實驗設(shè)備功能.doc

目錄1、概述22、 技術(shù)參數(shù)23、工作原理34、結(jié)構(gòu)特征45、使用方法（以配合使用氣墊導軌為例）56、維修91、概述CSZ型智能數(shù)字測時器（以下簡稱測時器）是一種通過測時儀器。與導軌的配合，可以進行多種力學試驗，測得精確可靠的計時數(shù)據(jù)，也可用于其他測時場合。測時器有二路光電門信號輸入（電脈沖信號輸入）和一路電頻率信號輸入。機器連接的光電門被擋光時，測時器可測得二次擋光之間的時間（范圍可在50s99s之間）。利用頻率輸入口，可測得輸入信號的頻率（可測頻率范圍1HZ500KHZ）。2、 技術(shù)參數(shù) 2.1 測時 測時范圍：50s99s分辨率：1s精度：50s（最大時間測量范圍為1s時） 0.5ms（最大時間測量范圍為10s時） 2.2 計數(shù)計數(shù)最大容量：99999999信號間最小時間間隔：1s 2.3 頻率測量范圍：1HZ500KHZ分辨率：1HZ精度：10HZ（500KHZ輸入時） 1HZ（1KHZ輸入時）輸入靈敏度：500mV（ppV）輸入阻抗：200k 2.4 顯示方式8位LED數(shù)碼管，小數(shù)點自動定位。 2.5 電源電壓：交流220V10%頻率：50HZ功耗：12W 2.6 環(huán)境條件溫度：+0+40 2.7 外形尺寸與凈重尺寸：23017060mm3凈重：0.5kg 2.8 附件光電門組件二套3、工作原理CSZ型智能數(shù)字測時器，以89C51單片機為核心，外加光電門信號整形電路、電頻信號檢測電路和顯示電路組成（如圖3.1所示）。圖3-1 3.1 光電門輸入部分本部分有二路信號輸入A和B可連接光電門，TTL或電平脈沖信號（上升沿觸發(fā)計時器計時）。該信號經(jīng)整形送至單片機，由單片機完成計時、計數(shù)等工作。 3.2 頻率電路該電路將外部輸入信號（如正弦波）放大輸至單片機。由單片機完成測頻工作。 3.3 時基該部分由一片12.000MHZ晶體振蕩器及外加的調(diào)節(jié)電路組成，以保證測時器正常工作及測時正確。 3.4 單片機單片機采用Intel公司MCS51系列芯片89C51。這一部分是測時器的核心。在軟件控制下，它可完成多種工作，如測時、計數(shù)和測頻等，并有數(shù)據(jù)的處理和計算功能，使測時器具有智能功能。同時，它還控制著數(shù)據(jù)顯示和按鍵輸入的工作。 3.5 簡單的工作過程在軟件控制下，測時器可完成兩種操作：計數(shù)和計時。在計數(shù)和計時的基礎(chǔ)上測時器可實現(xiàn)其所有功能。計數(shù)。計數(shù)可實現(xiàn)測頻、事件計數(shù)等功能。當外部信息以脈沖方式送至單片機時，單片機以計數(shù)方式工作，并將計數(shù)結(jié)果顯示于測時器的顯示屏上。如在單位時間內(nèi)計數(shù)便可測得頻率。計時。計速度、計加速度均使用該方式工作。當光電門信號送至單片機，單片機自動地計算出兩次脈沖信號的間隔時間，并顯示于顯示屏上。因單片機具有計算功能，故在選定擋光片寬度后就可以進行速度、加速度測量。在接通電源后，測時器便處于單片機的控制之下，通過面板“選擇”按鍵可選擇不同的功能，使單片機處于不同的工作方式，并利用上述兩種操作來完成制定的工作。