قياس المكونات الإلكترونية،

قياس المقاومات
كيف نقيس المقاومات؟ أولا يجب أن نعرف قيمتها.
كثير من المشاركات تطلب التعرف على الألوان وطريقة تحديد قيمة المقاومات. دوما يكون الرد بالجداول و المواقع المخصصة للحساب مثل
http://www.csgnetwork.com/resistcolcalc.html
أو
http://www.elexp.com/t_resist.htm

و لم أرى برنامج للمقاومات على الهاتف المحمول وليس منطقيا أن تشترى حاسب نقال لحساب المقاومات فى الموقع، لكن لو أردت أن تحفظها يجب أن تفهمها إذ لو فهمتها لن تنساها
هل تذكر ألوان الطيف؟ ربما لا ، حسنا الألوان الرئيسية ثلاث تتكون منها باقى الألوان (ألوان و ليست أضواء) وهى الأحمر والأصفر و الأزرق وهى بأرقام 2 و 4 و 6 على التوالى، و أقلها الأحمر فلا تنسى الأشعة دون الحمراء و أعلاها الأزرق ولا تنسى فوق البنفسجية.
لو مارست الرسم ستذكر أن مزج الأحمر بالأصفر ينتج البرتقالى لذا فالبرتقالى بين 2 و 4 أى = 3
و ستذكر أيضا أن مزج الأصفر والأزرق ينتج الأخضر لذا فالأخضر بين 4 و 6 أى = 5
و أيضا الأحمر مع الأزرق ينتج البنفسجى لذلك فهو بعد 6 أى 7
اللون الأسود من لا لون وهو ماص لكل الأضواء لذا فيناسبه صفر
و مزج الألوان الثلاث ينتج بنى أى "كل" الألوان أى واحد صحيح
بقى الضوء الأبيض هو ضوء يحتوى أعلى قدر من الألوان فهو 9
و الرمادى درجة أقل من الأبيض فهو 8

بهذا نستطيع أن نتذكر المحاور الأساسية 2 و 4 و 6 ونركب الباقى
قيمة المقاومة تعتمد على دقتها فلو كانت 20% أو 10 % أو 5 % فيكفى ذكر عددين وعدد الأصفار لأن الخطأ فى قيمتها لا يجعل لإضافة رقم ثالث أي معنى فمثلا
مقاومة 12 ك بدقة 5% تعنى أن قيمتها تتراوح بين 12ك + 600 أوم إلى 12ك – 600 أوم أو 11.4 ك أوم إلى 12.6 ك أوم و بالتالى لا يفيد أن أقول أنها 12.5ك فالخطأ فى صناعتها يغطى على الدقة فى ذكر "0.5" الإضافية.
لكن لو ذكرت أن دقتها 1% سيكون الخطأ 120 أوم بدلا من 600 و بالتالى سيكون ذكر 12.5ك يعنى أنها ستتراوح بين 12.6 و 12.4
هذا المبدأ يجعل وضع الألوان على المقاومات حتى 5% من ثلاث حلقات متماثلة العرض، الأولى أقرب لأحد الأطراف و تمثل أول رقم والتالية الرقم الثانى و الثالثة تمثل عدد الأصفار المضافة يمين المقاومة ثم تلى ذلك حلقة رابعة أعرض من سابقاتها للتمييز وهى تحدد الدقة فتكون
ذهبى والذهب أغلى و تعنى 5% أى الأفضل
فضى و تكون 10 %
بدون لون تعنى 20% وهذا النوع انتهى من السوق الآن لتقدم تقنية التصنيع.

أما إن كانت ذات دقة أفضل من 5% ، فكما ذكرنا نحتاج لرقم آخر فتكون ثلاث أرقام ثم عدد الأصفار و الحلقة الخامسة ذات لون أيضا لتحدد الدقة فلو كانت حمراء تعنى دقة 2%
لو كانت بنى تعنى 1 %

اللون الأخير (عدد الأصفار) قد يكون فضى بمعنى 0.01 أو ذهبى لتكون 0.1

أظن أن الكتابة بالأرقام أسهل، حسنا ، مقاومات التثبيت السطحى يكتب عليها بنفس الطريقة أى مثلا يكتب عليها 102 وهذا لا يعنى مائة أوم و اثنين بل تعنى ألف أوم حيث الرقم الأيمن هو أيضا عدد الأصفار. طبعا هناك سببا لكل شيء، فالخطأ فيها غالبا 5% أى +/- 5 أوم لو كانت 100 أوم وبالتالى كتابة 102 لا معنى لها أما كونها تعنى 1000 أوم منطقى لأن 103 ستعنى 10ك و 104 ستعنى 100ك.
فى دوائر الرسم كما على المقاومات الكبيرة الحجم (وات عالى) نجد أحيانا الكتابة بالحروف والأرقام لكن 1.2ك قد تسبب ارتباك لسهولة فقد العلامة العشرية لذا تكتب 1K2 حيث يوضع حرف R للأوم و K لكيلو أوم و M لميجا أوم فمثلا 0R47 تعنى 0.47 أوم.

الآن نعلم كيف نستخدم الآفو لقياس المقاومات بضبط المدى و التأكد من نظافة أطراف المقاومة و القياس وإن لم تظهر قراءة نعلم أن المقاومة أكبر من المدى. أيضا لا نلمس أطراف القياس بأيدينا أثناء القياس حتى لا تدخل مقاومة الجسم فى القيمة مسببة خطأ فى القياس.
لو المقاومة فى الدائرة، يجب أن نفصلها أولا من التغذية و نتأكد من تفريغ مكثفات وحدة التغذية لأن هناك عوامل أخرى قد تتدخل فى التسبب فى خطأ القياس، لو نظرنا لدائرة مكبر ترانزيستور تقليدية كهذه

