةمن صورة إلى أخرى»، إلا أن المراد غالبا جهاز يحول الطاقة من صورة ميكانيكية إلى كهربية.

في حالات كثيرة غالبا ما تكون الكمية المراد قياسها غير كهربية ولتسجيل أو تداول الكمية المقاسة في عملياتالتحكمفإنه يلزم غالبا تحويلها إلى كمية كهربية.

أنواع المحاويل

[عدل]

تتنوع المحاويل بناء على تصنيفاتها المختلفة كالتالي:

أساس عملية تحويل الطاقة

[عدل]

يقصد بأساس عملية التحويل نوع الكمية الفيزيائية التي يتم التحويل على أساس التغير في قيمتها، كأن تكونمقاومة كهربيةأوسعة كهربيةأو غير ذلك.

التحويل أولي أم ثانوي

[عدل]

بعض وسائل القياس قد تحتوي على أكثر من مرحلة لتحويل الطاقة، وهنا يكون المحول الأولي (بالإنجليزية:Primary Transducer)‏ هو الذي يقوم بأول مرحلة للتحويل.
أما المحول الثانوي (بالإنجليزية:Secondary Transducer)‏ فيقوم بعمليات تحويل تالية أو ثانوية.

عملية التحويل فعالة أم غير فعالة

[عدل]

عندما تتم عملية التحويل بصورة غير فعالة فإن هذا يعني أن المحولات تحتاج لمصدر طاقة خارجي لإجراء عمليةالقياسأو تحويل إشارة القياس.
و تعرف المحولات هنا بأنها محولات غير فعالة (بالإنجليزية:Passive Transducers)‏.
و مثال على ذلك عملية قياس الانفعال (بالإنجليزية:Strain)‏ باستخدام قنطرة هويتستون حيث يلزم وجود مصدرطاقة كهربائيةفي دائرة القياس.
أما عندما تتم عملية التحويل بصورة فعالة فإن هذا يعني أن المحولات يتم فيها تحويل الطاقة باستخدام الطاقة الموجودة في الإشارة المقاسة نفسها.
و تعرف المحولات هنا بأنها محولات فعالة (بالإنجليزية:Active Transducers)‏.
و مثال على ذلك الازدواج الحراري (بالإنجليزية:Thermocouple)‏ حيث يتولد تيار في دائرة القياس ناتج عن فرقدرجات الحرارة.

التحويلرقميأمتناظري

[عدل]

بعض المحولات يتم فيها تحويل الطاقة تحويل رقمي حيث تكون الإشارة الناتجة فيه متقطعة، وتعرف هذه المحولات بأنها محولات رقمية (بالإنجليزية:Digital Transducers)‏.
أما التحويل التنظاري فتكون الإشارة الناتجة مستمرة، وتعرف المحولات التي يتم فيها تحويل الطاقة تناظريا بأنها محولات تناظرية (بالإنجليزية:Analogue Transducers)‏.

محول أم محول عكسي

[عدل]

يقصد بمحول الإشارة العكسي (بالإنجليزية:Inverse Transducer)‏ المحول الذي يقوم بتحويل الطاقة الكهربية إلى ميكانيكية، وهذا يتضح في عمليات التحكم، والتي هي من أهم أهداف عملية القياس حيث يقوم المحول العكسي بعمل حركة ميكانيكة ناتجة عن إشارة كهربية.
مثال على ذلك محطات القوى البخارية حيث يتم التحكم فيالصماماتأليا عن طريقالهواء المضغوط,و يكون الجزء المسئول عن إدخال الهواء وكميته و توقيته هو المحول العكسي.

الخصائص المثالية

[عدل]
  • مدى القياس كبير.
  • إمكانية التكرارية لعملية القياس بشكل كبير.
  • ضوضاءمنخفضة.
  • التخلفية والخطأ في القياس منخفضة مما يعني ارتفاع الدقة.

التطبيقات

[عدل]

كهرومغناطيسية

[عدل]

كهروكيميائية

[عدل]

كهروميكانيكية

[عدل]

تٌسمى عموما الأجهزة الكهربائية ذات الخرج الميكانيكيبالمشغلاتالميكانيكية (المحركات) (بالإنجليزية:Actuators)‏, منها على سبيل المثال:

كهروسمعية

[عدل]
  • مكبر الصوتو السماعة: يحولان الإشارات الكهربية إلىصوت(إشارة كهربية مكبرة>>مجال مغناطيسيي>> حركة>>ضغط هواء).
  • ميكروفون:يحولالموجات الصوتيةإلى إشارات كهربية (ضغط هواء>>حركة موصل كهربائي>> مجال مغناطيسيي>>إشارة كهربية).
  • اللاقط الموسيقي: يحول حركة الأوتار المعدنية إلى إشارات كهربية.
  • محول اللمس: يحول الإشارات الكهربية إلى اهتزازات.
  • البلور الكهروضغطي: يحول اهتزازات طبقاتالبلورالصلبة إلى إشارات كهربية والعكس.
  • الميكروفون الأرضي (بالإنجليزية:Geophone)‏: يحول الاهتزازات فيالقشرة الأرضيةإلى جهد كهربي.
  • الجرامافون:ضغط هواء>>حركة>>مجال مغناطيسي>>إشارة كهربية.
  • الميكروفون المائي (بالإنجليزية:Hydrophone)‏: يحول التغيرات في ضغطالماءإلى إشارات كهربية حيث يسستخدم تحت الماء لسماع وتسجيل الأصوات تحت الماء.
  • السونارالمستجيب: ضغط ماء>>حركة موصل كهربي أو ملف>>مجال مغناطيسي>>إشارة كهربية.
  • جهاز إرسال وإستقبال الموجات الفوق صوتية (بالإنجليزية:Ultrasonic transceiver)‏: يرسل الموجات الفوق صوتية (المحولة من إشارات كهربية) ويستقبلها مرة أخرى بعد إصطدامها بأجسام وانعكاسها بهدف تكوين صور لهذه الأجسام والكشف عنها.

