Free YouTube Transcribe

Video transcript

Sensor de temperatura con termocupla: historia, simulación y ensayo en el laboratorio

Intronic · 4,476 words · 21 min read

WhatsAppTelegramX

Want to search this transcript, jump the video from any line, or download it as TXT, SRT, or VTT?

Open in the transcript tool

Full transcript

0:00أهلاً بالجميع ، كيف حالكم ؟ حسناً ، في هذا الفيديو سندرس حساس حرارة . في هذه الحالة هو مزدوج حراري من النوع K ، لذا سنلقي نظرة أيضاً على بعض الجوانب التاريخية لنقوم أخيراً بمحاكاة ورؤية دائرة تناظرية لقياس درجة الحرارة . إذن ، دعونا نرى كيف نفعل ذلك . حسناً ،

0:28لنبدأ فيديو جديداً . إذن ، اليوم سندرس حساسات درجة الحرارة التي تسمى المزدوج الحراري ، حسناً ؟ وهي حساسات تُستخدم حالياً بكثرة سواء في الصناعة أو في الأجهزة مثل أجهزة القياس ( الأفوميتر ) ، أليس كذلك ؟ جهاز القياس عادةً ، ليس الكل ، ولكن تلك التي تتضمن قياس درجة

0:49الحرارة غالباً ما تستخدم هذا النوع من الحساسات . حسناً ، لنبدأ بالجزء التاريخي . بدأ هذا في عام 1822 أو 1825 ، يعتمد ذلك على المؤلف الذي تقرأ له . بدأ الأمر مع طبيب إستوني كان يُدعى توماس يوهان سيبك ، أليس كذلك ؟ بالتأكيد

1:09قد سمعتم عنه من قبل ، تأثير سيبك أو جهد سيبك أو المعامل ، حيث قام بربط قطعتين من معدنين مختلفين ، في هذه الحالة البزموت والنحاس ، أليس كذلك ؟ وبدأ في دراسة التأثيرات . هنا يمكنكم رؤية ما يشبه اللوحة التذكارية ، أليس كذلك ؟ تخليداً لذكراه . وإذا أردتم قراءة

1:30الدراسة التي أجراها ، حسناً ، أترك لكم الرابط هنا حيث يوجد المنشور . ببساطة ، ما فعله هو ربط قطعتين من معدنين مختلفين ، البزموت والنحاس ، أليس كذلك ؟ عرضهما لدرجات حرارة مختلفة ، وتبين أنه قرّب بوصلة إليهما بالصدفة ولاحظ

1:52أنها تغير اتجاهها ، أليس كذلك ؟ أطلق على هذه الظاهرة اسم " التأثير الحراري المغناطيسي " ، بينما اليوم نعلم أن هذا غير صحيح ، بل ما يحدث هو سريان تيار كهربائي . ونتيجة لهذا التيار يتولد مجال مغناطيسي ، وهو ما تسبب بوضوح في انحراف هذه البوصلة .

2:14بفضل تأثير هذه التجربة التي اكتشفها هذا الطبيب بالصدفة ، يمكننا اليوم استخدام هذا النوع من الحساسات . حسناً ، قبل البدء بدراسة هذا الحساس ، سنأخذ نظرة عامة ، أليس كذلك ؟ سنرى حساسات مختلفة وما هي مزايا وعيوب كل منها . لقد

2:36أعددت هنا جدولاً صغيراً حيث قمنا بالفعل بتغطية العديد من هذه الحساسات . اليوم سنتحدث عن المزدوجات الحرارية . ثم لدينا المقاومات الحرارية ( الثيرمستورات ) ، ولدينا فيديو عن NTC و PTC . لدينا أيضاً فيديو عن هذا الحساس ، أليس كذلك ؟ حساس RTD أو حساس PT100 أو PT1000 الشهير المصنوع من البلاتين . وبعد ذلك

2:57لدينا الدايودات والثرمستورات التي يجب في الواقع إضافة صف إضافي لها لنتحدث عن تلك المستشعرات الموجودة داخل رقاقة . لدينا أيضًا فيديو قديم عن ذلك ، لذا سأتركه لكم هنا في الأعلى . حسنًا ، هذا الجدول سيساعدنا قليلًا في فهم أنواع المستشعرات ، وسرعة استجابتها ، وتكلفتها ،

3:18ودقتها ، وخطيتها وبعض الملاحظات ، أليس كذلك ؟ لكي تتمكنوا في أي وقت من إنجاز عمل ما . محاولة اختيار المستشعر المناسب . هناك مستشعرات قد لا تكون خطية ولكنها منخفضة التكلفة ، مثل الثرمستور ، وبالتالي ، إذا قمتم بمعالجتها لتصبح خطية باستخدام