سنجد أن قياس R3 لا يسبب مشكلة لأن الترانزيستور غير موصل لكن قياس أى من R2 أو R3 قد يتطلب بعض الحيطة.
عند محاولة قياس R2 مثلا، ستجد أن R3 تكون على التوازى معها، هل لاحظت ذلك؟
المكثف C2 يمثل قصر بين الطرف العلوى والأرض،
مهلا – هذا الكلام غير منطقى لسببين أولهما المكثف لا يوصل التيار المستمر و الثانى أن الطرف العلوى موجب والثانى سالب ولو حدث هذا القصر سيكون على وحدة التغذية.
معك حق طالما الجهاز فى الكهرباء ولكن بعد تفريغ المكثف، سيكون مسار شحنه هو من الآفو خلال المقاومة R3 وحتى يتم الشحن فالجهد عليه = صفر و يقبل تيار الشحن أشبه ما يكون بالقصر، و يزداد الفولت عيه تدريجيا مع الشحن، ونظرا لكونه كبير القيمة قد يحتاج لعدة ثوان لذلك قد يسبب خطأ فى القياس و يظهر كقيمة قليلة للمقاومة تزداد تدريجيا. لتحديد هذه الحالة اعكس أطراف القياس ستنعكس الآية أى تجد مقاومة أعلى من الطبيعى وتقل بالتدريج.
كيف يقيس مقاومة اعلى؟ ببساطة الشحنة التى قبلها المكثف يردها ثانية فى الدائرة لانعكاس أقطاب القياس، وتيار الشحن أصبح تيار تفريغ الآن.
******************************88
قياس المكثفات

كثير من الشرح يقول ضع الآفو على أعلى قيمة قياس أوم وقس المكثف ستجد أنه يشحن ثم اقلب الأطراف تجده يفرغ وهذا دليل سلامته، حسنا – لماذا إذن كثيرا ما تشكو من عطل ما فيقال لك "قم بتغيير كل المكثفات بالدائرة" بدلا من الاختبار بالطريقة السابقة؟ - هذا ليس حلا غير علمى قدر ما أن المشكلة صعبة الحل.

لقياس المكثفات فى الدائرة تقنية متقدمة جدا تعتمد على استخدام حاسب آلى مع عدة نقط قياس ولكنها موجودة و تناسب الشركات وليس الأفراد و بالنسبة لنا لا حل فى قياسها بالدائرة و إن صح أسلوب ما فى حالة لن يصح فى كل حالة، لذا إن شئت القياس فليكن خارج الدائرة

هناك بعض المذاهب التى تتبنى نظرية إن شحن فهو سليم ، ولو كانت تجدى ما قيل "قم بتغيير كل المكثفات بالدائرة" ، حقا الشكل يوحى و يكشف أنه تالف لكن للتأكد أنه سليم فالقياس وحدة دليل أنه لم تتغير قيمته وهذا أحد أسباب تلفه. تغير القيمة هو عرض من أعراض المكثفات الكيماوية فقط وليست الأنواع الأخرى إلا نوع واحد فقط وهو بوليستيرين ذوفيلم المعدنى وهو معروف باسم مايلار والاختلاف أن المعدن يكون فيلم رقيق على العازلمما يجعل له خواص فريدة منها عند حدوث قصر بداخله فالشرارة تأكل المعدن والعازلتاركة المكثف أقل قليلا فى قيمته دون حدوث قصر لعدم تكون كربون من الاحتراق وعدمتوافر معدن بغزارة تؤدى لالتحام الطبقات مكونا قصر مستديم – ربما هذا ما قد حدث ولهذا فالقياس واجب
لمزيد من المعلومات عن المكثفات ارجع لأوائل هذا الموضوع
http://www.arab-eng.org/vb/t30647.html

أما الأنواع الأخرى والتى لا تبدو على الآفو تشحن وتفرغ تعانى من انقطاع طرف توصيل و بالتالى تنقص القيمة تماما من قيمته إلى عدة بف.

قياس الملفات:

هناك مدرسة تتبنى فكرة قيس بالآفو فإن أعطى قياس فهو سليم ولكن

هذه بعض أنواعها كما أن مكونات التثبيت السطحى لا تفرق بين شكل المقاومة والملف و المكثف، لو زاد التيار عن حدوده سيسخن العازل و يتلف. مثلا النوع الأيمن تثبيت سطحى و يتحمل تيار كبير وهو فى مسارات خطوط التغذية و الأوسط إما تيارات أكبر أو محولات قدرة تعمل على تردد عالى و الأيسر إما محولات أو ملفات منع شوشرة فى مدخل الكهرباء. قياس الأوم لا يؤكد أنه لا يوجد قصر بين اللفات ما لم تكن لفات الملف واضحة للفحص بالنظر. وحده قياس الحث يؤكد ذلك.

لمزيد من المعلومات عن أنواع الملفات ارجع لأوائل هذا الموضوع
http://www.arab-eng.org/vb/t30647.html

قياس ألثنائيات:
أول شيء طبعا كما تقول كل المقالات التى تتناول هذا الموضوع، ضع الآفو على وضعية الموحد والتى يرمز لها بالرمز التقليدى للموحد وقيس، غالبا عند وضع السلك الأحمر جهة الطرف ذو العلامة والأسود فى الجهة الأخرى ستقيس حوالى من 600 إلى 800 و عند عكس الأطراف لا تقيس شيئا .
هذا بالطبع مع الثنائيات العادية و لكن يجب أن تعلم أى ثنائى تختبر فهناك حوالى 12 نوع من الثنائيات تجدها فى هذا الرابط.

http://www.arab-eng.org/vb/t30647.html

لاحظ أن أجهزة القياس متنوعة والشرح السابق ينطبق على الأجهزة ذات الملف المتحرك لأن اتجاه التيار اللازم لانحراف المؤشر يفرض أن يكون الطرف الأحمر يعطى الجهد السالب وهو عكس الوضع الطبيعى لكن الأجهزة الرقمية صححت هذا الوضع لمرونتها.