كهروضوئية

[عدل]
  • مصباح الفلورسنت:يحول الطاقة الكهربية إلى ضوء متنافر.
  • مصباح وهاج: يحول الطاقة الكهربية إلى ضوء متنافر.
  • صمام ثنائي(الدايود) باعث للضوء (بالإنجليزية:Light-emitting diode)‏: يحول الطاقة الكهربية إلى ضوء متنافر.
  • صمام ثنائي ليزري (بالإنجليزية:Laser diode)‏: يحول الطاقة الكهربية إلى ضوء متماسك.
  • الصمام الثنائي الضوئي،المقاومة الضوئية,الترانزستور الضوئي، المضخم الضوئي: يحولون موجات الضوء المتغيرة إلى إشارات كهربية.
  • مكشاف ضوئيأو مقاومة ضوئية: يحول موجات الضوء المتغيرة إلى مقاومة كهربية.
  • أنبوب أشعة الكاثود:يحول الإشارات الكهربية إلى إشارات ضوئية مرئية( يستخدم فيالتلفاز).

كهروإستاتيك

[عدل]

كهروحراري

[عدل]
  • مقاومة تحديد درجة الحرارة: تحول درجات الحرارة إلى إشارة مقاومة كهربية.
  • المزدوج الحراري:يحول درجات حرارة الوصلات المعدنية إلى جهد كهربي.
  • الثرمستور: مقاومة كهربائية تعتمد درجة مقاومتها بشكل كبير علي درجات الحرارة.

الإذاعة الصوتية

[عدل]
  • أنبوب جايجر-مولر:يحول الإشعاع الأيوني الساقط إلى إشارة كهربية نبضية.
  • مستقبلالراديو:يحول الإشارات الكهرومغناطيسية المرسلة إلى إشارات كهربية.
  • مرسل الراديو: يحول الإشارات الكهربية إلى إشارات كهرومغناطيسية يتم إرسالها.

[6][7][8][9][10][11][12]

انظر أيضا

[عدل]

المراجع

[عدل]
  1. ^ابأحمد شفيق الخطيب(2018).معجم المصطلحات العلمية والفنية والهندسية الجديد: إنجليزي - عربي موضح بالرسوم(بالعربية والإنجليزية) (ط. 1). بيروت:مكتبة لبنان ناشرون.ص. 842.ISBN:978-9953-33-197-3.OCLC:1043304467.OL:19871709M.QID:Q12244028.
  2. ^المعجم الموحد لمصطلحات الهندسة الميكانيكية: (إنجليزي، فرنسي، عربي).سلسلة المعاجم الموحدة(21) (بالعربية والإنجليزية والفرنسية). الرباط:مكتب تنسيق التعريب.1999. ص. 107.ISBN:978-9981-1888-3-9.OCLC:47775738.OL:13215070M.QID:Q116002148.
  3. ^ابمعجم مصطلحات الفيزياء(بالعربية والإنجليزية والفرنسية)، دمشق:مجمع اللغة العربية بدمشق، 2015، ص. 494،OCLC:1049313657،QID:Q113016239
  4. ^عمر شابسيغ؛ أميمة الدكاك؛ نوار العوا؛ هاشم ورقوزق (2016)،معجم مصطلحات الهندسة الكهربائية والإلكترونية والاتصالات(بالعربية والإنجليزية)، دمشق:مجمع اللغة العربية بدمشق، ص. 203،QID:Q108405620
  5. ^المعجم الموحد لمصطلحات تقانة (تكنولوجيا) المعلومات: (إنجليزي-فرنسي-عربي).سلسلة المعاجم الموحدة(36) (بالعربية والإنجليزية والفرنسية). الرباط:مكتب تنسيق التعريب.2011. ص. 114.ISBN:978-9954-0-0742-6.OCLC:1413893208.QID:Q111267300.
  6. ^Agarwal, Anant. Foundations of Analog and Digital Electronic Circuits.Department of Electrical Engineering and Computer Science, Massachusetts Institute of Technology, 2005, p. 43
  7. ^Fraden J. (2016). Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications 5th ed. Springer. p.7
  8. ^Fraden J. (2016). Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications 5th ed. Springer. p.1
  9. ^Kalantar-zadeh, K. (2013). Sensors: An Introductory Course 2013th Edition. Springer. p.1
  10. ^Ernest O. Doebelin, "Measurement systems", Mc - Hill, Singapore, 1990
  11. ^R.S. Figliola and D.E. Beasley. "Theory and design for mechanical measurements",John Wiley & sons, Inc.,u.S.A.,1995
  12. ^C.V. Collett and A.D.Hope, "Engineering measurements', Pitman publishing limited
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=محوال&oldid=65541395»