3:39إلكترونيات منفصلة ، فإن التكلفة ستزداد . وإذا قمتم بذلك عن طريق البرمجة ، فستزداد أيضًا ، ولكن بدرجة مختلفة لأن ذلك سيتطلب وقتًا للبرمجة . باختصار ، لكل منها ميزاته وعيوبه ، وبناءً على تطبيقكم ، سيتعين عليكم اختيار النوع المناسب ، أليس كذلك ؟ لهذا السبب وضعت هذا الجدول الصغير . حسنًا . إذا عدنا إلى

4:01دراسة ذلك الطبيب الإستوني ، فما سنفعله اليوم هو دراسة هذه المزدوجة الحرارية ، والتي تتكون من معدنين . الآن ، سنسميهما المعدن " أ " والمعدن " ب " . يتم ضم هذين المعدنين عند طرف واحد بلحام خاص ، وسنسمي هذا

4:22الاتحاد " وصلة " . إذن ، لدينا درجة حرارة الوصلة ونعلم أننا إذا طبقنا حرارة هنا ، بعبارة عامة نوعًا ما . سيولد هذا فرق جهد ، أو قوة دافعة كهربائية . حسنًا ، يمكننا بسعادة كبيرة توصيل محول تناظري رقمي ( ADC ) هنا .

4:44وقياس ذلك الجهد ثم تحويله إلى درجة حرارة . حسنًا ، هذا ليس صحيحًا للأسف . لماذا ؟ لأننا إذا قمنا بتوصيل مسارات النحاس التي ستتجه إلى المحول التناظري الرقمي هنا ، فإننا ننشئ مزدوجة حرارية جديدة لأننا سنحصل على وصلات جديدة

5:05بسبب تغيير المادة ، وهذا ما يحدث هنا ، وسنحصل على قياسات خاطئة . إذن ، هنا تبدأ تعقيدات هذا المستشعر . يجب أن يكون لدينا مرجع لنتمكن من قياس درجة الحرارة بشكل صحيح . سنقوم بإنشاء هذا المرجع هنا . نعم . هنا لدينا كتلة نسميها

5:25كتلة تعويض الوصلة الباردة وهي كتلة متساوية الحرارة . نعم ، لنتذكر أن الشيء متساوي الحرارة هو شيء له نفس درجة الحرارة ، وبالتالي سيعمل كمرجع لنا لقياس هذه الحرارة . لنتذكر دائماً أنه عندما نقوم بقياس شيء ما ، فإننا نقوم بعملية

5:46مقارنة . على سبيل المثال ، إذا أردت قياس حجم ورقة في المدرسة ، فأنا أحضر المسطرة وأقيسها . نعم ، تلك المسطرة صُنعت بالطبع بناءً على نموذج قياسي ، أليس كذلك ؟ معظم أدوات القياس التي لدينا اليوم تستند إلى نموذج قياسي موجود في

6:08فرنسا ، أليس كذلك ؟ وبهذه الطريقة ، تم إنشاء أنواع أخرى من النماذج القياسية التي أُرسلت إلى مختلف البلدان ، وبناءً عليها صُنعت المزيد من أدوات القياس . حسناً ، هنا يحدث شيء مشابه . إذا أردت قياس هذه الحرارة ، فأنا بحاجة إلى مرجع ، بالإضافة

6:29إلى وجوب الحذر من تسخين هذين المعدنين أو تسخين الموصلات المتصلة بمحول التناظر الرقمي ( ADC ) . لنفترض أننا تقدمنا خطوة أخرى . لدينا وصلة القياس الخاصة بنا والتي تكون عند درجة حرارة T1 . لدينا وصلة مرجعية عند درجة حرارة

6:49T2 ، ثم لدينا هنا مقياس جهد . على سبيل المثال ، لدينا معدن ( أ ) ومعدن ( ب ) ، ولدينا فرق في درجة الحرارة ، وبهذه الطريقة سنقيس فرق الجهد الذي سيكون الجهد عند T1 ناقص الجهد عند T2 . حسناً ،

7:10لقد حللت بعض المشكلات هنا ، لكن لا يزال لدي وصلة مرجعية لا أعرف كيف أصنعها أو كيف تعمل . حسناً ، إذاً لدينا هنا وصلة القياس . عند درجة حرارة T1 . وهنا سيكون لدينا كتلة متساوية الحرارة ، وهي في الواقع خليط من الماء والثلج . نحن

7:31نعلم أن خليط الماء والثلج ، عندما يحدث ، نحقق تغيراً طورياً متساوي الحرارة ، وإذا كان الماء نقياً ، يحدث هذا التغير عند 0 درجة مئوية . إذاً ، بهذه الطريقة أصبح لدي وصلة قياس ومرجع عند درجة صفر ، وهو أمر أعرفه

