Convertidor d'Unitats Personalitzades
Unitats Personalitzades: Modelatge, Fórmules i Bones Pràctiques
Definiu les vostres pròpies unitats de mesura ancorades a una 'Unitat Base' o a una altra unitat personalitzada. Modeleu factors lineals o expressions completes, i organitzeu famílies coherents per al vostre projecte o domini.
Conceptes Fonamentals
Modelatge Basat en Referències
La vostra referència és una altra unitat personalitzada o la 'Unitat Base'.
L'expressió de conversió mapeja els valors d'entrada a l'espai de la unitat de referència (el sistema és intencionadament agnòstic a les unitats).
- Seguretat DimensionalEn seleccionar una referència, vinculeu implícitament la unitat personalitzada a aquesta família. Mantingueu les famílies coherents (p. ex., unitats relacionades que facin referència a la mateixa base).
- ComposabilitatCanvieu la referència més tard sense reanomenar la unitat—només cal ajustar l'expressió.
- AuditabilitatCada unitat té una única i clara definició: referència + expressió.
Factor vs Expressió
Les unitats simples utilitzen un factor constant (p. ex., 1 foo = 0.3048 × Base).
Les unitats avançades poden utilitzar expressions amb funcions (p. ex., 10 * log(x / 1e-3)).
- Factors ConstantsMillor per a relacions lineals fixes (escales de longitud, ràtios d'àrea, etc.).
- ExpressionsUtilitzeu funcions matemàtiques per a escales derivades o no lineals (ràtios, logaritmes, potències).
- ConstantsConstants integrades com PI, E, PHI, SQRT2, SQRT3, LN2, LN10, LOG2E, LOG10E, AVOGADRO, PLANCK, LIGHT_SPEED, GRAVITY, BOLTZMANN.
Nomenclatura, Símbols i Coherència
Trieu símbols curts i sense ambigüitats. Eviteu col·lisions amb estàndards existents.
Documenteu la intenció a la vostra organització—què mesura i per què existeix.
- ClaredatPreferiu símbols concisos (es recomanen 1–4 caràcters; la interfície d'usuari en permet fins a 6).
- EstabilitatTracteu els símbols com a identificadors estables a través de conjunts de dades i API.
- EstilUtilitzeu majúscules i minúscules similars a l'SI on sigui raonable (p. ex., 'foo', 'kFoo', 'mFoo').
- Una unitat personalitzada = unitat de referència + expressió de conversió.
- La referència ancora la dimensió; l'expressió defineix el mapeig de valors.
- Preferiu factors constants per a escales lineals; utilitzeu expressions per a casos especials.
Llenguatge de Fórmules
Les expressions admeten números, la variable x (valor d'entrada), el valor de l'àlies, constants (PI, E, PHI, SQRT2, SQRT3, LN2, LN10, LOG2E, LOG10E, AVOGADRO, PLANCK, LIGHT_SPEED, GRAVITY, BOLTZMANN), operadors aritmètics i funcions matemàtiques comunes. Les expressions s'avaluen a un valor en la unitat de referència escollida.
Operadors
| Operador | Significat | Exemple |
|---|---|---|
| + | Suma | x + 2 |
| - | Resta/Negació Unària | x - 5, -x |
| * | Multiplicació | 2 * x |
| / | Divisió | x / 3 |
| ** | Potència (utilitzeu **; ^ es converteix automàticament) | x ** 2 |
| () | Precedència | (x + 1) * 2 |
Funcions
| Funció | Signatura | Exemple |
|---|---|---|
| sqrt | sqrt(x) | sqrt(x^2 + 1) |
| cbrt | cbrt(x) | cbrt(x) |
| pow | pow(a, b) | pow(0.3048, 2) |
| abs | abs(x) | abs(x) |
| min | min(a, b) | min(x, 100) |
| max | max(a, b) | max(x, 0) |
| round | round(x) | round(x * 1000) / 1000 |
| trunc | trunc(x) | trunc(x) |
| floor | floor(x) | floor(x) |
| ceil | ceil(x) | ceil(x) |
| sin | sin(x) | sin(PI/6) |
| cos | cos(x) | cos(PI/3) |
| tan | tan(x) | tan(PI/8) |
| asin | asin(x) | asin(0.5) |
| acos | acos(x) | acos(0.5) |
| atan | atan(x) | atan(1) |
| atan2 | atan2(y, x) | atan2(1, x) |
| sinh | sinh(x) | sinh(1) |
| cosh | cosh(x) | cosh(1) |
| tanh | tanh(x) | tanh(1) |
| ln | ln(x) | ln(x) |
| log | log(x) | log(100) |
| log2 | log2(x) | log2(8) |
| exp | exp(x) | exp(1) |
| degrees | degrees(x) | degrees(PI/2) |
| radians | radians(x) | radians(180) |
| percent | percent(value, total) | percent(25, 100) |
| factorial | factorial(n) | factorial(5) |
| gcd | gcd(a, b) | gcd(12, 8) |
| lcm | lcm(a, b) | lcm(12, 8) |
| clamp | clamp(value, min, max) | clamp(x, 0, 100) |
| sign | sign(x) | sign(-5) |
| nthRoot | nthRoot(value, n) | nthRoot(8, 3) |
Regles d'Expressió
- x és el valor d'entrada; el valor de l'àlies també està disponible.
