الدرس الثانى
الأنظمة الرقمية والتماثلية
العالم الرقمي
لدينا الكثير من المعلومات فى حياتنا العملية يتم التعبير عنها بشكل رقمى. فعلى سبيل المثال :
فعندما نسأل عن الساعة فتكون الإجابة الساعة الآن 4 مساء.
وعندما نسأل عن درجة الحرارة بالخارج فتكون الإجابة ان درجة الحرارة فى الخارج هى 26° مئوية.
وعندما نسأل عن سرعة السيارة فى الوقت الحالى فنجد الإجابة أن السيارة الأن تسير بسرعة 75 كم / ساعة .
فمن السهل أن نفهم البيانات في هذا الشكل. ومع ذلك ، فإنه يمكن الوصول الى حالة من الحيرة عندما نبحث في كيفية كمية معينة، فمثلا عند دراسة سرعة السيارة والتغيرات التى تحدث فيها على مدى فترة من الزمن سوف نجد ان النتيجة ستكون شيئا مثل هذا :
ربما أحد يتساءل ماذا حدث عند زمن 45 ثانية؟ هل كانت السيارة تسير أسرع أم أبطأ من 22 كم / ساعة ؟ لا يمكننا تحديد السرعة بالضبط نظرا لعدم وجودها بالدراسة.
العالم القياسى (التماثلى)
فى هذه الحالة فإن المعلومات تعطى فى شكل قياس وبعبارة أخرى ، فإننا نستخدم شيء ما للقياس للتعرف على القيمة المطلوبة ... والأمثلة التالية توضح بعض الأنظمة التماثلية.
ساعة التوقيت الزجاجية
ويطلق عليها أيضا الساعة الرملية وهي أداة لقياس الوقت تتكون من كرتين من الزجاج فوق بعضهما متصلين بفتحة ضيقة، وتكون الكرة العلوية مليئة بالرمل الناعم الذي يتسرب إلى الكرة السفلية، ويمكن قلب الساعة عندما تمتلئ الكرة، ويعتبر الوقت الذي تحتاجه الكرة العلوية لتصبح فارغة مقياساً للوقت.
فى هذه الحالة فإن زيادة الفاصل الزمنى يعنى زيادة عمق الرمال فى قاع الساعة
مقياس الحرارة الزئبقى
و يتكون المقياس من أسطوانة زجاجية في أحد طرفيها خزان للزئبق. و يتم معرفة درجة الحرارة إستناداً لمستوى الزئبق في الإسطوانة. و تعتمد فكرة المقياس على تمدد الزئبق في الحرارة و انكماش حجمه في البرودة.
وعلى ذلك فإن زيادة درجة الحرارة تعنى تمدد عمود الزئيق وارتفاعه داخل الأنبوبة الزجاجية ليشير الى درجة الحرارة. ومن ناحية أخرى ، يمكن بسهولة معرفة كيفية تتغير درجة الحرارة وذلك من خلال مراقبة مدى سرعة تحرك الزئبق على طول الأنبوب.
عداد السرعة في السيارة
فى هذه الحالة نجد أن الزيادة فى السرعة تؤدى الى تحريك المؤشر بشكل دائرى على محيط العداد ليتم قراءة سرعة السيارة التى يستقر عنها المؤشر.
المشكلة هي أنه لابد من القيام ببعض الأعمال لاستخراج البيانات. في حالة قياس السرعة ، ومقياس الحرارة ، فهناك عمل لابد من القيام به وهو تحديد مكان سكون الموشر على نطاق التدريج.