كيف يعمل عداد اللوحة الرقمية؟

مقياس اللوحة الرقمية (DPM) هو أداة إلكترونية تعرض القيم الكهربائية مثل الجهد أو التيار أو المقاومة أو درجة الحرارة كقراءات رقمية واضحة، على عكس حركة المؤشر لأجهزة القياس التناظرية. يتم استخدامه على نطاق واسع في لوحات التحكم وإمدادات الطاقة والمعدات الصناعية لدقته العالية وسهولة قراءته واستقراره. يركز هذا الشرح على أجهزة قياس الجهد الرقمية، بينما يغطي أيضًا أجهزة قياس التيار الرقمية.

يوجد في قلب كل عداد لوحة رقمية محول تناظري إلى رقمي (ADC). تتمثل مهمة ADC في تحويل الإشارات الكهربائية التناظرية المستمرة إلى قيم رقمية منفصلة يمكن لوحدة التحكم الدقيقة أو المعالج تفسيرها. بالنسبة لمقياس الجهد ، المدخلات هي فرق الجهد بين نقطتين؛ بالنسبة لمقياس التيار، فهو تدفق الشحنة عبر الدائرة.

يقيس مقياس الجهد الرقمي فرق الجهد عبر مكون أو دائرة. يستخدم دائرة إدخال ذات مقاومة عالية لسحب أي تيار تقريبًا، مما يضمن عدم تأثيره على الدائرة التي يتم اختبارها. يتم أولاً تكييف جهد الدخل باستخدام مقسمات مقاومة لوضعه ضمن النطاق الآمن لـ ADC. يقوم ADC بعد ذلك باختبار هذا الجهد بسرعة عالية، ومقارنته بجهد مرجعي داخلي دقيق. بمجرد تحويلها إلى رمز رقمي، يقوم المتحكم الدقيق بمعالجة البيانات وتشغيل الشاشة الرقمية - عادة شاشة LCD أو شاشة LED - لإظهار الجهد المقاس بالفولت أو الميلي فولت.

يعمل الرقمي مقياس التيار بشكل مختلف. نظرًا لأن قياس التيار المباشر يتطلب أن يكون المقياس على التوالي مع الحمل، فإنه يستخدم مقاومة دقيقة منخفضة القيمة تسمى مقاومة التحويل الموضوعة في المسار الحالي. عندما يتدفق التيار عبر التحويلة، يتطور انخفاض صغير في الجهد عبرها، وفقًا لقانون أوم (V = I × R). يتم بعد ذلك تغذية هذا الجهد الصغير في نفس ADC المستخدم في مقياس الجهد. يقوم المتحكم الدقيق بحساب التيار من انخفاض الجهد المقاس ويعرض النتيجة بالأمبير أو المللي أمبير.

العديد من أجهزة القياس اللوحية الرقمية متعددة الوظائف، وقادرة على قياس كل من الجهد والتيار عن طريق التبديل بين أوضاع القياس. غالبًا ما تتضمن ميزات إضافية مثل الحماية من التحميل الزائد، وتعديل النقطة العشرية، والقياس القابل للبرمجة لتطبيقات خاصة.

بالمقارنة مع أجهزة القياس التناظرية، توفر أجهزة القياس اللوحية الرقمية دقة أعلى واستجابة أسرع ومناعة أفضل للصدمات والاهتزازات. ولا يعانون من خطأ اختلاف المنظر، مما يعني أن القراءة دقيقة بغض النظر عن زاوية الرؤية. قد تتضمن العدادات الرقمية الحديثة أيضًا واجهات اتصال لإرسال البيانات إلى أجهزة الكمبيوتر أو PLCs للمراقبة عن بعد.