آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
ترموستات چطور با بازهٔ نوسان دما رو کنترل می‌کنه؟
ترموستات دقیقاً روی یک دما روشن و خاموش نمی‌شه؛ بین دو آستانه صبر می‌کنه. فاصلهٔ این دو آستانه رو عوض کن و ببین چرخهٔ گرمایش چه تغییری می‌کنه.
آزمایش رو شروع کنبرای دیدن چرخه، دمای هدف رو ۱۹، فاصلهٔ روشن و خاموش رو ۰٫۵ و توان گرمایش رو ۳۰۰۰ بذار. نمودار ۲۰ دقیقه رو با عددهای خروجی مقایسه کن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
بازهٔ روشن و خاموش شدن رو بازتر کن
دمای هدف رو روی ۱۹ درجه و توان گرمایش رو روی ۳۰۰۰ وات نگه دار. عرض نوسان رو از ۰٫۵ به ۱ درجه تغییر بده و نمودار و سه خروجی رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ با بزرگ‌تر شدن فاصلهٔ دو آستانه، چرخه‌ها سریع‌تر تکرار می‌شن یا کندتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
شاخص چرخه از ۱۲ به ۶ می‌رسه؛ در محاسبهٔ این مدل یعنی حدود ۱۲ و ۶ چرخه در ساعت، نه چرخه در ثانیه. دامنهٔ گزارش‌شده هم از ۱٫۲۶ به ۱٫۵۱ درجه می‌ره؛ این عدد اختلاف بیشترین و کمترین دما در کل اجراست و شروع گرم‌شدن رو هم شامل می‌شه. واحد کنار شاخص چرخه با محاسبه‌اش جور نیست.
ببین هیترِ ضعیف‌تر به آستانه می‌رسه؟
دمای هدف رو ۱۹ درجه و عرض نوسان رو ۰٫۵ درجه نگه دار. توان گرمایش رو یک بار ۵۰۰ و بار بعد ۳۰۰۰ وات بذار و نمودار رو تا پایان اجرا ببین.
حدست چیه؟ اگر توان هیتر کمتر از چیزی باشه که برای رسیدن به آستانهٔ خاموشی لازمه، ترموستات چه می‌کنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
با توان ۵۰۰ وات، دمای پایانی حدود ۱۸٫۴ درجه می‌مونه و چرخه‌ای ثبت نمی‌شه؛ در این مدل دما به آستانهٔ بالایی نمی‌رسه تا هیتر خاموش بشه. با ۳۰۰۰ وات، دما حدود ۱۹٫۰ درجه می‌شه و شاخص چرخه ۱۲ در ساعت رو نشان می‌ده.
دمای هدف رو بالاتر ببر
توان رو روی ۳۰۰۰ وات و عرض نوسان رو روی ۰٫۵ درجه نگه دار. دمای هدف رو از ۱۹ به ۲۰ درجه برسون و خروجی دمای پایانی و چرخه رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ آیا هیتر با دمای هدف ۲۰ درجه حتماً خاموش می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
با هدف ۱۹ درجه، شاخص ۱۲ چرخه در ساعت می‌ده؛ با هدف ۲۰ درجه، چرخه‌ای ثبت نمی‌شه و دمای پایان حدود ۲۰٫۱ درجه‌ست. در مدل، آستانهٔ خاموشی ۲۰٫۲۵ درجه می‌شه و توان هیتر به اون نمی‌رسه؛ پس روشن می‌مونه. این نتیجه فقط برای توان و فرض‌های همین مدل صدق می‌کنه.
پشت این حرکت چه خبره؟
چرا ترموستات دو آستانه داره؟
با عرض نوسان ۰٫۵ درجه و هدف ۱۹ درجه، هیتر زیر ۱۸٫۷۵ روشن و بالای ۱۹٫۲۵ خاموش می‌شه. بین این دو دما وضعیت قبلی حفظ می‌شه. این فاصله کمک می‌کنه دستگاه با هر تغییر خیلی کوچک دما مدام روشن و خاموش نشه.
توان هیتر چه نقشی داره؟
توان بیشتر، در همین مدل گرما رو سریع‌تر وارد اتاق می‌کنه. اگر توان در برابر اتلاف گرما کافی نباشه، دما به آستانهٔ خاموشی نمی‌رسه و هیتر می‌تونه روشن بمونه. اتاق مدل هم با گذشت زمان به دمای محیط ۱۸ درجه برمی‌گرده.
عددهای نمودار رو چطور بخونم؟
T_on=S-D/2; T_off=S+D/2
شبیه‌سازی ۲۰ دقیقه رو نشان می‌ده. دمای فعلی عدد پایان این بازه‌ست؛ دامنهٔ نوسان اختلاف بیشترین و کمترین دما در کل بازه‌ست، نه فقط چرخه‌های پایدار. شاخص چرخه هم در محاسبه به چرخه در ساعت تبدیل می‌شه، هرچند واحد نمایش‌داده‌شده برایش درست نیست.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا با توان کم، دما پایین‌تر از هدف موند و هیتر خاموش نشد؟
در این مدل، هیتر فقط وقتی خاموش می‌شه که دما از آستانهٔ بالایی رد بشه. با توان ۵۰۰ وات، گرمایش در برابر سرد شدن اتاق کافی نیست تا به اون آستانه برسه؛ برای همین هیتر روشن می‌مونه. در یک اتاق واقعی، اندازه و عایق اتاق و توان دستگاه هم مهمن و این مدل ساده اون‌ها رو جداگانه حساب نمی‌کنه.
سؤال‌های رایج
عرض نوسان یا هیسترزیس یعنی چی؟
فاصلهٔ بین دمای روشن شدن و خاموش شدن کنترل گرمایشه. اینجا آستانه‌ها به اندازهٔ نصف عرض نوسان پایین‌تر و بالاتر از دمای هدف قرار می‌گیرن.
چرا هیتر گاهی اصلاً چرخه نمی‌زنه؟
ممکنه توانش برای رسیدن به آستانهٔ خاموشی کافی نباشه؛ یا آستانهٔ روشن شدن پایین‌تر از دمای محیط باشه. در هر دو حالت، عددهای نهایی به تنظیمات و فرض‌های همین مدل بستگی دارن.
عدد فرکانس چرخه رو باید هرتز بخونم؟
نه برای این ویجت؛ خود محاسبه تعداد چرخه‌ها رو به نرخ چرخه در ساعت تبدیل می‌کنه، اما واحد نمایشی هرتز نوشته شده. این دو واحد یکی نیستن، پس عدد رو به‌عنوان هرتز تفسیر نکن.
این شبیه‌سازی دمای اتاق واقعی رو پیش‌بینی می‌کنه؟
نه؛ اینجا جرم گرمایی، اتلاف گرما و دمای محیط ثابت فرض شدن. اتاق واقعی، سنسور و هیتر می‌تونن رفتار متفاوتی داشته باشن.