电火花打点计时器工作电压-电火花计时器电压变小的影响-电火花打点计时器电源电压

am928 · 发表于 2025-4-21 07:23:39

1基本信息

电火花打点计时器是一种计时仪器。它通过火花放电，能使墨粉在纸带上打出墨点，从而显出点迹。给它接上 220V 电源后，按下脉冲输出开关，计时器会发出脉冲电流。此脉冲电流从接正极的放电针，经过墨粉纸盘，到达接负极的纸盘轴，进而产生火花放电。这样就在纸带上打出了一系列的点。并且在交流电的每个周期，都会放电一次。所以，电火花打点计时器打出点间的时间间隔等于交流电的周期。

2实验

电火花计时器还可以与简易电火花描迹仪配套使用。

使用时，将电源插头直接插入交流 220 伏的插座内。把裁成圆片，其直径约为 38 。

将两条普通有光白纸带（20×700 毫米²）剪切整齐，然后从弹性卡和纸盘轴之间的限位槽中穿过。接着，把墨粉纸盘夹在这两条纸带之间。如此一来，当两条纸带运动时，就能带动墨粉纸盘一起运动。当按下脉冲输出开关，就会在放电针和墨粉纸盘之间产生火花放电，进而在纸带上打出一列点迹。当电源频率为 50Hz 时，每隔 0.02s 会打一次点。然而，放电火花不会始终处在墨粉纸盘的同一位置，也就不会影响到点迹的清晰度。还可以使用上述尺寸的白纸带和墨粉纸带（位于下面）来进行实验，就像在简易电火花描迹仪的导轨上那样放置。可以用两条白纸带（或者将一条长白纸带对折当作两条纸带）来做实验，其中下面的那条纸带处于墨粉纸盒与放电针之间，其作用是记录结果。而上一条纸带则是用来辅助带动墨粉纸盒转动的。用电火花计时器进行测量自由落体的加速度实验时，就是按照这样的方式来操作的。墨粉纸能够使用较长时间，一条白纸带可使用 4 次，即两条纸带的正反面共使用 4 次，这样就降低了实验成本。

电火花计时器在使用中，运动阻力极小，这种极小阻力是纸带运动本身所带来的，而非打点产生的。所以系统误差小，记时精度与交流电源频率的稳定程度是一致的，其脉冲周期漂移不大于 50 微秒，这一方面远远优于电磁打点计时器。同时，它操作简易，学生使用时安全可靠，脉冲放电电流平均值不大于 500 微安。

3成套仪器的组成

【1】电火花计时器一台

【2】重锤一只

【3】固定夹一只

【4】纸带宽17.5mm 一卷

【5】墨粉纸一包

4技术性能

【1】打点周期 T0=0.02S相对误差不大于1%

利用某一频率的高压脉冲来产生电火花放电，然后把点迹借助墨粉纸记录在纸带上。

【3】高压脉冲输出平均电流 150~300uA

打点质量良好，连续打点 50 点都没有漏点，打出的点子很清晰，且点子直径不大于 0.8mm。

进行实验以测量重力加速度 g 时，需要满足以下要求：重力加速度 g 要大于等于 9.5 m/s²且小于等于 9.9 m/s²。

【6】工作电源 Ac220±10%50Hz

【7】记录纸带宽度为17.5mm白纸带

【8】工作环境条件温度0~+400C

【9】计时器质量约230g

【10】重锤质量 300 ±3g

计量器的外形尺寸为 150 毫米乘以 60 毫米。整套仪器的包装盒外形尺寸是 265 毫米、152 毫米和 72 毫米。

5结构和原理

结构图如图1。

电路原理如下：开关接通后，在 220 伏特交流电的正半周，电流通过 V1、V4 以及限流电阻 R1 对电容器 C 进行充电；而在交流电的负半周，电流通过 V2、V3、限流电阻 R2，此时 V5 导电；当 V5 上的电压达到 10 伏特时，可控硅 V6 被触发导通，这时储存在 C 上的电压会通过变压器 T 的初级线圈产生小功率的脉冲高压；这些脉冲高压经过放电针，会在墨粉纸上的纸带上形成放电迹点。相邻两个放电迹点之间的时间间隔是 0.02 秒。X1 香蕉插孔是脉冲高压输出端。X2 香蕉插孔也是脉冲高压输出端。

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