實(shí)驗(yàn)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(dǎo)軌為例）56、維修91、概述CSZ型智能數(shù)字測(cè)時(shí)器（以下簡(jiǎn)稱測(cè)時(shí)器）是一種通過測(cè)時(shí)儀器。與導(dǎo)軌的配合，可以進(jìn)行多種力學(xué)試驗(yàn)，測(cè)得精確可靠的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)，也可用于其他測(cè)時(shí)場(chǎng)合。測(cè)時(shí)器有二路光電門信號(hào)輸入（電脈沖信號(hào)輸入）和一路電頻率信號(hào)輸入。機(jī)器連接的光電門被擋光時(shí)，測(cè)時(shí)器可測(cè)得二次擋光之間的時(shí)間（范圍可在50s99s之間）。利用頻率輸入口，可測(cè)得輸入信號(hào)的頻率（可測(cè)頻率范圍1HZ500KHZ）。2、 技術(shù)參數(shù) 2.1 測(cè)時(shí) 測(cè)時(shí)范圍：50s99s分辨率：1s精度：50s（最大時(shí)間測(cè)量范圍為1s時(shí)） 0.5ms（最大時(shí)間測(cè)量范圍為10s時(shí)） 2.2 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)最大容量：99999999信號(hào)間最小時(shí)間間隔：1s 2.3 頻率測(cè)量范圍：1HZ500KHZ分辨率：1HZ精度：10HZ（500KHZ輸入時(shí)） 1HZ（1KHZ輸入時(shí)）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(diǎn)自動(dòng)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(cè)時(shí)器，以89C51單片機(jī)為核心，外加光電門信號(hào)整形電路、電頻信號(hào)檢測(cè)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(hào)輸入A和B可連接光電門，TTL或電平脈沖信號(hào)（上升沿觸發(fā)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)）。該信號(hào)經(jīng)整形送至單片機(jī)，由單片機(jī)完成計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等工作。 3.2 頻率電路該電路將外部輸入信號(hào)（如正弦波）放大輸至單片機(jī)。由單片機(jī)完成測(cè)頻工作。 3.3 時(shí)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(cè)時(shí)器正常工作及測(cè)時(shí)正確。 3.4 單片機(jī)單片機(jī)采用Intel公司MCS51系列芯片89C51。這一部分是測(cè)時(shí)器的核心。在軟件控制下，它可完成多種工作，如測(cè)時(shí)、計(jì)數(shù)和測(cè)頻等，并有數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算功能，使測(cè)時(shí)器具有智能功能。同時(shí)，它還控制著數(shù)據(jù)顯示和按鍵輸入的工作。 3.5 簡(jiǎn)單的工作過程在軟件控制下，測(cè)時(shí)器可完成兩種操作：計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)。在計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)的基礎(chǔ)上測(cè)時(shí)器可實(shí)現(xiàn)其所有功能。計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)可實(shí)現(xiàn)測(cè)頻、事件計(jì)數(shù)等功能。當(dāng)外部信息以脈沖方式送至單片機(jī)時(shí)，單片機(jī)以計(jì)數(shù)方式工作，并將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示于測(cè)時(shí)器的顯示屏上。如在單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)便可測(cè)得頻率。計(jì)時(shí)。計(jì)速度、計(jì)加速度均使用該方式工作。當(dāng)光電門信號(hào)送至單片機(jī)，單片機(jī)自動(dòng)地計(jì)算出兩次脈沖信號(hào)的間隔時(shí)間，并顯示于顯示屏上。因單片機(jī)具有計(jì)算功能，故在選定擋光片寬度后就可以進(jìn)行速度、加速度測(cè)量。在接通電源后，測(cè)時(shí)器便處于單片機(jī)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(jī)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(cè)時(shí)器由機(jī)體和附件組成（圖4.1）機(jī)箱采用塑料機(jī)箱，體積較小。主機(jī)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(dǎo)軌為例） 5.1 準(zhǔn)備5.1.1 調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌，將一套或兩套光電門架固定于導(dǎo)軌上。5.1.2 在導(dǎo)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(cè)時(shí)器將測(cè)出移動(dòng)的擋光片二次擋光的時(shí)間間隔t（如圖5.2）。注：標(biāo)準(zhǔn)擋光片的s為2.00cm、2.20cm、2.40cm等。測(cè)定速度和加速度時(shí)必須使用開口擋光片。t為滑塊通過s距離所需的時(shí)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(shí)插上，否則無法工作。