خط کش های دیجیتال و آنالوگ

مقدمه:

یکی از مهم  ترین بحث ها درمهندسی،اندازه گیری است. اندازه گیری یعنی مجموعه عملیاتی که انجام می شود ، تا اندازه یک کمیت فیزیکی بر اساس یکی از یکاهای قانونی به دست آید. هرچه اندازه گیری ها دقیق ترباشد خطا کمتر خواهد بود.کشور های پیشرفته در علوم مهندسی دارای خطای کمتری هستند که بیانگر اهمیت اندازه گیری است.

مترولوژی علم اندازه گیری است.اولین بار نظریه ساخت دستگاه اندازه گیری توسط گوس ریاضیدان آلمانی در سال 1832 میلادی ارائه شد.او پیشنهاد کرد یکاهای پایه به یکدیگر وابسته نیستند و سایر یکاها بر اساس یکاهای پایه و به وسیله معادلات مربوط به کمیت فیزیکی بیان می شوند.

در سال 1860 دستگاه استاندارد بین المللی (SI) منتشر شد که شامل هفت یکای اندازه گیری، که به اختصار به یکا های (SI) معروف شدند ،بود.

عمل اندازه گیری توسط ابزار اندازه گیری صورت می گیرد.ابزار اندازه گیری وسایلی هستند که یک سیستم کنترل اندازه گیری را تشکیل می دهند و کل این سیستم زمانی قابل اطمینان خواهد بود که کلیه ابزارهای اندازه گیری در محدوده ی مشخصات تعیین شده صحت داشته و عمل کند.

کولیس،خط کش ،دماسنج ، ترازو، عمق سنج …از جمله ابزاراندازه گیری هستند.

در این جا به اختصار در مورد خط کش های دیجیتال و آنالوگ که ابزار اندازه گیری هستند بحث خواهد شد.

خط کش های دیجیتال :

خط کش دیجیتال یک سنسور اندازه گیری است که می تواند میزان جابجایی را  با دقت میکرون اندازه گیری نموده و به صورت سیگنال های الکترونیکی به نمایشگر یا کنترلر دستگاه انتقال دهد.

در اکثر مواقع خط کش دیجیتال از 2 قسمت تشکیل شده است :

1)بدنه خط کش

2)هِد خط کش

هر وقت که بدنه خط کش  نسبت به هِدخط کش حرکت بکند در خروجی خط کش سیگنال خواهیم داشت.سیگنال های خروجی از خط کش دیجیتال یا به نمایشگرها متصل می شوند تا درآن پردازش شده و مستقیما نمایش داده شوند یا اینکه وارد کنترلر ها شده و جهت تحلیل میزان جابجایی، اندازه گیری سرعت و شتاب و … به کار می روند. همواره جهت اتصال یک خط‌ کش به نمایشگر یا کنترلر بایستی به همخوانی مشخصات آنها توجه نمود . در بسیاری از نمایشگرها و کنترلر های جدید امکان معرفی برخی از مشخصات خط‌ کش فراهم شده ولی با این وجود بایستی آیتم های فوق مد نظر قرار گیرد .

نمونه ای از اتصال خط کش دیجیتال به نمایشگر

خط‌ کش‌های دیجیتال با طول‌های مختلف‌‌ (از چند‌سانتی‌متر تا حدود یکصد متر) و با تکنولوژی های مختلف (نوری ، مغناطیسی و…)و با ولتاژهای تغذیه متفاوت (5 ولت ، 12 ولت ، 24 ولت …) و شکل موج های مختلف سیگنال خروجی (مربعی ، سینوسی و …) و شکل های مختلف فیزیکی عرضه می گردد.

مزیت های خط کش دیجیتال:

1) زمان ماشین کاری را کاهش می دهد

2)دقت ماشین کاری را بالا می برد

3)کیفیت را بهبود می بخشد

4)کار کردن با آن ساده است

خط کش دیجیتال

امروزه خط کش های دیجیتال با توجه به کارکرد انواع گوناگونی دارند.خط کش های نوری و مغناطیسی از جمله ی آن ها هستند،که به اختصار به بررسی آن ها می پردازیم.

خط کش نوری:

در این خط‌ کش‌ها یک منبع فرستنده نور و یک گیرنده حساس به نور وجود دارد . در هنگام جابجایی نور توسط خطوطی که روی شیشه یا فلز حک شده قطع می‌گردد . تعداد قطع و وصل شدن خطوط نور متناسب با میزان جابجایی بوده و به شکل سیگنال الکتریکی از خط‌کش خارج می‌گردد . در خط‌ کش های نوری منبع نور می‌تواند مرئی یا نامرئی باشد. همچنین خطوطی که نور را قطع می‌کند می‌تواند روی شیشه یا فلز حک شده باشد . عموما در خط‌ کش ها از شیشه استفاده شده است .

ساختار خط  کش نوری

خط کش مغناطیسی:

خط ‌کش‌های مغناطیسی شامل یک نوار مغناطیسی به پهنای حدود ده میلیمتر و ضخامتی کمتر از دو میلیمتر است که روی آن بوسیله مغناطیس کد‌گذاری شده است و یک سنسور یا هد که در نزدیکی نوار حرکت کرده و از آن متاثر شده و سیگنال‌هایی را متناسب با میزان جاجایی صادر می کند. خط‌ کش‌های مغناطیسی معمولا دارای IPبالا بوده و قیمت آنها در مقایسه با خط ‌کش‌های نوری برای طول های بالاتر از یک متر ارزان تر می‌باشد.این خط ‌کش‌ها با رزولیشن پنج میکرون و یک میکرون عرضه می گردد.

مهمترین مزیت این خط‌ کش امکان ارائه آن تا حدود پنجاه متر و قیمت فوق العاده ارزان آن در طول‌های بلند‌(بالای دو متر) است . مزیت دیگر این خط‌ کش‌ها عدم‌اتصال فیزیکی بین هد و خط‌ کش است . به عبارت دیگر هد در نزدیکی خط کش و با فاصله نصب می‌گردد.

خط کش مغناطیسی

خط کش های آنالوگ:

خط کش اهمی خطی که نام دیگر آن ترانسدیوسر خطی می باشد ، یکی از پر کاربرد ترین و پر مصرف ترین انواع خط کش  می باشد. این ابزار قادر به تبدیل یک کمیت آنالوگ به کمیت آنالوگ دیگری است . خط کش اهمی می تواند حرکت خطی یا مکان را به کمیت الکتریکی اهم، تبدیل نماید. به خط کش اهمی خطی (Linear rod type) خط کش مقاومتی یا خط کش الکترونیکی یا خط کش پتانسیومتری نیز می گویند.

نمونه ی ساده ای از خط کش آنالوگ

مزیت های خط کش آنالوگ:

1)عمر طولانی

2)دقت عالی

3)کارایی بالا

4)ویژگی مطلق بودن

خط کش آنالوگ هم مانند خط کش دیجیتال با توجه به کارکرد انواع گوناگونی دارد. خط کش اهمی میله ای ،خط کش مقاومتی T/Tꓢ ،خط کش اهمی LWH،خط کش KL و…از انواع آن است.

                  LWH                                                KL                                                             T/TS

منابع:

1)teyban.net

2)quora.com

3)instructure.com

4)Wikipedia

5)kanoone abzar.com

6)iran2020.com