电磁打点计时器:当给电磁打点计时器的线圈通电后,线圈产生磁场,线圈中的振片被磁化,振片在
永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动,由于交流电的方向每个周期要变化两次,因此振片被磁化后的磁极要发生变化,永久磁铁对它的
作用力的方向也要发生变化。当电流为图甲所示时,此时打点一次或此时不打点,所以在
交流电的一个周期内打点一次,即每两个点间的
时间间隔等于交流电的周期。
J0203型电磁打点计时器为磁电式结构,其构造如图1所示。当线圈通以50赫8V的交流电时,线圈产生的交变磁场使振动片(由
弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,即为0.02秒。图2为半个周期时的情况。
电磁
打点计时器使用时应先固定。它的底座上有两条凹槽,可用台夹将它固定在
实验桌的边沿或
斜面的一端,注意使纸带的
中心线位于物体的运动方向上或与斜面另一端的
定滑轮凹糟的方向一致。如果单独使用打点计时器,也可用台夹将它固定在铁支架的支杆上。
把打点计时器接入50赫8伏的正弦
交流电源(J1202型或J1202-1型
学生电源,打点计时器在7-11伏范围内能正常工作),让打点计时器开始工作,观察振动片的振动是否均匀。如果振动
不均匀,可调节振动片的调节螺母,直到打点均匀有力,声音清晰、不拖尾巴。表示打点计时器已能正常工作。然后关闭电源。
给打点计时器装上
复写纸片,移动复写纸的转轴,使复写纸压入压纸框架下。从纸带限位孔穿入纸带,经复写纸下从另一限位孔穿出。
接上电源,使打点针工作,调节打点针的高低,以刚好能在纸上打出点为准,尽量减少打点针与打点纸带的
接触时间。电磁打点计时器使用交流电,
工作电压为8伏。
打点计时器的计时精度主要由振动片的
振动频率所决定。由于振动、碰撞等原因可能使打点频率偏离正常范围(包括出现频率偏移和频率不稳等现象),影响它的正常工作。实验前可检查其频率是否正常。这里介绍用
示波器检查打点频率的方法。
将打点计时器的线圈接入8伏交流电源,振动片接示波器的“y输入”(不能使用旋松紧固
螺钉或夹在振动片上的方法连结,可用导线绕在振动片的固定螺钉上,避免影响振动频率),限位板接示波器的“接地”端,如图3所示。当打点针与限位板不接触时,示波器y输入上就有一个感应
交流电压的正弦信号输入;当打点针与限位板接触时,y
输入电压为零,因此在
正弦波上留下一个缺口。若打点器的振动
频率稳定,打点针与限位板碰击的时机相同,则正弦波上的缺口位置始终一致;若打点器的振动不稳定,打点针与限位板碰击时机不等,各次缺口出现的位置不同,由于
视觉暂留的作用,正弦波看来就会有两个缺口,这时打点纸带上会出现
重复性的“双点”。仔细调节振动片的固定螺钉,直到示波器显示的正弦波只出现一个缺口,打点器的振动频率就核准好了。
打点计时器的复写纸片是一种损耗器材,
手工制作不易达到要求,现已设计生产了“打点计时器复写纸
冲裁器”供实验室使用。扳压手柄进行冲裁,每次可冲出7片
圆片,其构造如图4所示。