ما هي محولات الإشارة الكهربائية

تستخدم الدوائر الكهربائية في نظم التحكم في الإضاءة لتحويل الطاقة الكهربائية إلى إشارات تحكم في الإضاءة، وتتكون الدوائر الكهربائية الأساسية في نظم التحكم في الإضاءة من المكونات التالية:

1. المفاتيح الكهربائية: وهي المفاتيح التي يتم استخدامها لتشغيل وإيقاف تشغيل الإضاءة.

2. الحساسات: وهي المكونات التي تستخدم للكشف عن الحركة أو الضوء أو الحرارة، وتستخدم لتشغيل الإضاءة تلقائيًا.

3. المؤقتات: وهي المكونات التي تستخدم لتحديد فترة زمنية محددة لتشغيل الإضاءة.

4. اللمبات الذكية: وهي المصابيح التي تحتوي على تقنية الإنترنت اللاسلكية وتستجيب للأوامر الصوتية والتحكم فيها عن بعد.

تعمل الدوائر الكهربائية في نظم التحكم في الإضاءة بتحويل الإشارات الكهربائية من المفاتيح والحساسات والمؤقتات واللمبات الذكية إلى إشارات كهربائية تحكم في تشغيل وإيقاف تشغيل الإضاءة عبر الأسلاك الكهربائية الموصلة إلى اللمبات. وبهذه الطريقة، يمكن التحكم في إضاءة المبنى بشكل فعال وتوفير الطاقة الكهربائية.

تستخدم الدوائر الكهربائية في نظم التحكم الآلي على نطاق واسع للتحكم في العمليات الصناعية والمنازلية والتجارية والطبية والعلمية والعسكرية وغيرها. تعمل هذه الدوائر الكهربائية عن طريق الاستشعار والمعالجة والإخراج لتحديد ومراقبة وتحسين الأداء والكفاءة والأمان للعملية المطلوبة.

وتشمل الدوائر الكهربائية المستخدمة في نظم التحكم الآلي العديد من الأجزاء المختلفة مثل:

1. محولات الجهد: وهي عبارة عن أجهزة تستخدم لتحويل الجهد الكهربائي من مستوى واحد إلى آخر.

2. الاستشعار: وهي عبارة عن أجهزة تستخدم لقياس المتغيرات المختلفة مثل درجة الحرارة والضغط والسرعة والتدفق وغيرها.

3. المعالجة: وهي عبارة عن أجهزة تستخدم لتحويل الإشارات الكهربائية الناتجة عن الاستشعار إلى إشارات رقمية وتفسيرها والقيام بالحسابات اللازمة لتوليد إشارات تحكم.

4. الإخراج: وهي عبارة عن أجهزة تستخدم لتحويل الإشارات التي تم توليدها من خلال المعالجة إلى إشارات كهربائية تستخدم للتحكم في المحركات والصمامات والمفاتيح وغيرها من الأجهزة.

وتتفاوت الدوائر الكهربائية التي تستخدم في نظم التحكم الآلي في الحجم والتعقيد والوظائف التي تؤديها. ومن أمثلة هذه الدوائر الكهربائية: دوائر التحكم في المحركات الكهربائية، دوائر التحكم في الإضاءة والتدفئة والتبريد، دوائر التحكم في الروبوتات والأتمتة الصناعية، وغيرها.

توجد العديد من الدوائر الكهربائية المستخدمة في أنظمة الاتصالات، ومن أهمها:

1. دوائر الصوت: تستخدم لنقل الصوت عبر الأسلاك أو اللاسلكي. تشمل هذه الدوائر الميكروفونات ومكبرات الصوت والمكبرات النمطية والمداخل والمخارج الصوتية والمكبرات النمطية.

2. دوائر الإشارة: تستخدم لتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات قابلة للنقل والتحويل. تشمل هذه الدوائر المكبرات والمرشحات والمحولات والمشغلات ومكبرات العمليات والمضخمات التفاضلية والمعدلات والمودمات.