- Utilitzeu la multiplicació explícita (p. ex., 2 * PI, no 2PI).
- Constants disponibles: PI, E, PHI, SQRT2, SQRT3, LN2, LN10, LOG2E, LOG10E, AVOGADRO, PLANCK, LIGHT_SPEED, GRAVITY, BOLTZMANN.
- Els angles per a les funcions trigonomètriques són en radians (utilitzeu les funcions d'ajuda degrees() i radians() per a la conversió).
- Feu referència a altres unitats personalitzades per nom (snake_case) o símbol; els seus valors toBase actuals s'injecten com a constants.
- Utilitzeu ** per a les potències (el motor converteix automàticament ^ a **).
- Normalització intel·ligent d'entrada: ×, ÷, π, ², ³ es converteixen automàticament a *, /, PI, ^2, ^3.
- Funcions d'ajuda disponibles: degrees(), radians(), percent(), factorial(), gcd(), lcm(), clamp(), sign(), nthRoot().
- La detecció d'errors millorada evita errors comuns (logaritme de nombres negatius, arrel quadrada de nombres negatius, divisió per zero).
- Referència a unitats personalitzades: Utilitzeu altres unitats com a variables en expressions (p. ex., 'x * A' on A és una altra unitat personalitzada).
- Els espais en blanc s'ignoren; utilitzeu parèntesis per controlar la precedència.
- Les expressions han de produir un resultat numèric finit per a entrades vàlides.
- Utilitzeu la multiplicació explícita (p. ex., 2 * PI).
- Els angles per a les funcions trigonomètriques són en radians.
- log(x) és base 10; ln(x) és logaritme natural (base e).
Anàlisi Dimensional i Estratègies
Aquest sistema personalitzat és agnòstic a les unitats. Modeleu famílies ancorant unitats relacionades a la mateixa 'Unitat Base' (o a una referència compartida). Mantingueu el significat coherent a tota la família que dissenyeu.
Estratègies de Modelatge
| Estratègia | Quan utilitzar | Notes |
|---|---|---|
| Factor Directe | Relacions lineals (p. ex., 1 foo = k × Base). | Utilitzeu un número constant (sense x). Estable i precís. |
| Escalat de Potència | Derivat d'una escala base (k^2, k^3). | Utilitzeu pow(k, n) on k és l'escala base. |
| Ràtio o Normalització | Unitats definides en relació a un nivell de referència (p. ex., x / ref). | Útil per a mesures tipus índex; mantingueu ref explícit a l'expressió. |
| Escala Logarítmica | Escales perceptives o de ràtio de potència (p. ex., estil dB 10 * log(x/ref)). | Assegureu-vos que el domini sigui positiu; documenteu el valor de referència. |
| Mapeig Afí | Casos rars amb desplaçaments (a * x + b). | Els desplaçaments canvien els punts zero—apliqueu-los només quan estigui conceptualment justificat. |
Editor i Validació
Creeu unitats amb un nom, un símbol (fins a 6 caràcters), una etiqueta de color, una referència (Unitat Base o una altra unitat personalitzada) i un factor/expressió. L'editor valida les fórmules en temps real amb detecció d'errors millorada i evita les referències circulars.
- Les opcions de referència inclouen 'Unitat Base' i unitats personalitzades existents. Les opcions no segures que crearien cicles es filtren automàticament.
- Variables: utilitzeu x (o value) per al valor d'entrada. Feu referència a altres unitats personalitzades per nom snake_case o per símbol; els seus valors toBase actuals s'injecten com a constants.
- Constants admeses: PI, E, PHI, SQRT2, SQRT3, LN2, LN10, LOG2E, LOG10E, AVOGADRO, PLANCK, LIGHT_SPEED, GRAVITY, BOLTZMANN.
- Funcions bàsiques: sqrt, cbrt, pow, abs, min, max, round, trunc, floor, ceil, sin, cos, tan, asin, acos, atan, atan2, sinh, cosh, tanh, ln, log, log2, exp.
- Funcions d'ajuda: degrees(), radians(), percent(), factorial(), gcd(), lcm(), clamp(), sign(), nthRoot() per a una experiència d'usuari millorada.
- Operadors: +, -, *, /, ** per a potència. Normalització intel·ligent d'entrada: ×, ÷, π, ², ³ es converteixen automàticament.
- Validació en temps real amb vista prèvia (p. ex., 10 x → resultat), classificació de complexitat (simple/moderada/complexa) i suggeriments conscients del context.