7:52مسبقاً . نعم ، اعتماداً على نوع المزدوجة الحرارية ، عادة ما تعطي قريباً من 0 فولت عند درجة حرارة قريبة من 0 درجة . حسناً ، لدينا مرجع موثوق ويمكن الحفاظ عليه عند 0 درجة . المشكلة في هذا الأمر هي أنه ، حسناً ، إنه أمر معقد ، أليس كذلك ؟ أن تحمل معك بعض

8:12الثلج والماء في كل مكان ، أليس كذلك ؟ وأن تتجول لقياس درجات الحرارة هنا وهناك . ليس بالأمر السهل . ولكن ، نحن نبحث عن حلول . حسناً ، لدينا هنا حل آخر وهو حل أفضل قليلاً . إذن ، لدينا هنا وصلة القياس التي

8:33تقع عند T1 . لدينا الكتلة المتساوية الحرارة عند درجة الحرارة T2 ، وبعد ذلك لاحظ أننا نخرج بالنحاس ونذهب إلى جهاز قياس . نعم ، هذا يمثل محول تناظري رقمي ( ADC ) . حسناً ، أو أي شيء آخر قد يخطر ببالكم . إذن هنا من الواضح ، بما أن لدينا معدنين A و B ، تتولد قوة دافعة

8:54كهربائية . نعم ، سيكون لدينا جهد كهربائي . ثم لدينا هنا الكتلة المتساوية الحرارة ، وبعد ذلك لدينا هنا النحاس . بما أن لدينا معدنين متطابقين ، فسيؤدي ذلك إلى توليد قوة دافعة كهربائية متساوية ومعاكسة . وبهذا نكون قد حللنا مشكلة أنه من الكتلة المتساوية الحرارة

9:14فصاعداً ، أي باتجاه جهاز القياس أو المحول ، لا توجد مزدوجة حرارية أخرى ، هل هذا مفهوم ؟ لم يعد لدينا تأثير " سيبك " بعد الآن . إذن نحن هنا نقيس الجهد عند T1 مطروحاً منه مرجعه ، وهو الجهد عند T2 . نعم ، بهذه الطريقة بدأنا في حل هذه المشكلة . الآن ما

9:35سنراه هو الأنواع المختلفة من المزدوجات الحرارية . يتم تصنيفها وفقاً لحرف معين ، هل هذا واضح ؟ الأكثر شيوعاً هي J و K. لقد رأيت النوع K كثيراً في الصناعة ، ويُستخدم كثيراً في الأفران الصناعية ، على الرغم من استخدام PT100 أو PT1000 أيضاً ، وهي مقاومات RTD . كما رأيت النوع J كثيراً أيضاً .

9:55رأيت النوع J في آلات بثق البلاستيك . في الحقيقة ، لم أعرف أبداً لماذا يستخدمون J أكثر من K ، لكنني رأيت ذلك بالفعل . إذا كان أحدكم يعرف السبب ، فليتركه في التعليقات . وهنا لدينا المعدن A ، والمعدن B ، ونطاق درجة حرارة تقريبي ، وأقصى قوة دافعة كهربائية يمكن تقديمها ، ومعامل

10:16" سيبك " ، أليس كذلك ؟ كم ميكروفولت لكل درجة مئوية تتغير هذه المستشعرات ؟ لاحظوا أن هذه سبائك . هنا مكتوب حديد ، كونستانتان ، كروميل ، ألوميل . حسناً ، يمكنكم البحث عن كل هذا على الإنترنت . إنها سبائك خاصة جداً تجعل هذه المستشعرات خطية قدر

10:37الإمكان ضمن نطاق درجات حرارة معين . حسناً ، بما أن هذه المستشعرات تعطي جهداً معيناً عند درجات حرارة مختلفة ، يوجد معهد بدأ في وضع معايير لكل نوع من المستشعرات ، وهو معهد يسمى " المعهد الوطني للمعايير والتقنية " .

10:58نعم ، هو موجود في الولايات المتحدة ، وما فعله هو تجميع الكثير من المعلومات حول هذه المستشعرات . لاحظوا أنهم يقدمون لنا هنا جدولاً يوضح جهد " سيبك " مقابل درجة الحرارة لكل نوع . لاحظوا أنها خطية إلى حد ما ، هل هذا مفهوم ؟

11:19ليست على النطاق بأكمله ، لكنها جيدة جداً ولكل منها نطاق مختلف ، أليس كذلك ؟ لاحظوا أن هذه تصل إلى ما يقرب من 1800 درجة ، وهو أمر كبير جداً . نعم ، إذا جئنا إلى الصفحة ، حسناً ؟ سأتركها لكم هناك في المستند . يمكنكم تحميل ذلك المستند من GitCab ، كما أقول دائماً . لاحظوا أن المنحنيات موجودة

