專利名稱:精密電子打點計時器的制作方法
①、精密電子打點計時器。
②、本發(fā)明主要用于物理實驗,對運動體進行計時。
③、本發(fā)明是一種新型的計時裝置,屬國內(nèi)外首創(chuàng)。
④、本發(fā)明的目的是研制一種對運動物體阻力很小,甚至沒有阻力的,計時準確的儀器,以解決現(xiàn)行使用的“電磁打點計時器”對運動物體產(chǎn)生阻力過大和計時不準等問題。
⑤、本發(fā)明的技術(shù)方案是將一頻率較高的石英晶體振蕩,經(jīng)適當分頻,得到低頻(100赫茲以內(nèi))脈沖信號,將低頻脈沖進行微分,得到尖脈沖,用尖脈沖的峰值去導通一只晶體三極管,得到空度大寬度小的低頻脈沖。然后進行電流放大,以足夠大的電壓(峰值電壓)輸出。把輸出脈沖加在一個安裝在運動物體上的彈片尖針和一塊金屬板之間,在彈片尖針和金屬板之間放一謄影紙帶。當物體運動時謄影紙被脈沖擊穿一系列的小點,相鄰兩點的時間間隔為脈沖頻率的倒數(shù),達到了計時目的。
⑥、由于輸出脈沖的信號源是石英晶體振蕩,它的精度很高,所以在謄影紙上相鄰兩點的時間間隔是高度準確的,當輸出脈沖峰值很大(5000伏以上)時,彈片尖與謄影紙不接觸,計時裝置對運動物體不產(chǎn)生阻力。當輸出脈峰值較小(數(shù)百伏)時,彈片尖針雖與謄影紙接觸,但阻力很小,精密電子打點計時器使用極為方便,可節(jié)省很多實驗時間。
⑦、附
圖1是本發(fā)明的一個實施例。
⑧、如附圖1所示,ic4060的9、10、11腳擔任晶體振蕩任務(wù),其振蕩頻率為32768赫茲。從ic4060的13、15、1、2、3腳分別得到64HZ、16HZ、8HZ、4HZ、2HZ的脈沖信號。K2為頻率選擇開關(guān),根據(jù)需要選擇所需頻率后,在R2上得到附圖2(a)所的電壓波形。C為微分電容,跳變電壓通過R3和W對C2充電(即微分),產(chǎn)生尖脈沖,其波形如附圖2(b)所示。調(diào)節(jié)電位器W,使尖脈沖在峰值附近將BG1發(fā)射結(jié)導通,同時進行電流放大,在R4上得到如附圖2(C)所示的波形,這個空度大,寬度小的脈沖經(jīng)BG2再進行一次放大后,作為開關(guān)信號去控制輸出管BG3。
在輸出級,當脈沖沒有來到BG3基極時,BG截止,這時,輸出變壓器B2、B3初級無電流,也無變化的電流,B2、B3的次級無感生電動勢。當脈沖來到的瞬間,BG3導通,B2、B3的初級電流發(fā)生突變,在次級產(chǎn)生電動勢,選擇適當?shù)脑褦?shù)比,可在次級分別得到一個峰值為5千伏以上的低頻脈沖和一個峰值為幾百伏的低頻脈沖,其脈沖波形如附圖2(d)所示。
把輸出脈沖加在一塊金屬極和一個安裝在運動體(如小車)上的彈片尖針之間,在彈片尖針與金屬板之間放一條做計時用的謄影紙帶。(當脈沖幅度(峰值)在5000伏以上時,彈片尖針與謄影紙帶相距2毫米左右。當脈峰值為幾百伏時,彈片尖針與謄影紙相接觸,但彈片尖針對謄影紙的壓力很小,)。當物體運動時,謄影紙被擊穿一系列小點相鄰兩點的時間間隔為脈沖頻率的倒數(shù),達到了計時目的。
由于謄影帶上的小點,需對著亮處才能清楚地看到,不便直接測算,為了便于測算,需進行印刷。其方法是把謄影紙帶鋪在白紙上,用攝子將沾有油墨的棉花沿點跡擦一遍,點跡便印在白紙上。
附圖1中,橋堆CQ405B和過濾波電容C5組成對1C4060供電電源。四只二極管1N4007和濾波電容C4組成對電流放大電路和輸出級BG3的供電電源,B2為黑白電視機行輸出變壓器,B3為鐵芯變壓器其匝數(shù)比為1∶30。K3、K4為脈沖幅度選擇開關(guān),同時在圖示位置時,輸出脈沖峰值大于5000伏。同時換位,輸出脈沖峰值為數(shù)百伏。C3可以防止BG3被擊穿,B1為電源變壓器。
在附圖一中的彈片尖針,為了保證它與謄影紙接觸時產(chǎn)生一個很小的壓力,需用制作謄影針的銅片作成寬2毫米,長60毫米,便可以滿足要求。
權(quán)利要求
1.一種用于物理實驗的、對運動物體(如小車)進行計時的裝置-精密電子打點計時器,它由電源電路、石英晶振蕩電路、分頻電路、微分電路、放大電路、輸出電路組成;一定頻率的石英晶體振蕩經(jīng)分頻、微分、放大、輸出等過程,在輸出端得到幅度很大(大于譽影紙的擊穿電壓)的、空度大寬度小的、非常準確的低頻(100赫茲以內(nèi))脈沖。
2.在權(quán)力要求1所述的精密電子打點計時器的輸出端,其中一個端子有一根導線與一塊金屬板相接,另一個端子有一根細軟導線與一個安裝在運動物體上的彈片尖針相接,在金屬板和彈片尖針之間有一條做計時用的謄影紙帶。
全文摘要
精密電子打點計時器是一種對運動物體進行計時的新型裝置。它是為解決現(xiàn)行使用的電磁打點計時不準和阻力過大而研制的,它能輸出若干種頻率不同、峰值很大和若干種頻率不同、峰值較小的、高精度的、空度大、寬度小的低頻脈沖。將輸出脈沖通過一金屬板和一個安裝在運動體上的彈片尖針加在譽影紙帶的上下兩個面,當物體運動時,譽影紙被擊穿一系列的小點,相鄰兩點的時間間隔為脈沖頻率的倒數(shù),達到了計時目的。
文檔編號G04F10/04GK1051252SQ9010660
公開日1991年5月8日 申請日期1990年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月27日
發(fā)明者劉宗華 申請人:劉宗華