3. دوائر الطاقة: تستخدم لتوفير الطاقة الكهربائية المطلوبة للأجهزة الإلكترونية في نظام الاتصالات. تشمل هذه الدوائر محولات الطاقة والمحولات والمكثفات والمجمعات الكهربائية.

4. دوائر القياس: تستخدم لقياس الإشارات الكهربائية والمعلومات في نظام الاتصالات. تشمل هذه الدوائر أدوات القياس مثل المترات والأوسيلوسكوبات والعدادات والسجلات.

5. دوائر التحكم: تستخدم للتحكم في عملية الاتصالات وإدارتها. تشمل هذه الدوائر وحدات المعالجة المركزية ووحدات التحكم والحواسيب والمفاتيح والمؤقتات والمراقبات.

6. دوائر الشبكات: تستخدم لتوصيل الأجهزة والأنظمة في نظام الاتصالات. تشمل هذه الدوائر الأسلاك والكابلات والمحولات والمحولات والموصلات والمقابس والموصلات.

الدوائر الكهربائية في الأنظمة الأمنية هي مجموعة من الأسلاك والمكونات الإلكترونية التي تعمل على توصيل وتحويل الإشارات الكهربائية بين الأجهزة المختلفة في النظام الأمني. وتشمل هذه الدوائر عادة الحساسات والكاميرات وأجهزة الإنذار والتحكم في الوصول وغيرها من الأجهزة التي تستخدم في نظام الأمن. وتقوم هذه الدوائر بإرسال واستقبال الإشارات الكهربائية للكشف عن حركة الأشخاص أو الأشياء أو الأصوات أو الحرارة أو أي تغيير يحدث في المنطقة المراقبة، وتحويل هذه الإشارات إلى إشارات رقمية يمكن فهمها ومعالجتها من قبل جهاز الكمبيوتر أو الجهاز المراقب أو أي جهاز آخر في النظام الأمني.

يحتوي جهاز فيمتو على شريحة صغيرة تحتوي على عينات من الجلوكوز الذي يتم تطبيقها على الشريحة باستخدام قطاعة الإصبع. يتفاعل الجلوكوز على الشريحة مع الإنزيمات والعوامل الأخرى الموجودة عليها لإنتاج إشارة كهربائية قابلة للقياس. يستخدم الجهاز محولات A / D لتحويل الإشارة الكهربائية إلى مستوى جلوكوز في الدم ويتم عرض هذا القيمة على الشاشة. تعتمد دقة النتائج التي يقدمها الجهاز على الشريحة والإنزيمات والتكنولوجيا المستخدمة في الجهاز.

المواد المكثفة هي المواد التي تظهر فيها الخواص المغناطيسية بشكل قوي. وهناك العديد من الأسرار المتعلقة بالمغناطيسية في المواد المكثفة، ومن أهمها:

1. الهندسة الكهرومغناطيسية: تُستخدم المواد المكثفة في تصميم الأجهزة الكهرومغناطيسية مثل المحولات والمولدات والمحركات الكهربائية. تعتمد هذه الأجهزة على تفاعل المجالات المغناطيسية مع الأجزاء المكثفة لتحقيق وظائف محددة.

2. التخزين المغناطيسي: تُستخدم المواد المكثفة في شرائح الذاكرة المغناطيسية وأقراص الصلب لتخزين البيانات. تعتمد عملية التخزين المغناطيسي على قدرة المواد المكثفة على الاحتفاظ بالمجال المغناطيسي لفترة طويلة.

3. تطبيقات الاستشعار: تُستخدم المواد المكثفة في صناعة الأجهزة الاستشعارية مثل الأقمار الصناعية وأجهزة الرادار. تعتمد هذه الأجهزة على قدرة المواد المكثفة على تحويل الإشارات المغناطيسية إلى إشارات كهربائية.

4. تطبيقات الكمبيوتر: تُستخدم المواد المكثفة في تصميم أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى. تعتمد هذه الأجهزة على قدرة المواد المكثفة على توجيه وتحكم التيار الكهربائي وتحويل الإشارات الكهربائية.