11:39هنا . إذاً ، دعونا ننتقل إلى هنا . هنا لدينا بيانات المزدوجة الحرارية . نضغط هنا . سوف نرى ، على سبيل المثال ، النوع K وسننتقل من 0 إلى 300 درجة . نضغط على الحصول على البيانات ( get data ) . سوف نغلق هذا ، وهنا يعطينا الجهد بالملي

12:00فولت لكل درجة حرارة ، أليس كذلك ؟ لكل درجة مئوية . لاحظوا أنه عند 0 درجة يعطيني 0 ملي فولت . هذا جيد جداً لأنه يمنحني مرجعاً جيداً . يوجد أيضاً كتاب ، إذا أردتم يمكنكم تحميله لأنه

12:20مجاني ، حيث يشرحون الكثير من الأشياء حول هذه المستشعرات . في الحقيقة ، هذا العالم معقد للغاية . حسناً ، دعونا ننزل إلى الأسفل قليلاً . حسناً ، وبعد ذلك لدينا شروحات . هناك بيانات دقيقة جداً للقياسات وفي النهاية لدينا الجداول أيضاً . نعم .

12:42إذاً ، سأترك لكم الرابط في المستند ، ومن يهتم يمكنه المجيء لقراءته . إنه مفيد جداً للتعلم . حسناً ، لنواصل إذاً مع النظرية . عادةً ، توجد ثلاثة أنواع من البناء الفيزيائي للمزدوجات الحرارية ، وهناك المزيد ، سنذكر الآن واحداً ليس موجوداً هنا . لدينا المزدوجة

13:03الحرارية المكشوفة الشهيرة ، حسناً ؟ حيث لدينا المعدنان A و B ، ولدينا هنا لحام يشكل الوصلة . نعم ، تلك ستكون هي الوصلة . إذاً ، هذه جيدة لأن لدينا اتصالاً مباشراً مع العنصر المراد قياس حرارته . حسناً ؟ على سبيل المثال ، هذه هي

13:24التي تأتي مع أجهزة القياس . لذا ، يمكنني قياس درجة حرارة مكواة لحام بلمس رأس المكواة مباشرة بهذا الطرف . بعد ذلك لدينا نفس الشيء ، ولكن مع غلاف وتلامس الغلاف مع الوصلة . نعم . وبعد ذلك لدينا نفس الشيء ، ولكن الوصلة لا تلمس الغلاف

13:44. من الواضح أن لكل واحدة مزاياها وعيوبها . من الواضح أن هذه المكشوفة يجب العناية بها ، لكننا سنحصل على استجابة سريعة . هنا استجابة متوسطة وهنا استجابة أبطأ ، أليس كذلك ؟ ولكن ، يمكن أن تكون هذه النهاية هكذا ، حيث يتصل معدن بالآخر أو يمكن أن تكون أيضاً بزوج مجدول . نعم ، هذا

14:06خيار آخر متاح . حسناً هنا . سنتحدث قليلاً عما يمكننا قياسه ، أليس كذلك ؟ ذكرنا أننا بحاجة إلى وصلة ساخنة ووصلة باردة لقياس درجة الحرارة . بهذه الطريقة ، إذا قمنا بعملية الطرح ، سنحصل على درجة حرارة مطلقة .

14:26نعم . إذا لم نقم بذلك ، فسنحصل على درجة حرارة نسبية . هذا ممكن القيام به . معظم التطبيقات لا تتطلب ذلك لأنها تقيس الحرارة المطلقة ، ولكن إذا كنت تريد قياس درجة حرارة نسبية لجسم آخر ، فيمكنك ذلك ، لا توجد مشكلة . هنا لدينا بعض الجداول ،

14:47وهي مثيرة للاهتمام للغاية . يوضح هذا الجدول كيف يتغير معامل " CEC " بالنسبة لدرجة الحرارة ، ولاحظ أن الموضوع معقد نوعاً ما . الأفضل بينها في الحقيقة هي النوع " K " ، أليس كذلك ؟ لاحظ أنه في هذا النطاق المظلل باللون الرمادي ، يكون

15:08الخط مستقيماً تقريباً ، نعم ؟ سيكون بين 0 وما يقرب من 1000 درجة . بعد ذلك لدينا النوع " J " ، الذي يحاول أن يكون خطياً ، لكنه ليس بنفس كفاءة النوع " K " . ثم لدينا " E " ، وهو سيء جداً ، و " T " . أما " R " و " S "

15:26فهما جيدان جداً ، أليس كذلك ؟ لكن لنقل إن أفضلها هي النوع " K " . وهنا لدينا جدول آخر يمكننا من خلاله رؤية الخطأ للأنواع " J " و " K " . نعم . ثم هنا على اليسار نرى الخطأ للأنواع الأخرى ، " E " و " T " . لذا ، كما ترون ، هذه