الشرح السابق يصلح للثنائيات العادية و أيضا للزينر لأن الأخير قلما تتغير قيمته ما لم يكن ذو قدرة عالية وتعرض لحرارة عالية
لا تفاجأ إذا كان قياس ثنائى أعلى من المعتاد فالوحدات ذات التيار العالى أو الفولت العالى قد تقيس أعلى من المعتاد وهذا لطبيعة تركيبها
أيضا يجب ملاحظة أن أعلى فولت لثنائى هو 1000 فولت لذلك عندما تجد ثنائى أعلى من 1000 فاعلم أنه مكون من عدد من الوحدات متصلة على التوالى فى غلاف واحد. طبعا باستخدام 2 فولت فى الآفو لن تختبر أكثر من 2-3 ثنائيات على التوالى ولهذا لن يقيس و لن تعلم إن كان يعمل أم لا
الحل طبعا استخدام محول للحصول على 12 – 24 فولت و اختبر هذا الثنائى فى دائرة تقويم عادية

الأنواع الباعثة للضوء ستقيس قيم أعلى مثلا الأحمر سيقيس حوالى 1500 ولكل لون قياس مختلف حتى باعث الأشعة تحت الحمراء يختلف عن مستقبل تحت الحمراء ويقيس قرابة 1800
الآفو على وضع قياس أشباه الموصلات يجعل الثنائى يضيء

باقى أنواع الثنائيات يجب توخى الحذر فيها فثنائى القدح هو عبارة عن SCR أو ثايريستور فقط جهد الانهيار له محدد . لذلك فهو عادة لا يقيس فى الاتجاهين.
لذا لو أعطى قياس فى أحد الاتجاهين فهو تالف أما لو لم يعطى قياس، هل هذا يعنى أنه سليم؟ لا ضمان لذلك إذ ربما يكون عطله أنه لا يقدح أى لا يعمل، لذا الحكم من الأداء فى الدائرة.

المرة القادمة إن شاء الله كيفية قياس الترانزستورات و الثايريستور

يوجد كما نعلم عدة أنواع من الترانزيستور لذا سنتناولها بالترتيب إن شاء الله
النوع العادى ثنائى القطبية Bi-Polar نجد منه المفرد و الدارلنجتون و منه به ثنائى بين الباعث و المجمع و يسمى Free wheeling أى التشغيل الحر لأن هذه الكلمة أصلا تطلق على :الحدافة" الملحقة بالات الاحتراق الداخلى لتخزن الطاقة أثناء الاحتراق وتطلقها لاحقا أشبه بما يفعله الملف فى الدوائر.
إن كانت الأطراف مجهولة ، فيمكن تحديدها ببساطة كالآتى
الترانزيستور المحتوى ثنائى هو ترانزيستور قدرة ولذلك شكله إما بيضاوى أو مبطط TO-3, TO-220 أما باقى الأشكال فعادة لا تستخدم مع الأحمال الحثية ولا تحتوى ثنائيات
كل المكونات فى العبوة المبططة والمسماة TO-220 تخضع لقاعدة عامة وهى عند النظر للواجهة حيث الكتابة مرئية والأرجل لأسفل يكون الدخل (سواء قاعدة أو بوابة) على اليسار و فى المنتصف تجد المجمع C أو Drain أو المهبط Cathode و أقصى اليمين الباعث E أو المصدر Source أو المصعد Cathode
أما الأنواع الصغيرة فتجد فيها جميع الاحتمالات
طبعا قياس الترانزيستور كما نعلم من تركيبة ستجد قياس ثنائى بين القاعدة والباعث BE وثنائى بين القاعدة والمجمع CE و يجب أن لا يكون هناك أي قياس بين المجمع والباعث CE من أى نوع إلا إن كان ترانزيستور قدرة و مزود بثنائى داخلى
لو كان الطرف الموجب على القاعدة يجعل الثنائيان فى حال توصيل فهو NPN أو س م س والعكس بالعكس
سنلاحظ باستخدام الآفو الرقمى أن القياس بين القاعدة والمجمع CB أقل قليلا من القاعدة باعث EB وهذا راجع للتركيب الداخلى حيث نسبة الشوائب أعلى ومساحة المجمع أكبر.
الثنائى المضاف للترانزستورات السريعة ستلاحظ أنه قد يكون قياسه أقل من العادى لأنه من نوع شوتكى السريع
طبعا لم يعد هناك ترانزستورات جيرمانيوم لنقول أن قياسها أقل من السيليكون
ترانزستورات القدرة منها ذات تركيبة دارلنجتون وهذه تقيس بين الباعث والقاعدة مقدار 2 ثنائى عادى ولذلك يمكن ملاحظة ذلك أما فى وحدات القدرة فقد تجد أيضا مقاومة بين الباعث والقاعدة مثل BU2525DF وهذه مضللة فى القياس – مثل هذه الوحدات تستطيع الجزم أنها تالفة لو كان هناك قصر بين الأطراف أو أحد الأطراف مفتوح لكن لا تجزم بأن الوحدة سليمة لأن المقاومة تمنع القياس السليم بالآفو
طبعا التأكد الوحيد باستخدام دائرة لقياس معامل التكبير

هناك حقيقة نادرة لكنها موجودة وهى أن هناك احتمال أن يقيس الترانزيستور قياسا سليما ولكنه فى الدائرة لا يعمل أى أنه ينهار عند جهد التشغيل و قد حدثت معى فى دائرة تلفاز به عدم تزامن رأسى والدائرة تشير لترانزيستور محدد.
بالقياس خارج الدائرة أكثر من مرة يعطى نتائج ممتازة وفى الدائرة قياساته مختلفة - بتغييره تم إصلاح العيب

هناك العبوة المستخدمة فى المكونات ذات التثبيت السطحى ، هذه العبوة قد تحتوى ترانزيستور أو ثنائى أو أكثر ولا كتابة عليها للاستدلال – ما لم تكن الرسومات (الدائرة والمنظور) موجودة فالمقارنة بالسليم هى الحل الوحيد