5. التطبيقات الطبية: تُستخدم المواد المكثفة في تصميم أجهزة الرنين المغناطيسي وأجهزة القلب الصناعية. تعتمد هذه الأجهزة على قدرة المواد المكثفة على إنشاء مجالات مغناطيسية قوية لتشخيص وعلاج الأمراض.

باختصار ، المواد المكثفة تلعب دورًا حاسمًا في تكنولوجيا الكهرومغناطيسية وتطبيقاتها المختلفة في العديد من المجالات.

تستخدم الشرائح الكهروضوئية في الإلكترونيات لتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية والعكس، حيث تعمل على تحويل الضوء إلى إشارة كهربائية، ويعتبر استخدام الشرائح الكهروضوئية في الأجهزة الإلكترونية مهماً في عدد من التطبيقات مثل الاتصالات البصرية وصناعة الفيديو وأجهزة الاستشعار والأجهزة الطبية والشبكات اللاسلكية والأقمار الصناعية.

تنطوي آلية إنتاج الصوت في الإلكترونيات على تحويل إشارة كهربائية إلى موجات صوتية تنتقل في الهواء. يتم ذلك عادةً بواسطة مكبر صوت ، حيث يتم إرسال الإشارات الكهربائية المنتجة من جهاز التشغيل إلى المكبرات الخاصة بالصوت. يتم تحويل الإشارات الكهربائية إلى موجات صوتية بواسطة عناصر الصوت في المكبرات ، وهي عادةً ملفات مغناطيسية تتحرك مع التيار الكهربائي. تسبب هذه الحركة اهتزازات في المادة المحيطة بها ، وتلك الاهتزازات تنتقل عبر الهواء بمعدل يعتمد على الطاقة المنتجة من المكبر. وبالتالي ، يتم إنتاج الصوت في الإلكترونيات من خلال تحويل الإشارات الكهربائية إلى موجات صوتية في الجو.

الترميز الرقمي للفيديو هو عملية تحويل الإشارة الكهربائية الناتجة عن الكاميرا أو المصدر الأصلي إلى ملف فيديو رقمي قابل للتخزين والتشغيل على أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى.

يتم ترميز الفيديو عن طريق تحويل الصور الثابتة والمتتابعة إلى مجموعة من الأكواد الرقمية المشفرة. يتم تخزين هذه الأكواد في ملف فيديو رقمي يمكن تشغيله ونقله عبر الإنترنت أو على وسائط التخزين المختلفة.

تختلف تقنيات الترميز الرقمي المستخدمة في الفيديو والتي تشمل H.264 و MPEG-4 و HEVC وغيرها من الأشكال التي تساعد في تحسين جودة الفيديو وتقليل حجم الملف. وتختلف درجة جودة الفيديو وحجم الملف المنتج عند استخدام تقنيات مختلفة للترميز الرقمي.

1- الترميز البرمجي:
يتمثل في استخدام لغة البرمجة الخاصة بكل نظام حسابي.

2- الترميز الفيزيائي:
يتم استخدامه في تصميم نظم التحكم الآلي، حيث يتم استخدام مجموعة من الأجهزة الفيزيائية لتحويل الإشارات الكهربائية من الأجهزة إلى معلومات مفهومة.

3- الترميز الرياضي:
يستخدم في عمليات الحساب والإحصاء الرياضي، ويستند إلى الرموز والمعادلات الرياضية.

4- الترميز الإحصائي:
يستخدم في عمليات الإحصاء ويتمثل في استخدام الأرقام والإحصائيات والنماذج الرياضية لتحليل البيانات وتقدير المعلومات.

5- الترميز الصوتي:
يتم استخدامه في تقنيات الصوت والتسجيل والتحليل الصوتي، حيث يتم استخدام الأصوات والنغمات الخاصة لإيصال المعلومات والرسائل.