مؤقت
في البداية، المؤقت أو مؤقت العد التنازلي هو نوع من الساعات يبدأ من مدة زمنية محددة ويتوقف عند الوصول إلى 00:00. ويمكن إيقافه يدويًا قبل انقضاء المدة كاملة. ومن الأمثلة البسيطة على المؤقت الساعة الرملية . عادةً، يُصدر المؤقت تنبيهًا عند انتهائه. ويمكن برمجة المؤقت باستخدام أجهزة أو برامج . أما ساعات الإيقاف ، فتعمل في الاتجاه المعاكس، تصاعديًا من 00:00، لقياس الوقت المنقضي منذ لحظة زمنية محددة. ومفاتيح التوقيت هي مؤقتات تتحكم في مفتاح كهربائي. ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.
الأجهزة
مؤقت المهمة
وفي هذا السياق، تُستعمل ككاميرات ومؤقتات للقاذفات لتحديد توقيت إسقاط القنابل بدقة وتوقيت التصوير.
من جهة ثانية، استُخدمت مؤقتات المهمات لقياس مدة العملية، أو كعداد تنازلي حتى الموعد النهائي لإتمام المهمة. وقد استعملت منظمات الفضاء هذه الأجهزة.
وعلى صعيد آخر، خلال الحرب العالمية الثانية، كان للدقة والتوقيت دور حاسم في نجاح الكثير من العمليات العسكرية. وقد أدت هذه الضرورة إلى تطوير مؤقتات مهام متخصصة، وهي عبارة عن كرونوغرافات عالية الدقة مصممة خصيصًا للاستخدام العسكري. وتلعب هذه المؤقتات دورًا محوريًا في تنسيق الهجمات والملاحة وغيرها من الجوانب الحيوية للعمليات العسكرية.
وفي هذا السياق، للمشغلين بقراءته بسرعة وفي ظروف الإضاءة المنخفضة. تتجاوز وظائف مؤقتات المهمة مجرد ضبط الوقت؛ فهي تساعد كذلك في حساب السرعة والمسافة واستهلاك الوقود. من خلال تمكين التوقيت الدقيق، تضمن هذه الأجهزة إمكانية تنفيذ المناورات المعقدة بدرجة أعلى من التنسيق والتزامن بين القوات المتحالفة. باختصار، مؤقتات المهمة ليست مجرد أدوات لضبط الوقت، بل هي أدوات تساهم إلى حدّ كبير في الفعالية الاستراتيجية للعمليات العسكرية أثناء الحرب
برمجة
إضافةً إلى ذلك، تساعد بعض تطبيقات المؤقت الأطفال على فهم مفهوم الوقت، وإنجاز المهام في الوقت المحدد، وتحفيزهم. وتُستعمل هذه التطبيقات بشكل خاص مع الأطفال ذوي الإعاقات مثل اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه .
ومن جهة أخرى، تم تطوير الكثير من تطبيقات المؤقت التي تحاكي المؤقت الميكانيكي القديم، ولكنها تتميز بوظائف متطورة للغاية. كما تتميز هذه التطبيقات بسهولة استخدامها، إذ تتوفر فورًا دون الحاجة إلى شراء أو حمل أجهزة منفصلة. يمكن أن تكون المؤقتات تطبيقات برمجية للهواتف أو الساعات الذكية أو الأجهزة اللوحية . بعض هذه التطبيقات عبارة عن مؤقتات عد تنازلي ، وساعات توقيت ، وغيرها. يمكن ضبط هذه التطبيقات على وقت محدد، ويمكن استخدامها لتتبع وقت العمل أو التدريب، وتحفيز الأطفال على إنجاز المهام، واستبدال مؤقت البيض ذي الشكل الساعة الرملية في ألعاب الطاولة مثل بوغل ، أو للغرض التقليدي المتمثل في تتبع الوقت أثناء الطهي.
وفي السياق ذاته، قد تكون التطبيقات أفضل من الساعات الرملية، أو حتى من المؤقتات الميكانيكية. فالساعات الرملية ليست دقيقة وواضحة، وقد تتعطل. أما المؤقتات الميكانيكية فتفتقر إلى خيارات التخصيص التي توفرها التطبيقات، مثل تعديل مستوى الصوت حسب الاحتياجات الفردية. كما توفر أغلب التطبيقات إمكانية اختيار أصوات التنبيه.
كذلك، لا تُعدّ هذه الأنواع من المؤقتات أجهزةً ولا أجزاءً منها، بل هي عبارة عن برامج فقط. وتعتمد على دقة مولد الساعة الذي يُدمج عادةً في جهاز مادي يُشغّل البرنامج.
مراجع
ميكانيكياً
وفي هذا الصدد، تستعمل المؤقتات الميكانيكية آلية الساعة لقياس الوقت. تُضبط المؤقتات اليدوية عادةً بتدوير قرص إلى الفترة الزمنية المطلوبة، حيث يخزن تدوير القرص الطاقة في نابض رئيسي لتشغيل الآلية. وهي تعمل بشكل مشابه لساعة المنبه الميكانيكية، إذ تتسبب الطاقة في النابض الرئيسي في دوران عجلة التوازن ذهابًا وإيابًا. مع كل دورة للعجلة، تتحرك مجموعة التروس للأمام مسافة ثابتة صغيرة، مما يؤدي إلى تحرك القرص للخلف بثبات حتى يصل إلى الصفر عندما يضرب ذراع الرافعة جرسًا. وقد تم اختراع مؤقت المطبخ الميكانيكي عام 1926.
