光電門測(cè)速加速

1、測(cè)試技術(shù)應(yīng)用案例 光電門測(cè)速度和加速度 班級(jí): 機(jī)1301-1 學(xué)號(hào): 20130767 姓名: * 光電門測(cè)速度和加速度一、測(cè)試物理量及測(cè)試方法測(cè)試物理量：速度和加速度測(cè)試方法及測(cè)試目的：用氣墊導(dǎo)軌和存儲(chǔ)式計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)測(cè)速儀測(cè)量速度和加速度。通過(guò)對(duì)速度和加速度的測(cè)量，熟悉光電門傳感器的使用二、測(cè)試方案（1）實(shí)驗(yàn)方案：1、檢查光電門，使存儲(chǔ)式數(shù)字毫秒計(jì)處于正常工作狀態(tài)，給氣墊導(dǎo)軌通氣。2、導(dǎo)軌水平調(diào)整。由于斜面高度是相對(duì)于水平面而言，因此測(cè)量前首先應(yīng)把導(dǎo)軌調(diào)整水平。水平調(diào)整分二步完成（1）粗調(diào)。在導(dǎo)軌中注入壓縮空氣，在形成氣墊后，將滑塊放在導(dǎo)軌中部，利用觀察滑塊的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)判斷導(dǎo)軌的傾斜方向。調(diào)整

2、導(dǎo)軌支座獨(dú)腳螺絲，使滑塊在導(dǎo)軌上基本穩(wěn)定。（2）利用計(jì)時(shí)器進(jìn)行細(xì)調(diào)。如果導(dǎo)軌水平，那么滑塊經(jīng)推動(dòng)后滑過(guò)P1和P2兩點(diǎn)的速度應(yīng)相同，也就要求與相等。但考慮到空氣阻力的影響，即使導(dǎo)軌真是水平了，那么在滑塊從P1向P2運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)使P2處的速度略小于P1處的速度（或者講略大于），且滿足。同理，也要求滑塊經(jīng)碰撞后彈回來(lái)經(jīng)過(guò)P1、P2時(shí)，略小于，即略大于，且滿足。達(dá)到上述水平調(diào)整要求后，再重復(fù)做5次，記錄5組數(shù)據(jù)（每組包括、和），以此來(lái)證實(shí)導(dǎo)軌已處于水平狀態(tài)。3、觀察滑塊的勻速直線運(yùn)動(dòng)輕輕推動(dòng)滑塊，觀察滑塊在氣軌上的運(yùn)動(dòng)，滑塊和氣軌兩端的緩沖彈簧的碰撞情況。分別記下滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門時(shí)的速度和，試比較和的

3、數(shù)值，若和之間的差別小于（或）的時(shí)，則導(dǎo)軌接近水平，此時(shí)可近似認(rèn)為滑塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)；若和相差較大，可通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)軌底座螺釘使導(dǎo)軌水平。4、測(cè)量滑塊的瞬時(shí)速度（1）在傾斜導(dǎo)軌上任一位置處放置一光電門；（2）使滑塊從導(dǎo)軌最高處（或某一固定位置）自由下滑，由測(cè)速儀測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)光電門的速度，至少反復(fù)五次，取平均值，將數(shù)據(jù)填入表3-1；（3）改變滑塊的初始位置，再自由釋放，然后重復(fù)步驟（2）。5、測(cè)量滑塊的加速度（1）在傾斜氣軌上任意兩個(gè)位置處放置兩個(gè)光電門；（2）使滑塊從導(dǎo)軌最高處（或某一固定位置）自由下滑，由測(cè)速儀測(cè)出滑塊在兩個(gè)光電門之間的加速度，至少重復(fù)五次，取平均值，將數(shù)據(jù)填入表3-2；（3）改

4、變滑塊的初始位置，再自由釋放，然后重復(fù)步驟（2）。（2）注意事項(xiàng)：1、氣墊導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面有較高的光潔度且配合良好，因此各組導(dǎo)軌和滑塊必須配套使用，不得與其他組調(diào)換；嚴(yán)防敲碰、劃傷導(dǎo)軌和滑塊，特別是滑塊不能掉在地上。2、實(shí)驗(yàn)時(shí)保持氣墊導(dǎo)軌的氣流通暢，不得在未通氣時(shí)就將滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，以免擦傷表面；使用完畢，先將滑塊取下再關(guān)氣源，以避免劃傷氣軌；滑塊不可長(zhǎng)時(shí)間放在氣軌上，以免氣軌變形。三、實(shí)驗(yàn)裝置及其參數(shù)1.實(shí)驗(yàn)裝置氣墊導(dǎo)軌、氣源、光電門、MUJ-5B型計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)測(cè)速儀、擋光板、墊塊。2. 傳感器選擇 圖3-5 光電轉(zhuǎn)換裝置光電轉(zhuǎn)換裝置又稱光電門，由聚光燈泡和光敏管組成如圖3-5所示。聚光燈泡的電源由數(shù)字毫秒計(jì)供給，光電轉(zhuǎn)換裝置只要接通測(cè)速儀電源開關(guān)，聚光燈泡即可點(diǎn)亮，發(fā)出的光束正好照在光敏管上，光敏管與測(cè)速儀的控制電路連接。當(dāng)光照被罩住時(shí)，光敏管電阻發(fā)生變化，從而產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，觸發(fā)測(cè)速儀開始計(jì)時(shí)；當(dāng)光照