电磁打点计时器工作原理.docx

电磁打点计时器工作原理 电磁打点计时器是一种使用交流电源 （学生电源） 的计时仪器， 其工作电压一般在 4~6V 之间，电源的频率是 50Hz． 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， 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， 振片在永久磁铁磁场的作用下就会向上或向下运动， 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。 一、工作原理 如图 1 所示，电磁打点计时器的基本结构。当线圈通以 50Hz 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． 如图 2 所示，为线圈中交流电某半个周期时的情况，根据图中标出的线圈中电流方向， 可判断出振动片的右端磁性为 N 极，受到永久磁铁的作用力向下，即振针（打点针）此时 向下， 纸带从针尖下通过时，振针打在复写纸上， 便在复写纸下面的纸带上留上一个点；另 半个周期线圈中电流与图 2 所标出的方向相反，振动片的右端磁性为 S 极，受到永久磁铁 的作用力向上，即振针（打点针）此时向上运动，此时不打点。综上，在线圈中交流电的每 个周期里，纸带上打一个点，相邻点之间对应的时间等于交流电的周期，即． 图1 图2 二、调节固定 1．电磁打点计时器的固定 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。 2．电磁打点计时器的调节 ①把打点计时器接入 50Hz 、6V 的正弦交流电源， 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。 ②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。 ③接上电源（工作电压为交流 4~6V），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。 三、注意事项 1．电磁打点计时器使用的电源是交流电源，电压是 4~6V 。 2．打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是小横线、重复点或 点迹不清晰，应调整振针距复写纸片的高度，使之略大一点。 3．复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，若点迹不够清晰， 应考虑更换复写纸。 4．纸带应平整，不能褶皱，以减小摩擦，减小误差。 5．使用打点计时器，应先接通电源，待打点计时器稳定后再放开纸带。 6．处理纸带数据时，密集点的位移差值测量起来误差大，应舍去。 7．处理纸带数据时，一般在纸带上每五个间距取一个计数点， 5 个对应的时间为。 8．描点作图时，应把尽量多的点连在一条直线（或曲线）上不能连在线上的点应分居 在线的两侧。误差过大的点可以舍去。 9．打点器不能长时间连续工作。 每打完一条纸带后，应及时切断电源。 待装好纸带后， 再次接通电源并实验。 10．在实验室使用打点计时器时，先将打点计时器固定在实验台上，然后接通电源。