من جهة ثانية، أبسط أنواع المؤقتات الميكانيكية وأقدمها هي الساعة الرملية - والتي تُعرف كذلك باسم "زجاجة الساعة" - حيث يتم تصريف كمية ثابتة من الرمل من خلال فتحة ضيقة من حجرة إلى أخرى لقياس فترة زمنية.
إلكتروني
من جانب آخر، تستعمل المؤقتات الإلكترونية عادةً مذبذبًا بلوريًا كوارتزيًا لتنظيم توقيت المؤقت الرقمي ، مما يتيح دقة أعلى من المؤقتات الميكانيكية. وفي بعض الحالات، قد تحتوي كذلك على شاشة عرض تناظرية أو رقمية. وتُصمم بعض المؤقتات كنظام بسيط أحادي الشريحة، مثل تلك المستعملة في الساعات الرقمية.
كذلك، يتمثل أحد الاستخدامات الخاصة للمؤقتات الإلكترونية في أنظمة الكمبيوتر في كونها مؤقتات مراقبة ، وهي مصممة لتشغيل إعادة ضبط الأجهزة للنظام في حالة فشل البرنامج.
الكهروميكانيكية
من جهة ثانية، تستمر المؤقتات الكهروميكانيكية في هذه التطبيقات لأن نقاط التلامس للمفاتيح الميكانيكية قد تظل أقل تكلفة من أجهزة أشباه الموصلات اللازمة للتحكم في الأضواء والمحركات والسخانات القوية.
من جانب آخر، قد تحتوي المؤقتات الأكثر تطوراً على منطق مقارنة لمقارنة قيمة المؤقت بقيمة محددة مسبقاً بواسطة البرنامج، مما يؤدي إلى تفعيل إجراء معين عندما تتطابق قيمة المؤقت مع القيمة المحددة مسبقاً. يمكن استخدام هذا، مثلًا، لقياس الأحداث أو توليد موجات معدلة عرض النبضة للتحكم في سرعة المحركات (باستخدام مضخم إلكتروني رقمي من الفئة D).
ومن جهة أخرى، تستعمل المؤقتات الكهروميكانيكية ثنائية المعدن قصيرة المدى آلية حرارية، حيث يتكون إصبع معدني من شرائح من معدنين مختلفين في معدل التمدد الحراري ، وغالبًا ما يكون الفولاذ والبرونز من المعادن المستعملة. يؤدي مرور تيار كهربائي عبر هذا الإصبع إلى تسخين المعدنين، فيتمدد أحد الجانبين بدرجة أقل من الآخر، مما يؤدي إلى تحرك نقطة تلامس كهربائية في نهاية الإصبع بعيدًا عن أو باتجاه نقطة تلامس المفتاح الكهربائي. يُستعمل هذا النوع بكثرة في وحدات "الوميض" التي تُشغّل إشارات الانعطاف في السيارات ، وأحيانًا في أضواء زينة عيد الميلاد . وهو نوع غير إلكتروني من المذبذبات المتعددة .
وفي السياق ذاته، يستعمل مؤقت الكامة الكهروميكانيكي محرك تيار متردد متزامن صغيرًا يدير كامة مقابل مجموعة من نقاط التلامس. يدور محرك التيار المتردد بسرعة دقيقة بفضل التيار المتردد الذي تنظمه شركات الطاقة بعناية. تدير التروس عمودًا بالسرعة المطلوبة، مما يؤدي إلى تدوير الكامة. يُستعمل هذا المؤقت بشكل شائع في الغسالات والمجففات وغسالات الأطباق . غالبًا ما يحتوي هذا النوع من المؤقتات على قابض احتكاك بين مجموعة التروس والكامة، مما يسمح بتدوير الكامة لإعادة ضبط الوقت.
كذلك، في الوقت الحاضر، تُنفذ الكثير من المؤقتات برمجياً. تستعمل وحدات التحكم الحديثة وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) بدلاً من صندوق مليء بالمكونات الكهروميكانيكية. يُصمم المنطق عادةً كما لو كان مرحلات، باستخدام لغة برمجة خاصة تُسمى منطق السلم. في وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، تتم محاكاة المؤقتات عادةً بواسطة البرنامج المدمج في وحدة التحكم. كل مؤقت هو مجرد مدخل في جدول يحتفظ به البرنامج.
في هذا الإطار، في الماضي، كانت هذه المؤقتات الكهروميكانيكية تُدمج غالبًا مع المرحلات الكهربائيةلتكوين وحدات تحكم كهروميكانيكية. وقد بلغت المؤقتات الكهروميكانيكية ذروة تطورها في خمسينيات وستينيات القرن العشرين نظرًا لاستخدامها الواسع في أنظمة الفضاء والطيران والأسلحة. وكانت المؤقتات الكهروميكانيكية القابلة للبرمجة تتحكم في تسلسل إطلاق الصواريخ والقذائف الباليستية المبكرة. ومع تطور الإلكترونيات الرقمية وانخفاض أسعارها، أصبحت المؤقتات الإلكترونية أكثر فائدة.
وعلى صعيد آخر، تحتوي أنظمة الحاسوب عادةً على مؤقت واحد على الأقل. وتكون هذه المؤقتات عادةً عدادات رقمية تزيد أو تنقص بتردد ثابت، قابل للضبط في كثير من الأحيان، وتقاطع المعالج عند وصولها إلى الصفر. ويستعمل تصميم بديل عدادًا بسعة كلمة كبيرة بما يكفي لضمان عدم تجاوزه حد السعة القصوى قبل نهاية عمر النظام.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