قياس الثايريستور و التراياك

نعلم أن الثايريستور يعمل كثنائى ولكن يمكن التحكم فيه متى يؤدى دور الثنائى و متى يتوقف ، وبذلك نجد أنه فى الوضع العادى لا يوصل، و عندما يمر تيار فى طرف البوابة، يتحول إلى ثنائى
لهذا لا يمكن القياس إلا باستخدام وسيلتين معا ، الأولى تتحكم فى القاعدة والأخرى تكشف أداؤه كثنائى.
بين البوابة والمهبط "كاثود" ستجد ثنائى ولكن قيمه تختلف حسب القدرة و الخواص. لذلك بالقياس بالآفو تحكم على خواص وصلة البوابة. لو وجدت قصر فهو تالف
أيضا يجب أن تستخدم أعلى مدى لقياس الأوم ولا تجد أى تسريب بين المصعد والمهبط k,a و لكن فى وحدات التيار العالى فالأمور ليست دوما ما نحلم به، قد تجد 1 ميجا و يعمل بكفاءة. و طبعا وجود قصر ينهى القضية.
هل لو كانت القياسات كلها سليمة يعنى هذا أنه سليم؟؟
الاحتمالات فى وحدات التيار العالى أن يكون هناك فصل فى طرف الأنود أو المهبط a داخل العبوة – كما أن هناك تلفا يحدث مع الحرارة وهو تسريب بين الأنود و البوابة لا يسهل قياسه لكن عند وضع فولت التشغيل ، يبدأ فى الفتح دون تفعيل طرف القاعدة.
لذا الحكم الكامل بدائرة تشغيل مناسبة و تستخدم مع وحدات الجهد العالى لمبات إنارة عادية لتوضح ما إن حدث تسريب أو بعبارة أخرى هل تستطيع غلقه كما تستطيع فتحه أم لا.
التراياك يكافئ 2 ثايريستور متصلين عكس بعضهما ليمرر كل منهما التيار فى نصف ذبذبة و تجمع البوابتين معا ، التراياك الفعلى قطعة سليكون واحدة ذات تركيب خاص وليست بالفعل 2 ثايريستور.
الكلام هو نفسه فقط لأنك تفتح التراياك فى كلا نصفى الموجة، فلن تجد ثنائى بين البوابة والمهبط حيث لا تجد مصعد و لا مهبط و لكن mt1,mt2 و المقصود هنا mt1 و ستجد بينه و بين البوابة مقاومة من 40 على 150 أوم و ربما تختلف حسب الطراز.

قياس ترانزستورات FET,MOSFET
نعلم أن هناك نوعان من الأول MOSFET وهما العادى و المحسن Depletion, Enhanced بينما لا يوجد سوى نوع واحد "عادى" Depletion من الترانزيستور FET وهذا بالطبع لا يقصد به موجب أو سالب N,P type لأن اختلاف القطبية لا يؤثر على الأداء.
لمزيد من التفاصيل عن تركيب و أداء كل نوع يمكن الرجوع لهذه السلسلة
http://www.arab-eng.org/vb/t30647.html

قياس FET ، سهل لأننا نعلم أن بين المصدر و المصرف أو المخرج Source, Drain مقاومة صغيرة و يجب أن تزداد بزيادة فرق الجهد بين البوابة و المصدر
أيضا بين البوابة والمصدر Gate / Source – و البوابة و المخرج Gate / Drain تجد ثنائى عادى يحدد نوع القناة – لو بوضع الطرف الموجب على البوابة يمر التيار يكون N- Channel والعكس بالعكس.
قد يكون من الصعب تحديد طرفى المصدر و المصرف أو المخرج Source, Drain و السبب أن بينهما قناة متصلة وهما من نفس القطعة و هو مغاير للترانزيستور العادى حيث الباعث من مادة تركيز شوائبها و أبعادها مخالفة للمجمع و أيضا بتوصيل الترانزيستور FET فى وضع مقلوب أى تبديل طرفى المصدر و المصرف أو المخرج Source, Drain سيظل يعمل ربما أقل جودة لكنه لن يتوقف مثل الترانزيستور العادى ثنائى القطبية الذى لن يعمل على الإطلاق.
بالنسبة لترانزيستور MOSFET فالأمر مختلف لأن النوع العادى ستجد بين المصدر و المصرف أو المخرج Source, Drain مقاومة تقل بوضع جهد على البوابة بينما النوع المحسن ستجد دائرة مفتوحة بين المصدر و المصرف أو المخرج Source, Drain و تقل المقاومة بينهما بوضع جهد بين البوابة و المصدر Gate – Source .
مشكلة ترانزيستور MOSFET أن البوابة معزولة عن باقى الترانزيستور لذا ستقيس دوما مالا نهاية وهو أمر إن لم تجده تتأكد أن الترانزيستور تالف لكن لو كان الطرف فعلا يقيس مالا نهاية، فربما لا تتأكد من جودة الترانزيستور.
لكن لحسن الحظ هناك حلا بسيطا و اختراع اسمه بطارية 9 فولت يمكنك استخدامها مع مقاومة على التوالى مثلا 1 ك إلى 10 ك و تقيس بين طرفى المصدر و المصرف أو المخرج Source, Drain ثم توصل البطارية بين البوابة و المصدر، إن كان الطرف الموجب على البوابة يسبب انخفاض المقاومة بين طرفى المصدر و المصرف أو المخرج Source, Drain كان الترانزيستور جيدا و ذو قناة سالبة N-Channel
عند التعامل مع MOSFET حاول أن تتحرى الحذر باستخدام نظام أرضى جيد و الحيطة أفضل من الندم رغم أننى لم استخدمها ولم أجد مشاكل.
للأمانة العلمية فغالبية القطع خاصة التى تتعامل مع القدرات العالية تضع وسائل حماية تقى المكون من التلف بواسطة الكهربية الساكنة Static Electricity ولكن قليلا و خاصة فى ترانزستورات مكبرات الترددات العالية و العالية جدا، بعضها لا يستخدم هذه الطرق حتى لا تؤثر على القيمة العالية جدا لمعاوقة الدخول ولا تزيد من قيمة السعة الشاردة لدائرة البوابة. هذه القطع و تعلم عنها من Data Sheet احترس و خذ حيطتك كاملة.

المرة القادمة إن شاء الله نستكمل بالحديث عن المحولات والذى سيكون آخر المكونات.

إن كان لديكم أى استفسار أو مكونات أخرى قبل الدخول فى الدوائر المتكاملة، رجاء طلبها وشكرا.

موضوع: قياس المكونات الإلكترونية، 2011-01-07, 04:47

لقياس المكونات الإلكترونية، يجب أولا أن نعرف ما هى أدوات القياس

1 – الآفو
2- الأوسيلوسكوب
الأوسيلوسكوب وضعت شرحا له فى هذا الرابط،

http://www.arab-eng.org/vb/t185579.html

لهذا سنتكلم هنا عن وسائل القياس الأخرى.
البعض يخلط بين الفولتميتر و الآفو فى حين أن الآفو حقيقة ليس جهازا واحدا و لكنه عدة أجهزة معا وهو حقيقة اسم ليس له معنى ولكن اختصار للحرف الأول من الخواص التى يقيسها وهى التيار و الفولت و الأوم
Ampere, Voltage, Ohm.
لنعرف كيف يستخدم و متى، يجب أن نعرف مما يتركب و ما هى أنواعه و فيم يستخدم كل نوع.
ينقسم الآفو لنوعين رئيسيين هما النوع التماثلى و النوع الرقمى والأول هو الأقدم وكلاهما يؤدى دورا عظيما فى عالم القياس.
النوع الأول و المسمى التماثلى و يسمى أيضا أداة الملف المتحرك وهو كما بالشكل التالى عبارة عن ملف من سلك نحاسى دقيق موضوع فى مجال مغناطيسى قوى و ثابت. عند مرور تيار به ، يتولد فى الملف مجال مغناطيسى يولد مع المجال الثابت (حسب قوانين اليد اليمنى ) قوة على سلك الملف والتى تولد بدورها عزم ازدواج يدير الملف فى اتجاه عقارب الساعة. نظرا لوجود سوسته (زنبرك أو ياى) يحدث اتزان بين قوة السوستة و قوة الملف، هذا الاتزان يعتمد على قيمة التيار ولذلك تكون العلاقة بين زاوية الانحراف و التيار علاقة خطية.