- La detecció d'errors millorada detecta errors comuns: logaritmes de nombres no positius, arrels quadrades de nombres negatius, divisió per zero.
- La detecció avançada de cicles evita que les unitats depenguin d'elles mateixes (directament o indirectament) amb missatges d'error clars.
- Panell d'ajuda interactiu amb exemples categoritzats, fragments de fórmula clicables i botons d'unitats personalitzades per a una inserció fàcil.
Bones Pràctiques
- Preferiu un factor constant si és possible; expressions només quan sigui necessari.
- Trieu una unitat de referència que sigui estable, àmpliament entesa i poc probable que canviï.
- Eviteu les cadenes de referències circulars; mantingueu els grafs acíclics.
- Afegiu valors de mostra i comproveu-los amb calculadores independents o identitats conegudes.
- Mantingueu els símbols curts, únics i documentats per a la vostra organització.
- Si utilitzeu logaritmes, registreu el valor de referència, la base i el domini previst de x.
- Proveu amb 3–5 valors representatius i verifiqueu les conversions d'anada i tornada.
- Eviteu les referències circulars; trieu una unitat de referència estable.
- Documenteu les suposicions (dominis, desplaçaments, rangs típics).
Plantilles d'Inici i Exemples
Aquests exemples il·lustren patrons de modelatge comuns en aquest sistema només personalitzat. Substituïu les constants i les referències segons les vostres necessitats.
| Nom | Fórmula | Referència | Notes |
|---|---|---|---|
| Unitat Escalada per Base (foo) | 0.3048 | Unitat Base | Defineix 1 foo = 0.3048 × Base (factor lineal simple). |
| Escalada per Potència (foo²) | pow(0.3048, 2) | Unitat Base | Derivat d'una escala base (k^2). |
| Escalada per Volum (foo³) | pow(0.3048, 3) | Unitat Base | Derivat d'una escala base (k^3). |
| Índex des de Referència | x / 42 | Unitat Base | Normalitzeu per un nivell fix (domini x > 0). |
| Ràtio de Potència (estil dB) | 10 * log(x / 0.001) | Unitat Base | Mesura logarítmica relativa a 1 mW (exemple). Assegureu-vos que x > 0. |
| Factor Geomètric | 2 * PI * 0.5 | Unitat Base | Exemple de constants i multiplicació. |
| Referència a una Altra Unitat Personalitzada | A * 2 | Unitat Personalitzada A | Utilitzeu el símbol/nom d'una altra unitat com a constant en expressions. |
| Relació Complexa d'Unitats | sqrt(x^2 + base_length^2) | Unitat Base | Relació pitagòrica utilitzant la unitat personalitzada 'base_length' com a constant. |
| Unitat Escalada amb Desplaçament | x * scale_factor + offset_unit | Unitat Base | Transformació lineal utilitzant altres dues unitats personalitzades com a constants. |
| Percentatge de la Unitat de Referència | percent(x, reference_value) | Unitat Base | Expresseu l'entrada com a percentatge d'una altra unitat personalitzada utilitzant una funció d'ajuda. |
| Rang d'Unitat Limitat | clamp(x * multiplier, min_unit, max_unit) | Unitat Base | Restringiu els valors entre dues constants d'unitats personalitzades utilitzant l'ajuda de clamp. |
| Ràtio d'Unitats amb GCD | x / gcd(x, common_divisor) | Unitat Base | Relació matemàtica utilitzant l'ajuda de GCD amb una constant d'unitat personalitzada. |
| Cadena de Conversió Angular | degrees(x * PI / reference_angle) | Unitat Angular Personalitzada | Converteix a graus utilitzant una unitat d'angle personalitzada i la funció d'ajuda degrees(). |
Governança i Col·laboració
- Mantingueu un catàleg d'unitats personalitzades aprovades amb propietaris i dates de revisió.
- Utilitzeu el versionat quan les definicions evolucionin; eviteu canvis que trenquin la compatibilitat dels símbols.
- Registreu la procedència de les constants i les referències (estàndards, literatura, documents interns).
- Automatitzeu les proves de validació (comprovacions de rang, conversions de mostra, monotonia).
PMF
Hauria d'utilitzar un factor constant o una expressió?
Preferiu un factor constant sempre que la relació sigui lineal i fixa. Utilitzeu expressions només quan el mapeig depengui de x o requereixi funcions (potències, logaritmes, trigonomètriques).
Com trio una unitat de referència?
Trieu una unitat estable, àmpliament entesa, que capturi la dimensió que preteneu (p. ex., metre per a la longitud, m² per a l'àrea). La referència ancora el significat dimensional.
Els angles són en graus o radians?
En radians. Converteix els graus multiplicant per PI/180 abans d'utilitzar les funcions trigonomètriques.
Puc encadenar unitats personalitzades?
Sí, però eviteu els cicles. Mantingueu el graf acíclic i documenteu la cadena per preservar la claredat.
Directori Complet d'Eines
Totes les 71 eines disponibles a UNITS