15:47المستشعرات معقدة للغاية في التعامل معها . إنها ليست خطية ، كما نرى هنا ، أو بالأحرى ، ليست خطية تماماً ، مما يجعل إجراء القياسات أمراً معقداً ، وإذا أردنا تصميم دائرة تناظرية ، فعلينا مراعاة مشاكل الخطية هذه بالإضافة

16:07إلى الكتلة متساوية الحرارة . حسناً ، لنعد للحديث مجدداً عن الوصلة الباردة ، نعم ؟ لأنها الأهم . هنا لدينا تمثيل حيث ذكرنا أن درجة الحرارة النهائية ستكون حاصل طرح الجهدين ، الجهد المقاس هنا والجهد الخاص بالوصلة

16:27الباردة الذي ، حسناً ، ممثل هنا بالماء والثلج . نعم ؟ والآن ، كما قلت سابقاً ، لا يمكنني التنقل في الحياة ومعي دلو من الماء والثلج ، نعم ؟ لأن ذلك غير مريح على الإطلاق . لذا ، سأقوم باستبدال هذه الكتلة التي تمثل الكتلة متساوية الحرارة .

16:48بماذا سأستبدلها ؟ بمستشعر درجة حرارة آخر . يمكن أن يكون مستشعر درجة الحرارة هذا " RTD " أو " NTC " أو " PTC " ، أو صماماً ثنائياً ( دايود ) ، أي شيء أريده ، لا توجد مشكلة . عادة ما يتم استخدام NTC أو RTD ، وهي الأكثر شيوعًا ، وبهذه الطريقة سأحتاج

17:09إلى حساب الكتلة متساوية الحرارة ، باستخدام أحد هذه الأنواع من المستشعرات . وبهذه الطريقة يمكنني قياس درجة الحرارة المطلقة . حسناً ، ما سأعرضه هنا هو مخطط كتلي لعملية القياس لهذه الأنواع من المستشعرات ، حيث لدينا في كتلة واحدة

17:30المحول التناظري الرقمي ( ADC ) وفي الكتلة الأخرى ، على سبيل المثال ، لدينا المتحكم الدقيق . نعم ، ليس الأمر بالضرورة هكذا تماماً . بل هو تقريب لكل ما يتعين علينا القيام به . حيث يوجد المحول ( ADC ) ، سنقوم بقياس جهد الوصلة الباردة ، وجهد المزدوجة الحرارية أو

17:52العنصر الذي أريد قياسه . نعم . بعد ذلك ، يجب أن أحول جهد الوصلة الباردة إلى جهد ، ليس بالضرورة ، يعتمد ذلك على نوع المستشعر المستخدم هنا ، لكنني وضعت هنا ، كما قلت لكم ، طريقة للقيام بذلك . بعد ذلك

18:13لدينا جهد المزدوجة الحرارية ، وهذا هو الجهد بالفعل . إذا كان لدي هنا ، على سبيل المثال ، مستشعر RTD ، حسناً ، لن نقرأ الجهد مباشرة دائماً . لكن ما أريد توضيحه هنا هو أنني سأقوم بطريقة ما بتحويل كل هذه المعلومات التي لدي هنا إلى جهد . نعم ؟ نقوم

18:34بعملية جمع . وبعد ذلك نحول الجهد إلى درجة حرارة ، وبهذه الطريقة سيكون لدي هنا مخرج ما هو الجهد . حسناً ، لدينا هنا مخطط كتلي لمحول ( ADC ) من شركة تكساس . حيث تخبرنا الشركة أن المحول الخاص بها ، بالإضافة

18:55إلى كونه محولاً عادياً ، هو محول يمكن تطبيقه لقياس المزدوجات الحرارية . نعم ، هذا مثير للاهتمام . حسناً ، هنا يقومون بحقن جهد انحياز . لأنهم يريدون الحفاظ على الجهد عند مستوى معين . ثم في الكتلة متساوية الحرارة ، لدينا هنا

19:15مستشعر RTD . لاحظوا أنه مكتوب أنه بسلكين . نعم . ولاحظوا أننا درسنا بالفعل هذا النوع من المستشعرات هنا . ما يفعله هو حقن تيار . نعم ، باستخدام هذا المحول الرقمي التناظري ( DAC ) يتم حقن تيار وهنا يتم قياس الانخفاض في الجهد . نعم ؟ بهذه الطريقة سيتم تعويض درجة حرارة الوصلة

19:37الباردة وهنا سيتم قياس الوصلة الساخنة . حسناً ، ماذا يحدث إذا أردت قياس درجة حرارة مزدوجة حرارية باستخدام متحكم دقيق ؟ حسناً ، ما يتم فعله هنا هو استخدام متعدد حدود ( Polynomial ) . نعم ، لاحظوا أنني كتبت هنا

19:57صيغتها العامة ، وهنا قمت بتوسيعها ، حيث لدينا مجموعة كبيرة من المعاملات . لاحظوا وجود المعامل D ، الذي نستخرجه من جدول معين ، حيث E هي الجهد المقاس بالميكروفولت . أما المعاملات فهي موجودة هنا . لاحظوا أنها