تقاس حساسية هذا الجهاز بالتيار اللازم عند أقصى انحراف. وبلغت حتى 50 ميكرو أمبير أى 50 ميكرو أمبير تكفى لأقصى انحراف.
يوضع خلف المؤشر تدريج يبين القياس و بلغت زاوية الانحراف 120 درجة مما جعل من السهل تقسيمها إلى 100 قسم أى يمكن قياس نصف ميكرو أمبير . لزيادة الدقة وضعت مرآة مع التدريج حتى يتمكن القارئ من مطابقة المؤشر على صورته. ما زال كثير التواجد فى لوحات الكهرباء وغيره من القياسات لرخص ثمنه

لماذا نبحث وراء الماضى؟ العالم الآن رقمى و الآفو الرقمى موجود!!!
أجل ولكن بالفهم الصحيح نجد بعض التطبيقات – خاصة تلك التى يجب أن يوضع حمل ما على نقط القياس، لا شيء يتفوق على الملف المتحرك.
علمنا أنه يحتاج 50 ميكرو أمبير لينحرف لأقصى الانحراف. بتطبيق قانون أوم نجد
1 فولت = التيار × المقاومة = 0.000050 × م
م = 20 ك أوم أى أنه يوفر مقاومة دخول = 20 ك أوم / فولت
إذن لو وضع على مدى 5 فولت ستكون له مقاومة = 5 × 20 = 100 ك أوم وهكذا

نظرا لأنه أداة تعمل بالتيار، فهو لا يقيس سوى التيار و لقياس أى شيء آخر، يجب تحويله لتيار
لقياس الفولت، يجب توصيل مقاومة على التوالى و عليه يصبح التيار = الفولت ÷ المقاومة حسب قانون أوم
مثلا لقياس 100 فولت كأقصى انحراف نقسم 100 فولت ÷ 50 ميكرو أمبير = 2000000 أوم أو 2 ميجا أوم.
لقياس تيار فهو لها ولكن لزيادة التيار عن 50 ميكرو يجب استخدام مقاومة على التوازى "لتسريب" هذا التيار الزائد ولحساب قيمتها يجب قياس مقاومة الملف الأومية و لقياس 10 مرات التيار السابق إذن سيمر فى المقاومة 9 مرات التيار المار فى الملف أى ستكون المقاومة 1 ÷ 9 من مقاومة لملف
أما لقياس 1 أمبير فهو 20000 مرة قدر تيار الملف و عليه المفروض أن نقول أن المقاومة 1 ÷ 19999 مرة – هل حقا هناك فرق أن نقول 1 ÷ 20000 ؟ على أى حال لا توجد مقاومة أفضل فى دقتها من 0.1% أى 20 ÷ 20000

الآن لنقيس المقاومة ، يجب أن نحول المقاومة المجهولة لتيار! كيف هذا؟
سنحتاج أولا لبطارية لتمد بالتيار، مقاومات لتنسيق هذا التيار بحيث يمر التيار بالقدر الذى سمح به المدى المطلوب قياسه.
مهلا – كنا نتكلم عن أقصى قيمة تكون مناظرة لأقصى انحراف، لكن هنا البطارية داخل الجهاز والتيار يخرج منه، إذن أقصى تيار يساوى أقصى انحراف!!
أجل ولهذا نجد أن التدريج معكوس أى الصفر على أقصى انحراف ولا توجد أقصى قيمة!!
هل هذا يعنى أننا نقيس كل المقاومات على مقياس واحد؟ الإجابة نعم ولا - كيف؟
نلاحظ أن نصف التدريج يقابل نصف التيار اللازم لأقصى انحراف أى 25 مايكرو أمبير ولو استخدمنا بطارية 1.5 فولت بالقسمة ينتج 60 كيلو أوم أى أن من صفر إلى 60 ك لهم نصف التدريج و من 60 إلى مالا نهاية لهم نفس المدى أى نصف التدريج، لهذا يتضح أن النصفين غير متكافئين، أحدهما مفرود على 60 ك والآخر لمالا نهاية.
لتغيير المدى إما نوصل مقاومات على التوازى ليقل المدى أو نستخدم جهد أعلى و ستظل دوما النسبة واحدة و نصف التدريج هو نصف التيار و يكون على أطراف القياس نصف الفولت.
مما سبق ، ولأنه يعتمد أساسا على التيار، فهو يمثل مقاومة موضوعة بين طرفى القياس، ورغم كونها مقاومة كبيرة إلا أنها تؤثر على القياس كما سنرى لاحقا
*******************************

الأجهزة الرقمية DMM
أول اختلاف نلاحظه هو الاسم حيث تحول من AVO إلى DMM وهى اختصار Digital Multi Meter أى الجهاز الرقمى متعدد القياسات لأنه بالتقنية الرقمية أمكن إضافة قياسات كثيرة بكلفة قليلة و دقة عالية.
يعتمد هذا النوع على وحدة تحويل من تماثلى لرقمى والمعروفة باسم ADC وهى اختصار Analog to Digital Converter و إن شاء الله سيأتى شرحه فى السلسلة