4、結(jié)構(gòu)特征CSZ型智能數(shù)字測時器由機體和附件組成（圖4.1）機箱采用塑料機箱，體積較小。主機由三塊電路板組成，分為主板、鍵盤板和顯示板。5、使用方法（以配合使用氣墊導軌為例） 5.1 準備5.1.1 調(diào)整好氣墊導軌，將一套或兩套光電門架固定于導軌上。5.1.2 在導軌滑塊上安裝好擋光片。并使擋光片正好從光電門支架中穿過（如圖5.1）。測時器將測出移動的擋光片二次擋光的時間間隔t（如圖5.2）。注：標準擋光片的s為2.00cm、2.20cm、2.40cm等。測定速度和加速度時必須使用開口擋光片。t為滑塊通過s距離所需的時間 5.2 連接5.2.1 將光電門連接插頭插在“光電門A”和“光電門B”插座上（圖4.3）。注：二套光電門必須同時插上，否則無法工作。5.2.2 如要測頻，須將頻率信號插頭插在“測頻”插座上。5.2.3 檢查電源開關(guān)處于OFF位置。5.2.4 將電源線插頭插入測時器電源插座上，另一端插入220V插座。 5.3 使用步驟5.3.1 將測時器電源開關(guān)按至ON位置。出現(xiàn)HELLO顯示。5.3.2 功能選擇顯示HELLO時按選擇應(yīng)出現(xiàn)：lpr以后每按一次選擇鍵應(yīng)分別出現(xiàn)：2pr3V4V5A6pd7Fr8CC9EV再按選擇鍵一次則又回到HELLO。以上顯示表示分別進入測時器的九種功能。注：當執(zhí)行功能時，功能應(yīng)處在1pr7Fr，即鍵盤板左上角燈亮，而執(zhí)行功能時，功能應(yīng)處在8CC與9EV，即鍵盤板左下角燈亮。5.3.3 1pr（測一個時間間隔）當顯示為1pr時，按執(zhí)行鍵就進入測一個時間間隔操作當滑塊通過光電門A或光電門B后（開口擋光片通過一次，不開口擋光片通過二次），屏幕就顯示t，單位為ms。例 1：使用光電門A，安裝開口擋光片，可測示圖5.2中的t。例2：使用光電門A和B，安裝不開口擋光片，可測出滑塊移動自A至B的時間，如圖5.3。完成一次操作后再按執(zhí)行鍵則重新測一個時間間隔。5.3.4 2pr（測兩個時間間隔）通過按選擇鍵使顯示為2pr時，即進入測第二個時間間隔功能。 按下執(zhí)行鍵，屏幕顯示消失，等待光電門A或B的二次擋光（指開口擋光片，下同）。二次擋光后屏幕顯示后一次時間間隔t2，再按選擇出現(xiàn)第一次擋光t1，每按一次選擇鍵交替顯示t1和t2。 完成一次2pr功能后再按執(zhí)行鍵則再做一次2pr測時。5.3.5 3V（測一個速度）當滑塊上安裝是開口擋光片時，可測出滑塊運動的平均速度。進入3V顯示后，按執(zhí)行鍵，屏幕出現(xiàn)2.00提示表示必須使用寬度S為2.00cm的開口擋光片。如想不使用2cm擋光片還可以使用2.2cm、2.4cm等多種規(guī)格的擋光片，只需再按選擇鍵便可依次選擇上述幾種規(guī)格的擋光片以便求出滑塊的平均速度。選擇好擋光片寬度后按執(zhí)行鍵進入測速。類似1pr擋光一次后屏幕顯示平均速度單位為mm/s。再按執(zhí)行鍵可進入下次測時。5.3.6 4V（測二個速度）當顯示為4V即進入測二個速度功能。似于3V，按執(zhí)行鍵后顯示2.00，亦可如前例再按選擇鍵依次，選擇擋光片寬度。再按執(zhí)行鍵進入測速，此時顯示消失。等待第二次擋光后屏幕顯示測得速度V1。按選擇鍵可顯示V2。此時再按執(zhí)行鍵，又重復上述測速動作。