20:17أرقام صغيرة جداً . نعم . والتي تم تقريبها أيضاً عند درجات حرارة مختلفة . لاحظوا أن هذا النطاق يمتد من -200 إلى 0 درجة ، ومن 0 إلى 500 ، ومن 500 إلى 1300 . لماذا يفعلون ذلك ؟ حسناً ، لأنهم يريدون تقليل نسبة الخطأ . نعم ، الحقيقة أن هذا الأمر معقد للغاية . سوف نرى

20:39محاكاة لذلك الآن ، ولكن هذا المعهد الذي عرضته سابقاً قام بحساب هذه المعاملات لكي يتمكن أي شخص يحتاج لهذه المعلومات لتحميلها في متحكم دقيق ، مثلاً ، من القيام بذلك بهذه الطريقة . حسناً ، ما سنفعله الآن هو النظر

21:00إلى دائرة تماثلية بحتة لقياس درجة الحرارة باستخدام مزدوج حراري . يمكنكم القيام بذلك في منازلكم ، إنها تجربة مثيرة للاهتمام ، لكن كونوا حذرين ، فهي ليست شيئاً مثالياً ، أليس كذلك ؟ الآن سنشرح جيداً السبب . في المقام الأول ، لدينا هنا مرجع للجهد . نحن

21:21نريد ببساطة أن تكون إشارة المزدوج الحراري مركبة على هذا الإزاحة ( offset ) . لكي نتمكن من قياس درجات الحرارة الصغيرة . لقد استخدمت TL431 ، وسيعطيني هنا 2.5 فولت لأن المرجع متصل بالمهبط ( كاثود ) .

21:42بعد ذلك لدينا هنا المزدوج الحراري . هنا لدينا الكتلة متساوية الحرارة . لاحظوا أنها ممثلة هنا أيضاً . سيكون لدي هنا وصلات مختلطة بين مادة المزدوج الحراري والنحاس . وهنا في الكتلة متساوية الحرارة لدي مقاومة حرارية ( NTC ) . وهذا

22:03سيساعدني في الحصول على مرجع . أليس كذلك ؟ حسناً . من ناحية أخرى ، لدينا هنا مضخم آلي ( instrumentation amplifier ) . وهذا التكوين هو الأفضل دائماً عندما أرغب في قياس جهود صغيرة . لماذا ؟ لأن المداخل تحتوي على عازل ( buffer ) . إذا كانت لدينا ممانعة عالية جداً هنا وهنا ،

22:24فالدائرة عملياً لن تشعر بأنني أجري قياساً عليها ، وهو ما أريده تماماً . وهذا هو ما أسعى إليه . حسناً ، إذا قطعنا الدائرة هنا ، ماذا سيحدث ؟ سنحصل على مضخم تفاضلي . نعم ، وهو مثبت هنا أيضاً . حسناً . بعد ذلك ، لدينا هنا وحدة ضبط . إذا

22:45أردنا تحريك المرجع قليلاً ، يمكننا القيام بذلك . نعم . والآن ، لدينا هنا مستشعر NTC ، الذي سيعمل أيضاً مع المزدوجة الحرارية ، أليس كذلك ؟ من خلال هذه المقاومة . وبهذه الطريقة ، تؤثر الكتلة متساوية الحرارة بشكل أو بآخر على المزدوجة الحرارية ، أليس كذلك ؟

23:06وهكذا سأحصل على قياس لدرجة الحرارة المطلقة ، وهو ما أريده بالضبط . ما هي مشكلة هذه الدائرة ؟ هذه الدائرة رائعة ، ولكن ما هي المشكلة ؟ حسناً ، أولاً ، المزدوجة الحرارية غير خطية ، و NTC ، الذي درسناه في فيديو آخر ، ليس خطياً على الإطلاق . لذا ، غير

23:27خطي مع غير خطي سيعطيني شيئاً غير خطي للغاية ، بعبارة بسيطة . حسناً ، هذه هي المشكلة التي تواجه هذه المستشعرات ونحن نريد التعامل معها بطريقة تناظرية ، أليس كذلك ؟ إذن ، ماذا نفعل هنا ؟ حسناً ، للأسف هذا يتطلب الكثير من التجربة والخطأ . يجب أن يكون لديك مختبر

23:49مجهز جيداً بأدوات خاصة لإجراء الاختبار في درجات حرارة مختلفة . يتم قياس جهد الخرج بناءً على درجة الحرارة ، ثم تُسجل القيم ، وبعد ذلك يتم عمل منحنى انحدار لا أعرف كيف سيكون شكله ، ثم يُحمل في المتحكم