http://www.arab-eng.org/vb/t200039.html

هذه الوحدات تبنى بتقنية MOSFET والتى تجعله ذو مقاومة دخول عالية جدا و ثابتة على كل مدى القياس وهو ما لم يكن متاحا فى أجهزة الملف المتحرك MCI السابق شرحها. و يكون خرجها عبارة عن أرقام تعرض على شاشات رقمية و المسماة 7Segment Display
تصنف هذه الأجهزة حسب عدد الأرقام الممكن عرضها فمنها 3 ونصف أو 3 و ثلاث أرباع و 4 ونصف و أربعة و ثلاث أرباع رقم.
نصف رقم؟؟ ماذا يعنى نصف رقم أو ثلاث أرباع؟؟
"نصف رقم" اصطلاح يعنى يعرض صفر أو واحد فقط ، إذن الجهاز ذو ثلاثة ونصف رقم يعرض من 0000 إلى 1999 بينما ثلاثة وثلاث أرباع يعرض من 0000 إلى 3999 وهكذا بالنسبة لأربعة أرقام تعرض حتى 19999 أو 39999
العلامة العشرية لا تدخل فى الحساب. كيف؟
كل هذه الوحدات تحول من صفر إلى +/-2 فولت إلى ثلاثة ونصف رقم أو +/ - 4 فولت إلى 3 وثلاث أرباع رقم و عليه فالدائرة الخارجية تحدد المدى و تضيء العلامة العشرية المناسبة على الشاشة.
هناك وحدات مثل MAX133-3-3-4Digit-DMM تستطيع أن تقوم بكل العمل و تغير المدى آليا و تقبل من +/- 400 مللى فولت إلى +/- 4000 فولت دون الحاجة لمفتاح.

هذه التقنية تقيس الفولت فقط أى يجب أن نحول كل ما نريد قياسه إلى فولت فمثلا لقياس التيار يجب أن نضع فى الجهاز مقاومات عياريه ليمر فيها التيار و نقيس الفولت الناتج.
لقياس المقاومات يجب أن نستخدم مصدر تيار ثابت ذو قيمة عياريه، و نجعل هذا التيار يمر فى المقاومة المجهولة ونقيس الجهد عليه. هذه التقنية وفرت أمرين غاية فى الأهمية بالنسبة للنوع السابق ذو الملف المتحرك:
أولا انتظام المدى فمثلا لقياس مدى 200 أوم نجد أن قياس المقاومات من صفر إلى 10 يحتوى 10 أقسام تماما كالمدى من 180 إلى 190
ثانيا انتظام دقة القياس ففى المثال السابق، دقة قياس 10 أوم يكون بنفس دقة قياس 180 أوم

هذه صورة آفو يستخدم الملف المتحرك و تجد منتصف التدريج الأعلى و المكتوب عليم OHMS قيمته 10 أى النصف الأيمن يقيس من صفر إلى عشرة أوم والجزء الأيسر يقيس من 10 إلى مالا نهاية، لذا الدقة فى الجانب الأيمن جيدة لكن كلما اتجهنا يسارا نحو القيم الأعلى نجد الدقة فى هبوط مستمر.
لكن هل حقيقة هى فقط 10 أوم؟ انظر لمفتاح اختيار مدى القياس ستجد أن به 4 أوضاع X1,X10,X1K,X10K ولكن التدريج واحد وهذا يؤكد ما قلناه المرة الماضية عن اعتماد قيمة نصف التدريج على جهد البطارية، و لهذا فهو غير مناسب لقياس أشباه الموصلات . ضع ثنائى ستجد أن المؤشر فى منتصف التدريج لكن لا تقل أنها 10 أوم فلو غيرت التدريج لن يتحرك المؤشر كثيرا ولا يمكن أن تكون القيمة 10 أوم على تدريج و 100 أوم على تدريج آخر و 10ك على ثالث!!! الفكرة أنه تحرك بنسبة 0.6 للثنائى إلى 1.5 للبطارية.
لم يكن الفضل فقط على مدى المقاومات ولكن على مدى الفولت أيضا حيث تجد أنه لقياس الفولت المتردد، يجب استخدام موحدات وهى تسبب حذف أول 0.7 فولت من القيمة المقاسة مما يسبب خطأ فى أول التدريج كما أن الملف لا يناسب الترددات العالية. هذه المشاكل كلها حلت باستخدام التقنية الرقمية حيث استخدام الدوائر المتكاملة جعل إضافة مكبر عمليات شيء سهل لأن كل الظروف موجودة. هذا جعل النطاق الترددى الذى يقيس فيه الفولت أوسع بكثير من النوع السابق.
استخدام تقنية المتكاملات IC's أمكن استخدام دوائر حساب True RMS مما يجعل القياس أكثر دقة خاصة للموجات الكهربية ذات الأشكال الغير قياسية، وهذا لم يكن متاحا فى النوع السابق أيضا.
وجود الصيغة الرقمية أتاح أيضا التحكم عن بعد حيث توصل الأجهزة بحاسب يدون النتائج و يتخذ قرارات.
استخدام تقنية المتكاملات IC's أمكن من قياس الملفات والمكثفات بدقة أعلى لأن النوع السابق كان يعتمد على استخدام مصدر جهد خارجى (50 أو 60 ذ/ث) و طبعا هو مصدر غير دقيق و يحتاج تجهيز مما يفقده مرونة الحركة لكن الأجهزة الرقمية تستطيع توليد الترددات المطلوبة بالدقة الكافية و هى جزء صغير داخل الجهاز لا يشكل وزن أو عقبة فى الحمل والانتقال.
أيضا قياس الترانزيستور قدم لنا نقلة أخري لأن الأجهزة السابقة كانت تقيس بالتيار المستمر فقط لكن هذه الأجهزة تقيس أداؤه كمكبر أيضا.

حسنا تكلمنا كثيرا عن الأجهزة، كيف نبدأ القياس و نحدد السليم من التالف؟ هذا إن شاء الله موضوع المرة القادمة

قبل أن نبدأ الحوار سنقسم الموضوع لقسمين، الأول قياس المكون خارج الدائرة، والثانى داخل الدائرة.
الفرق طبعا لا يخفى على أحد لأن المكونات داخل الدائرة تتصل بغيرها وهذا يسبب مشكلة فى القياس.
أولا يجب أن نختار الخاصية المطلوبة