5.3.7 5A（測加速度）當顯示為5A即進入測加速度功能。類似于3V，按執(zhí)行鍵后顯示2.00，亦可如前操作選擇其他擋光片寬度s。再按執(zhí)行鍵。顯示消失。等待光電門A和B的二次擋光（側(cè)加速度時。使用一塊裝有開口擋光片的滑塊）。二次擋光后，出現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，即V2，按選擇鍵顯示V1，再按選擇鍵又交替顯示；按執(zhí)行鍵則顯示（按該鍵后，則V2、V1清除）即為滑塊的平均加速度。計算的公式為： =式中：平均加速度，單位mm/s2； V2、V1滑塊通過光電門時的速度； t滑塊在光電門A、B之間運動的時間。5.3.8 6pd（測周期）顯示為6pd即為測周期功能?？蛇x預(yù)置周期數(shù)。進入測試后，顯示剩余周期計數(shù)。顯示為6pd時按執(zhí)行鍵，顯示0。每按一次選擇鍵，顯示加1。達到你所需要的預(yù)置數(shù)后，按執(zhí)行鍵即進入測周期操作。此時顯示為YES。使用開口擋光片，擋光片每擋光二次，顯示的預(yù)置數(shù)就減1。最后一次擋光后，顯示為時間總數(shù)，顯示單位為ms。5.3.9 7Fr（測電頻率）顯示為7Fr時，只需按一下執(zhí)行鍵即進入測頻。此時只要在機箱后部測頻口有穩(wěn)定的輸入，屏幕便顯示被測頻率。顯示單位為HZ。5.3.10 8CC（測碰撞數(shù)據(jù)）當顯示為8CC即為測碰撞功能。此時需將“功能鍵”按下使右下角燈亮。顯示為8CC是，按執(zhí)行鍵選擇開口擋光片寬度S。用選擇鍵選擇完之后，再按執(zhí)行鍵，顯示消失，等待滑塊通過光電門（如圖5.4）當滑塊A、B分別以初速V1（A）、V1（B）通過光電門A、B后，滑塊A、B對心碰撞。碰撞后滑塊A、B再次以末速V2（A）、V2（B）分別通過光電門A、B，顯示出現(xiàn)，顯示數(shù)為V1（B）。按選擇鍵，交替出現(xiàn)V1（B）、V2（B）。記錄下V1（B）后，按執(zhí)行鍵出現(xiàn)V2（A）。此時按選擇鍵，交替出現(xiàn)V2（A）、V1（A）。如再按執(zhí)行鍵，顯示消失、再測新碰撞數(shù)據(jù)。注：V1（A）、V2（A）、V1（B）、V2（B）均以單位mm/s顯示。5.3.11 9EV（事件計數(shù)）當顯示為9EV時即為事件計數(shù)功能。此時亦須將“功能鍵”按下，使左下角燈亮。按下執(zhí)行鍵，顯示出現(xiàn)O。之后開口擋光片每經(jīng)過光電門A一次，顯示就加1。5.3.12 自動延遲 在lpr、2pr、3V、4V功能時，測時器具有自動延時功能。自動延時功能即：在測定并顯示一個數(shù)據(jù)后，延遲若干時間，然后自動進入再次測試。使用時只需將自動/手動鍵按下，使右上角燈熄滅即可。延遲時間可預(yù)選設(shè)置。設(shè)置方法是：在顯示為HELLO時，按執(zhí)行鍵，顯示1.00。按選擇鍵，先是分別出現(xiàn)3.00、5.00、7.00，以上數(shù)據(jù)分別對應(yīng)1秒、3秒、5秒和7秒。選定后，按一次執(zhí)行鍵，恢復HELLO。開機復位后，延遲時間自動設(shè)置為1.00秒。5.3.13 復位當開機時，自動復位。當屏幕有顯示時，按選擇鍵2秒以上，測時器自動復位。注：在復位時，不影響已設(shè)置的延遲時間。6、維修 6.1如