24:10الدقيق لتحويله لاحقاً إلى درجة حرارة . الحقيقة أنها معقدة للغاية ، وهي جيدة للتجربة ، لكنني لا أنصح بها . نعم . حسناً ، لدينا هنا دائرة أخرى وهي نفسها ، لكنها أبسط . من الواضح أن السابقة

24:31أفضل ، ولكن هنا لدينا شيء أبسط نقوم فيه بقياس درجة الحرارة . لاحظوا أن لدينا هنا مخرجين . هذا سيكون درجة حرارة كتلة المرجع متساوي الحرارة . وهنا لدينا ما يمثل قياس المزدوجة الحرارية . نعم ، هي طريقة أخرى للقيام

24:52بذلك ، وإذا أردتم تجربتها في المنزل ، فهذه الدائرة جيدة للممارسة والتعلم . أنا هنا لم أضع قيمة لـ RG لأنها مقاومة الكسب ، ولكن مع 1 كيلو أوم ستعمل بشكل جيد ، لأن لدينا كسباً بمقدار 21 مرة ، إذا لم أكن

25:12مخطئاً . وتذكروا أن هناك تغيرات بالميكروفولت ، لكن جهاز القياس سيتمكن من قراءتها . حل سهل لهذه المشكلة هو استخدام دائرة متكاملة مخصصة ، وهناك الكثير منها ، والأكثر شيوعاً هو MAX 6675 . لقد قمنا بعمل فيديو عنها أيضاً ، أليس كذلك ؟ حسناً ، لنلقِ نظرة سريعة

25:34عليها . تخبرنا هنا بكيفية توصيلها . دعنا ننتقل قليلاً إلى الأسفل . أريد رؤية المخططات الصندوقية . ها هي هنا . حسناً ، لاحظوا أنه ، حسناً ، لدينا المدخل التفاضلي . حسناً ، توجد مرحلة تكبير ، ويوجد مرجع جهد ، وهنا يوجد مخزن مؤقت ، ولاحظوا

25:55وجود مفتاح هنا ، وما يفعله هنا أيضاً هو قياس المزدوجة الحرارية ، وفي مرحلة ما ، من خلال هذا المفتاح ، يقيس تعويض الوصلة الباردة . نعم ، باستخدام صمام ثنائي . حسناً ، هذا جيد ، لقد ذكرنا ذلك . أنا في الحقيقة لم أكن أتذكر . لذا فهذا يؤكد ما ندرسه ، وهذا الدوائر

26:17المتكاملة تحل كل شيء . نعم . لذا أنا في الحقيقة أوصي بهذا وليس بالقيام بذلك بطريقة منزلية . نعم ، سترى . للتعلم واللعب ، هذا جيد ، ولكن إذا أردنا القيام بذلك بطريقة أكثر احترافية ، فالأمر أكثر تعقيداً . حسناً ، لا يمكننا

26:39الاستغناء عن محاكاة جيدة ، لذا ما فعلته هو البحث على الإنترنت ، وموقع " أنا لوج ديفايس " قدم محاكاة جيدة . هذا معقد للغاية ، ولهذا سأعرضه كما قمت بتنزيله ، نظراً لوجود العديد من المعاملات والكثير من الصيغ . نعم

27:02، عندما عملنا مع مقاومة حرارية سالبة أو موجبة ، قمنا بتمثيلها بمقاومة ، لكننا ندرس الآن هذا المستشعر وقلنا إنه يولد قوة دافعة كهربائية ، لذا يجب أن أحاكيه بمولد ، هل هذا مفهوم ؟ هذا المولد ،

27:23على سبيل المثال ، للوصلة الساخنة هنا ، نضع له الدالة ، وقد أسموها هنا " V junk " بين أقواس . وإذا جئنا إلى هنا للأعلى ، فالمعامل موجود هنا ، والصيغة موجودة ، نعم ، مع المعاملات . حسناً ، في الحقيقة هذا معقد للغاية ، لذا من الأفضل

27:45استخدام محاكاة وانتهى الأمر . إذا ضغطنا على تشغيل ( Run ) ، ونقرنا هنا على أحد المخارج . لاحظوا هنا أن هذا مع تهيئة الإشارة هذه بين -40 وما يقرب من 700 درجة ، لدينا هذا المخرج ، أليس كذلك ؟ لما سيكون عليه هذه

28:07المزدوجة الحرارية . هنا وجدنا محاكاة أخرى . لاحظوا أن لدينا نفس الشيء ، لدينا مزدوجة حرارية من النوع J ، ولدينا الوصلة الساخنة والباردة ، نعم ، مع جهد مرجعي ، والكثير من الأشياء الأخرى . وهنا لدينا