نجد أن الأجهزة لها خواص عديدة حسب الطراز ولكن كلها تشترك فى قياس
فولت مستمر – فولت متردد – تيار مستمر – تيار متردد – أوم – قياس توصيل – قياس أشباه موصلات
غالبية الأجهزة الحديثة أضافت قياس الترانزيستور و البعض أضاف FET
بعض الأجهزة أضافت قياس السعة للمكثفات – الحث للملفات – أخذ أعلى قراءة – تثبيت القراءة HOLD و البعض درجة الحرارة باستخدام مجس خاص. عند تخطى القياس للمدى المختار إما يكتب حرفى O L على الشاشة بمعنى Over Load أو رقم 1 بأقصى يسار الشاشة دون أى أرقام على يمينه.
لنتكلم بسرعة عن القياسات المتاحة:
فولت مستمر:
الكل سيعرف الفولت المستمر بالثابت القيمة، حسنا هذا نظريا لكن الإمساك بالآفو يعنى أننا نبحث عن خطأ ما. قد يكون هذا الخطأ فعلا هو عدم ثبات هذا الفولت المستمر. للأسف الأجهزة الرقمية قد تعطى انطباعات خاطئة فى هذا المجال والأجهزة ذات الملف المتحرك هنا أفضل. لذلك لجأت بعض الشركات لوضع مبين شريطى لتمثيل حركة المؤشر. سبب هذا أن معدل أخذ القياس عادة يكون قليلا أى 2- 3 مرات فى الثانية مما يجعل القراءات تبدو غير مستقرة بينما مؤشر الملف المتحرك يتجاوب مباشرة مع تغيير الفولت.
فولت متردد:
مشكلة الفولت المتردد فى النطاق الترددى، المسألة ببساطة ليست مجرد 50 ذ/ث لذا يجب أن تقرأ كتالوج الخواص جيدا لتعرف المدى الذى يمكن استخدامه فى القياس، ولا شك أن النطاق الأوسع يوفر عليك شراء أجهزة أخرى. لاحظ أن المدى الترددى سيختلف باختلاف مدى الفولت المقاس لأن الفولت أقل من 2 فولت يحتاج مكبر لعمل دائرة تقويم تعوض الفقد فى الثنائيات وغالبا يكون أنسب للترددات الأعلى.

إن كنت تنوى القياس فى أماكن صعبة، فبعض الأجهزة تهيئ الغلاف الواقى بأماكن لتثبيت جسم المجس به و ذلك لتسهيل القياس كما بالصورة

يمكنك تثبيت مثلا المجس الأحمر بظهر الجهاز فى المجرى الخاصة بذلك و تضع الطرف السالب بيدك أليسرى على مكان Reference Point والتى قد تكون أرضى أو الصفر أو خلافه ثم تتحرك بالجهاز بيدك اليمنى على نقاط القياس فى داخل الماكينة أو المعدة و هذا يتيح لك رؤية أين تضع المجس و تقرا الشاشة دون أن نحول رأسك بعيدا.

التيار المستمر:
كما نعلم أنه لقياس التيار المستمر سيدخل الآفو على التوالى بين المصدر والحمل، ولهذا فهو لا بأس به حتى 6 أمبير أما إن كان أكثر من هذا فحتى لو كان الجهاز يقيس هذه القيمة إنما المجس أيضا يجب أن يتحمل هذا التيار و طريقة توصيلك للمجس فى الدائرة يجب أن تتحمل هذا التيار فلو لم يكن الاتصال جيدا، ستحدث شرارة تتلف المجس و ربما أطراف الحمل أو تسبب أضرار أخرى. ما لم تكن العملية مرة ولن تتكرر كثيرا، فمن الأفضل شراء وحدة "بنسة أمبير أو كليب أمبير" أو حسب المسمى المحلى

قياس المكونات الإلكترونية، Attachment

لقياس التيار المستمر أو المتردد
نفس ما قيل عن ثبات الفولت المستمر أو تغيره يقال هنا أيضا حيث أن التيار قد تتغير قيمته لعطل ما نبحث عنه.

قياس الأوم
قياس الأوم حقيقة يتناول ثلاث نقاط هامة يجب استيعابها جيدا وهى قياس الأوم للمقاومات ، قياس الاتصال Continuity و قياس أشباه الموصلات

سنتناول لاحقا ألأمر تفصيلا لكن هكذا تبدو الدوائر، بمعنى أن غالبا تكون المقاومات على التوازى مع أشباه موصلات، لذا لو تمكنا من إخراج أشباه الموصلات من القياس، سنحصل على دقة أعلى.
لحسن الحظ نجد أنها وحسب النوع تحتاج على الأقل 0.3 فولت لتبدأ فى التوصيل (ثنائيات شوتكى) لذا كل نطاق قياس المقاومات يعمل بمصدر تيار ثابت لا يعطى جهدا أعلى من 0.2 فولت على أطراف القياس فى الأجهزة الرقمية، وهو لم يكن متاحا فى أجهزة الملف المتحرك التى تستخدم إما بطارية 1.5 فولت أو زوج 3.0 فولت. استخدام هذا الفولت المنخفض 0.3 فولت يضمن عدم دخول أى من أشباه الموصلات مرحلة التوصيل و من ثم فى فى الدائرة.
تجمع بعض الأجهزة قياس الاتصال Continuity و قياس أشباه الموصلات معا فى وضع واحد و البعض يفرق بينهما و رمز الاتصال يكون سماعة أو نوته موسيقية أى أنه يصدر صوتا بينما قياس أشباه الموصلات يكون رمزه هو "ثنائى" و تجد الرمزين معا إن كانا مجموعين.
قياس الاتصال هو مدى يقيس أوم قليل ولا تهم الدقة لأن الهدف هو معرفة أن بين الطرفين يوجد اتصال تام.
ما معنى اتصال تام؟ ارجع لكتالوج الخواص فكل طراز يصدر صوتا عند قيمة ما و قد تضعك الثقة فى مأزق لو كان الجهاز يعتبر بضعة أوم تصدر صفيرا و أنت تظن أن ألأمر قصر. وقد تعاملت مع بعض الطرازات تعتبر أى سحب فى التيار فى هذا المدى يصدر صفيرا (قرابة 100 أوم) أى أن العبرة عنده هل الخط مفتوح؟ بدلا من هل الخط مقفول؟
قياس أشباه الموصلات يتم باستخدام مصدر تيار ثابت يعطى أعلى جهد قرابة 2 فولت حتى يستطيع تشغيل أعلى ثنائى مثل مشع أو مستقبل الأشعة تحت الحمراء. هذا التيار يمر فى الوصلة ثم يقيس الجهد عليها.
المفروض فى الأجهزة الجيدة أن يقيس على مدى 2 فولت و هذا يجعل ثنائى من السليكون يقيس حول 0.6 فولت و غالبا تكتب 635 مثلا أى أنها مللى فولت وهذه ميزة هامة جدا سنتحدث عنها لاحقا لم تكن متوفرة فى الملف المتحرك. و إن كان قليل من الأجهزة تعبر عن القيمة بأرقام غير دقيقة وقد تعاملت مع جهاز يقرأ 1200 مع ثنائى السيليكون، لذا فمن الأفضل أن تستخدم ثنائى عادى و تجرب به جهازك فإن أعطى قراءة من 500 إلى 750 كان التعبير صحيحا و إلا فقد علمت أن الجهاز يقيس على تدريج مختلف و حاول أن تتعرف عليه عمليا لأن الكتالوج سيقول هذا الوضع لقياس أشبه الموصلات وكذا الخ من السمات الحسنة ، و لن يقول لك معذرة لا تعتمد كثيرا على القراءة لتعرف أى نوع من أشباه الموصلات هو.