5.2.2 如要測(cè)頻，須將頻率信號(hào)插頭插在“測(cè)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(cè)時(shí)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(cè)時(shí)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(shí)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(jìn)入測(cè)時(shí)器的九種功能。注：當(dāng)執(zhí)行功能時(shí)，功能應(yīng)處在1pr7Fr，即鍵盤板左上角燈亮，而執(zhí)行功能時(shí)，功能應(yīng)處在8CC與9EV，即鍵盤板左下角燈亮。5.3.3 1pr（測(cè)一個(gè)時(shí)間間隔）當(dāng)顯示為1pr時(shí)，按執(zhí)行鍵就進(jìn)入測(cè)一個(gè)時(shí)間間隔操作當(dāng)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(cè)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(cè)出滑塊移動(dòng)自A至B的時(shí)間，如圖5.3。完成一次操作后再按執(zhí)行鍵則重新測(cè)一個(gè)時(shí)間間隔。5.3.4 2pr（測(cè)兩個(gè)時(shí)間間隔）通過按選擇鍵使顯示為2pr時(shí)，即進(jìn)入測(cè)第二個(gè)時(shí)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(shí)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(cè)時(shí)。5.3.5 3V（測(cè)一個(gè)速度）當(dāng)滑塊上安裝是開口擋光片時(shí)，可測(cè)出滑塊運(yùn)動(dòng)的平均速度。進(jìn)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(jìn)入測(cè)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(jìn)入下次測(cè)時(shí)。5.3.6 4V（測(cè)二個(gè)速度）當(dāng)顯示為4V即進(jìn)入測(cè)二個(gè)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(jìn)入測(cè)速，此時(shí)顯示消失。等待第二次擋光后屏幕顯示測(cè)得速度V1。按選擇鍵可顯示V2。此時(shí)再按執(zhí)行鍵，又重復(fù)上述測(cè)速動(dòng)作。5.3.7 5A（測(cè)加速度）當(dāng)顯示為5A即進(jìn)入測(cè)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(shí)。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(jì)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(shí)的速度； t滑塊在光電門A、B之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。5.3.8 6pd（測(cè)周期）顯示為6pd即為測(cè)周期功能?？蛇x預(yù)置周期數(shù)。進(jìn)入測(cè)試后，顯示剩余周期計(jì)數(shù)。顯示為6pd時(shí)按執(zhí)行鍵，顯示0。每按一次選擇鍵，顯示加1。達(dá)到你所需要的預(yù)置數(shù)后，按執(zhí)行鍵即進(jìn)入測(cè)周期操作。此時(shí)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(shí)間總數(shù)，顯示單位為ms。5.3.9 7Fr（測(cè)電頻率）顯示為7Fr時(shí)，只需按一下執(zhí)行鍵即進(jìn)入測(cè)頻。此時(shí)只要在機(jī)箱后部測(cè)頻口有穩(wěn)定的輸入，屏幕便顯示被測(cè)頻率。顯示單位為HZ。5.3.10 8CC（測(cè)碰撞數(shù)據(jù)）當(dāng)顯示為8CC即為測(cè)碰撞功能。此時(shí)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(dāng)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(duì)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(shí)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(cè)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(jì)數(shù)）當(dāng)顯示為9EV時(shí)即為事件計(jì)數(shù)功能。此時(shí)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(dòng)延遲 在lpr、2pr、3V、4V功能時(shí)，測(cè)時(shí)器具有自動(dòng)延時(shí)功能。自動(dòng)延時(shí)功能即：在測(cè)定并顯示一個(gè)數(shù)據(jù)后，延遲若干時(shí)間，然后自動(dòng)進(jìn)入再次測(cè)試。使用時(shí)只需將自動(dòng)/手動(dòng)鍵按下，使右上角燈熄滅即可。延遲時(shí)間可預(yù)選設(shè)置。設(shè)置方法是：在顯示為HELLO時(shí)，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(duì)應(yīng)1秒、3秒、5秒和7秒。選定后，按一次執(zhí)行鍵，恢復(fù)HELLO。開機(jī)復(fù)位后，延遲時(shí)間自動(dòng)設(shè)置為1.00秒。5.3.13 復(fù)位當(dāng)開機(jī)時(shí)，自動(dòng)復(fù)位。當(dāng)屏幕有顯示時(shí)，按選擇鍵2秒以上，測(cè)時(shí)器自動(dòng)復(fù)位。注：在復(fù)位時(shí)，不影響已設(shè)置的延遲時(shí)間。6、維修 6.1如