28:29تهيئة الإشارة ، أليس كذلك ؟ وفي المخرج وضعت مرشحاً ( فلتر ) . حسناً ، هذا معقد للغاية . هنا أيضاً تم تحميل الصيغ . حسناً ، من الصعب جداً محاكاة ذلك ، لكن لحسن الحظ هو متاح لنا ، لذا قمنا بتنزيله من الإنترنت من موقع " أنا لوج ديفايس " . حسناً ، لا

28:50يزال قيد التحميل . والآن ما سنقوم به هو رؤية المخرج . حسناً ، هنا لدينا المحاكاة بين -40 و 200 درجة . لاحظوا أنها تبدأ عند 0 فولت تقريباً ونحصل على 1.6 فولت . ما لدينا هنا هو المزدوج الحراري . هنا لدينا تكييف الإشارة وهنا

29:12لدينا مضخم ، وهو مضخم استدلالي مخصص كما هو واضح ، أليس كذلك ؟ وهنا يمكنكم ضبط الكسب من خلال هذه المقاومة . لذا ، بصراحة ، الأمر جيد جداً . سأتركها لكم على GitHub لتقوموا بتنزيل كل شيء . سأترك لكم أيضاً رابط الصفحة التي حملتها منها ، لأن

29:33المرء يتعلم الكثير من القراءة هناك . وما سنفعله الآن هو إنهاء الفيديو في المختبر لنرى كيف تعمل دائرتنا . حسناً ، نحن هنا إذاً للقيام بالجزء العملي . إذن ، لدينا هنا المزدوج الحراري من النوع K. نعم ، اشتريته

29:53عبر الإنترنت . وهنا لدينا مقاومة حرارية ( NTC ) ستساعدني في تعويض الوصلة الباردة . وهنا لدينا كل الدوائر الإلكترونية التي رأيناها في الجانب النظري . لقد استخدمت تهيئة المضخم الاستدلالي ، ولهذا استخدمت MCP 6004 لأنني

30:13كنت بحاجة إلى ثلاثة مكبرات عملياتية . يتبقى لدي واحد ، لكن حسناً ، ها هو الـ TL431 والمقاومات لتوليد الكسب . لقد قمت بتشغيله منذ فترة قصيرة . لاحظوا أنه لا يزال يحاول الاستقرار . سوف نشعل الضوء . ها هو

30:34ذا . والآن ما سأفعله هو أنني بحذر شديد سأوجه القليل من الحرارة باستخدام المسدس الحراري ، لذا سأقوم بتشغيله . سوف ننتظر حتى يسخن قليلاً . سأضبطه على درجة منخفضة ، حوالي 170 درجة تقريباً . حسناً ، لنرَ ما إذا كان الجهد سيتغير على جهاز القياس . نعم ، سنوجه القليل من الحرارة هنا

30:56. تذكروا أن التغيرات في المزدوج الحراري تكون في نطاق الميكروفولت ، نعم ؟ أي أنها تغيرات صغيرة جداً . لهذا نستخدم مضخماً استدلالياً بكسب جيد . لاحظوا أن الجهد بدأ ينخفض ، وعندما أبعدت الحرارة بدأ يرتفع ، أليس كذلك ؟ كيف يعود ليستقر من

31:16جديد . لنعد توجيه الحرارة إليه ، بدأ بالانخفاض مجدداً . نعم . وبهذه الطريقة يمكننا رؤية أن الدائرة تعمل بشكل جيد . ما هي مشكلة هذا الأمر ؟ حسناً ، المشكلة هي أنه من الصعب جداً جعله خطياً ، لأن هذا العنصر ليس

31:38خطياً عملياً ، والآخر أقل خطية كما رأينا في فيديو سابق ، مما يجعل معايرته صعبة جداً . للقيام بذلك ، سأحتاج إلى مختبر يمكنني من خلاله توليد درجات حرارة دقيقة للغاية ، وقياس الجهد الناتج عند كل نقطة لكل درجة حرارة ، ثم إنشاء منحنى بياني لتلك النقاط ،

31:58وإجراء عملية الانحدار ، أليس كذلك ؟ لكنها في الواقع مسألة معقدة رياضيًا نوعًا ما ، رغم أنه يمكن تبسيطها بسهولة باستخدام برنامج إكسل . إذًا يا رفاق ، سننهي الفيديو هنا . كما ترون ، هو مستشعر شائع الاستخدام ولكنه معقد للغاية ويتطلب الكثير ، ومع ذلك فهو مستخدم بكثرة في الصناعة ، لذا

32:19يجب أن نتعلمه ونفهم كيفية عمله وكيفية التعامل مع مشكلاته . حسنًا ، آمل أن يكون الفيديو قد نال إعجابكم ، ونلتقي في المرة القادمة . وداعاً . وداعاً .

Recently added transcripts

Browse the whole transcript library Browse all Arabic transcripts

This transcript was generated from the captions YouTube publishes for this video. Get the transcript of any YouTube video atfreeyoutubetranscribe.com, free, unlimited, no sign-up.