工作原理
J0203型电磁打点计时器为磁电式结构,其构造如图2.9-1。当线圈通以50赫220V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2.9-2为半个周期时的情况。
振动片的一端装有打点针,当纸带从针尖下通过时。便打上一系列点,相邻点之间对应的时间为0.02秒。5个间距对应的时间为0.10秒。
频率检查
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9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2.9-4。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。
冲裁器
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2.9-5所示。
电火花计时器
电火花计时器电源直接采用220V交流电源,不存在机械振动问题。工作时由高压放电产生电火花,故仪器的一致性较高于电磁打点计时器。电火花计时器的分散性表现在输出脉冲电流的大小为150~300mA之间。脉冲电压高达30kV,脉冲强度可击穿8mm空气间隙。即使不同仪器的指标并不完全一致,但是并不需调整电源电压,这一点较电磁打点计时器显得方便。