أخذ أعلى قراءة
بعض الأجهزة مزودة بهذه الخاصية وهى تسجل أعلى قراءة ولا تعرض القراءة الحالية. وهذه الخاصية ذات فائدة قصوى فى تحديد الأعطال اللحظية مثلا عند البدء يحترق شيء ما. بالقياس بهذه الخاصية تعلم ما إن كان الجهد هنا يصل لقيمة لحظية غير مسموح بها أم لا. هذه الخاصية يكون لها زر خاص لتفعيلها أو العودة للقياس العادى.

تثبيت القراءة HOLD
هذه الخاصية مفيدة جدا لأخذ القراءة من نقط صعبة الوصول ثم القراءة لاحقا حيث إما تراقب يدك أين تضع المجس أو تراقب الشاشة لتقرأ القيمة ، ستقدر هذه الخاصية جدا فى الماكينات حيث تخشى أن تضع المجسات فى الأماكن الخطأ أو أثناء توجه نظرك للشاشة ينزلق المجس منتجا ما لا تحمد عقباه. هذه الخاصية أيضا يكون لها زر خاص لتفعيلها أو العودة للقياس العادى.

نظرا لأن الأجهزة رقمية بطبيعتها أتاح ذلك إضافة خاصية مفيدة وهى أن تأخذ قياسا ما ثم تجعله مرجعا و القياسات التالية تكون منسوبة إليه.

نعود لموضوعنا الأساسى "قياس المكونات" حيث قلنا " أولا يجب أن نختار الخاصية المطلوبة "
ثانيا اختيار المدى
الأجهزة ذات الملف المتحرك كانت عرضة للتلف عند الخطأ فى هذا الاختيار لاعتمادها الأساسى على التيار، لكن الأجهزة الرقمية تعتمد على الفولت ويمكن الحماية جيدا فيها، حتى لو أخطأت ووضعتها على مدى قياس التيار وحاولت قياس الفولت، لو كان الجهاز جيد الصنع ، سيتلف "فيوز" داخل الوحدة ولكنها لا تتلف
الأجهزة الرقمية تعطى دلالة أن القياس خارج المدى بكتابة رقم 1 أقصى يسار الشاشة دون كتابة أصفار أو أى شيء آخر يمينه أو كتابة حرفى O L لتعنى Over Load

ثالثا وضع مجس القياس فى الخانة المناسبة
تشترك الأجهزة فى الطرف العمومى و يكتب عليه COM اختصار Common أى "عام" و يوصل به المجس الأسود

أما الأحمر فيوضع حسب نوع القياس حيث يشترك الفولت المستمر والمتردد و الأوم وأشباه الموصلات فى مدخل واحد و بعض الأجهزة تشترك فى التيار حتى 2 أمبير و تخصص مدخل خاص للتيار 20 أمبير بينما البعض يجعل كل قياس التيار من مدخل مستقل – لذلك اعرف جهازك جيدا وأحفظ اختلافاته لأنه سيكون امتداد ليدك التى تعمل بها .

رابعا قياس المكونات خارج الدائرة
لقياس المكونات ذات طرفين أو ثلاث أو أربعة أطراف، تأكد أولا من أن أطراف المكون نظيفة إذ ربما يكون عليها بعض الصدأ أو أى عازل من أى نوع.
امسك بأصابع يدك أليسرى المجس الأسود ضاغطا به على أحد أطراف المكون.
أمسك بيدك اليمنى جسم المجس الأحمر و انتقل بها على باقى الأطراف ناقلا نظرك بين الشاشة و المكون لتتأكد من صحة التوصيل. تأكد تماما من أنك لا تلمس طرفى المجس بيدك معا لأن ذلك سيؤثر على دقة القياس.
إن كان سلك الأطراف رفيعا يمكنك أن تسنده على جسم عازل صلب كالمنضدة لتضغط برفق بطرف المجس على السلك لضمان جودة التلامس بين طرف المجس والسلك.

خامسا قياس المكونات داخل الدائرة
تذكر أن تأخذ الاحتياطات اللازمة لتجنب خطأ القياس نتيجة باقى الدائرة وهو ما سنذكره فى كل مكون على حده، هنا نذكر فقط كيف نستخدم الآلة لأداء المهمة.
سنقيس مكون فى الدائرة غالبا للإصلاح و أحيانا عند تحديد خطأ فى دائرة قمنا بعملها، لذلك ربما تكون البوردة قديمة و بها بعض الصدأ أو معزولة بورنيش شفاف أو خلافة، لذا قد نجد صعوبة فى توصيل المجس لنقط القياس.
أفضل طريقة أن تبدأ بدون كهرباء و تضع الجهاز على مدى "قياس التوصيل وهو المميز بالصوت" وتلمس بالمجس جانبى طرف واحد من أى من المكونات لاختبار القصر، فإن صدر صوت فهذا يدل على أن الأطراف مكشوفة للقياس وإلا ستكون مطلية بطبقة شفافة من الورنيش العازل يجب إزالتها أولا.
كرر نفس العمل على بعض نقاط اللحام أسفل البوردة و هنا الأمر أيسر لأن مجرد إعادة صهر اللحام بالكاوية يكفى لإزالة هذه الطبقة من الورنيش فتنفصل كقشرة صغيرة أو أى صدأ قد تكون.

» القوانين المستخدمة في قياس الاحمال الحرارية للمباني وغيرها