هناك عدة رموز رياضية مستخدمة في علم الموائع، ومن بينها:
1. P: الضغط (Pressure)
2. V: الحجم (Volume)
3. T: درجة الحرارة (Temperature)
4. ρ: الكثافة (Density)
5. μ: لزوجة الديناميكية (Dynamic Viscosity)
6. γ: الوزن النوعي (Specific Weight)
7. Q: معدل التدفق (Flow Rate)
8. Re: عدد رينولدز (Reynolds Number)
9. Fr: عدد فروود (Froude Number)
10. Ma: عدد ماخ (Mach Number)
تستخدم في نظم التحكم في درجة الحرارة عدة دوائر كهربائية مثل:
1- مستشعرات الحرارة (Thermistors)
2- مقاومات الحرارة (Resistance Temperature Detectors (RTDs))
3- حساسات الحرارة الإشعاعية (Pyrometers)
4- ترانزستورات التحكم في درجة الحرارة (Temperature Control Transistors)
5- المكثفات الحرارية (Thermal Capacitors)
6- الدوائر المتكاملة الخاصة بالتحكم في درجة الحرارة (Temperature Control Integrated Circuits (ICs))
7- أنظمة الاستشعار اللاسلكية التي تتحكم في درجة الحرارة عن بُعد.
معادلة حالة فان دير والز (van der Waals equation of state) هي معادلة حالة تُستخدم لوصف سلوك الموائع والغازات، وتُعبر بالصيغة:
(P + a(n/V)^2)(V-nb) = nRT
حيث:
P: الضغط (Pressure)
V: حجم المادة (Volume)
n: عدد جزيئات المادة (Moles of substance)
T: درجة حرارة المادة (Temperature)
R: ثابت الغاز العام (Universal gas constant)
a و b هما ثوابت الفان دير والز للمادة.
تُعتبر معادلة فان دير والز مفيدة في وصف سلوك الغازات بالقرب من درجة الحرارة الجدية (منخفضة الحرارة)، حيث تظهر هناك اختلافات في الخصائص الفيزيائية للمواد، مثل الشحن الكهربائي وحجم الجزيئات. يمكن استخدام المعادلة لتقدير حجم المنطقة التي يمكن للجزيئات الحركة فيها بحرية والمعروفة باسم حجم الانحلال (critical volume).
درجة الحرارة المناسبة لتفاعل معظم التفاعلات الكيميائية تتراوح بين 20 إلى 30 درجة مئوية، وهي ما يعرف بالحرارة الغرفية (room temperature). ولكن يمكن أن تختلف هذه الدرجة باختلاف نوعية التفاعل وشروطه الخاصة.
يمكن استخدام الـ Temperature sensors مع الأردوينو عن طريق توصيلها مع الدائرة الكهربائية الخاصة بالأردوينو وبرمجتها للقياس والتحكم في درجة الحرارة. يمكن استخدام أنواع مختلفة من الـ Temperature sensors مثل DS18B20 و LM35. يمكن العثور على مكتبات Arduino المخصصة لتحويل الإشارة الرقمية إلى قراءة درجة الحرارة الحقيقية ويمكن استخدامها في تطبيقات مختلفة مثل تحكم درجة حرارة الماء أو تحكم في درجة حرارة الغرفة.
يمكن استخدام العديد من الحساسات في الأردوينو، من بينها:
1- حساس التحول الكهربائي CT Sensor
2- حساس القياس البصري IR Sensor
3- حساس الضوء Light Sensor
4- حساس درجة الحرارة Temperature Sensor
5- حساس الرطوبة/التربة Moisture Sensor
6- حساس الاهتزاز Vibration Sensor
7- حساس الصوت Sound Sensor
8- حساس اللون Color Sensor
9- حساس التباعد Ultrasonic Sensor
10- حساس الحركة Motion Sensor
وهناك العديد من الحساسات الأخرى التي يمكن استخدامها في الأردوينو حسب الحاجة والتطبيق.
بعض أشهر مشاريع الأردوينو هي:
1- بوابة السيطرة على الوصول Access Control Gate
2- الروبوت المتحرك Mobile Robot
3- مشروع الذكاء الاصطناعي AI Project
4- مشروع التحكم في درجة الحرارة Temperature Control Project
5- مشروع التحكم في الإضاءة Light Control Project
6- مشروع التحكم في السيارات RC Car Control Project
7- مشروع الأجهزة الطبية Medical Devices Project
8- مشروع الحدائق الذكية Smart Gardens Project
9- مشروع التحكم في الطائرات المسيرة Drone Control Project
10- مشروع الروبوت الذكي Smart Robot Project.
هناك عدة أدوات تستخدم في صناعة الدوائر الإلكترونية للتشخيص واختبار الأعطال. بعض هذه الأدوات تشمل:
1. جهاز الاختبار المتعدد (Multimeter): يستخدم لقياس الجهد والتيار والمقاومة في الدوائر الإلكترونية.
2. منطق محلل الاختبار (Logic Analyzer): يستخدم لتحليل واختبار الإشارات الرقمية في الدوائر المنطقية.
3. محلل الطيف (Spectrum Analyzer): يستخدم لتحليل واختبار الإشارات الكهربائية واللاسلكية في مجموعة واسعة من التطبيقات.
4. جهاز الاختبار البصري (Optical Test Equipment): يستخدم لاختبار وتشخيص الألياف البصرية والأجهزة ذات الصلة.
5. مصدر الاختبار (Test Source): يستخدم لتوليد إشارات اختبار لاختبار أداء الدوائر الإلكترونية.
6. جهاز قياس الاهتزاز (Vibration Meter): يستخدم لقياس الاهتزازات في الأجزاء الميكانيكية للدوائر الإلكترونية.
7. جهاز قياس الحرارة (Temperature Meter): يستخدم لقياس درجة الحرارة في الدوائر الإلكترونية.
هذه بعض الأدوات الشائعة المستخدمة في صناعة الدوائر الإلكترونية للتشخيص واختبار الأعطال. هناك أيضًا أدوات أخرى تستخدم وفقًا لاحتياجات محددة في صناعة الدوائر الإلكترونية.
