Una pregunta de física de secundaria
Temporizador de punto electromagnético 4-6V AC 50hz
Temporizador de punto de chispa 220V AC 50 Hz
Temporizador de chispa y electromagnético Comparación de temporizadores de puntos
Jin Yi (Instituto de Investigación de Instrumentos de Enseñanza de la Comisión Estatal de Educación) Li Junlun (Departamento de Física de la Universidad Normal de Sichuan)
En el "Catálogo de instrumentos de enseñanza de ciencias de la escuela secundaria" revisado y publicado por la Comisión Estatal de Educación en 1993 》En la parte de física, se han utilizado temporizadores de chispa eléctricos para reemplazar los temporizadores de puntos electromagnéticos. En el programa de enseñanza de física de la escuela secundaria que se está revisando, también se planea utilizar temporizadores de chispas eléctricos para reemplazar los temporizadores de puntos electromagnéticos. temporizadores. Este artículo compara los dos productos anteriores para ayudar a todos a comprender este tipo de temporizador EDM.
Lo que estos dos temporizadores tienen en común es que la información de distribución "espacial y temporal" de los objetos en movimiento se registra en una cinta de papel, y la referencia temporal se toma del ciclo del suministro eléctrico de la ciudad. En China, el intervalo de tiempo entre cada dos puntos es de 0,02 segundos, por lo que tienen el mismo método de recopilación de datos y método de análisis y recopilación de datos, que se puede comparar con los vagones inclinados y los vagones de ferrocarril.
Como este, pero con diferencias significativas en confiabilidad, precisión y utilización de clases. Los temporizadores EDM superan con éxito las deficiencias de los temporizadores puntuales electromagnéticos.
En primer lugar, elimine la interferencia mutua entre el ejercicio y el cronometraje
Cuando el temporizador de puntos electromagnético funciona, la corriente eléctrica que pasa a través de la bobina provoca cambios periódicos en el campo magnético, lo que hace que la metralla se Conduce la aguja de punteo. La cinta de papel arrastrada por el cuerpo en movimiento se puntea a una frecuencia de 50 Hz, y el tiempo y el movimiento interfieren entre sí.
1. Eliminar la interferencia del movimiento mediante el tiempo
El temporizador de puntos electromagnético produce impacto y fricción en la cinta de papel en movimiento, lo que interfiere con el movimiento de la cinta de papel, especialmente en experimentos de caída libre. .
El temporizador de chispa utiliza descarga de chispa de pulso de alto voltaje. La aguja de descarga no tiene contacto con la cinta de papel y no interferirá con el movimiento de la cinta de papel.
2. Eliminar la interferencia del ejercicio en el cronometraje.
El ciclo de sincronización del temporizador de puntos electromagnético se verá interferido por el movimiento de la cinta de papel. Realizamos los siguientes análisis y experimentos. Consideremos el oscilador que ha pasado la posición de equilibrio y desciende como la fase O, de modo que cuando apunte a la cinta de papel, la fase será ligeramente menor siempre que la fase del punto se pueda mantener sin cambios. haz clic en él.
Se puede garantizar la isoccronía del ciclo de 20ms. Cuando la cinta de papel está estacionaria, si el temporizador del punto electromagnético se ajusta adecuadamente, se puede garantizar el punto de sincronización. Sin embargo, cuando la cinta de papel se mueve, la cinta de papel impactada por el punto también reaccionará en el oscilador, afectando el cambio de fase obvio en el proceso del punto, destruyendo así el isocronismo del punto.
La Figura 1 es un diagrama de circuito esquemático para comprobar el isocronismo del temporizador de puntos electromagnéticos. Instale cinta de papel de fax en el temporizador de puntos electromagnéticos en lugar de cinta de papel de telégrafo, o coloque papel conductor en lugar de la cinta de papel de grabación. Cuando la cinta esté estacionaria, ajuste el isocronismo del temporizador de puntos electromagnéticos. Los osciloscopios R8 están conectados a ambos extremos de la bobina. Cuando la cinta de papel se mueve, la deriva de la fase puntual se puede ver en el osciloscopio. A veces la deriva puede alcanzar 2 ms. Debido a que la amplitud de la aguja puntual del temporizador puntual electromagnético es de 2 ~ 3 mm, el cambio del desplazamiento de la aguja puntual cerca de la fase tiene. el mayor impacto en la deriva de fase puntual.
El principio del circuito del temporizador EDM se muestra en la Figura 2, que también depende de cambios periódicos en la red eléctrica. Para facilitar la descripción, si el punto inicial de la corriente que fluye en K es fase cero, la red eléctrica cargará el condensador C a 310 V cuando esté en fase, y el circuito se bloqueará cuando esté en fase. Después de la fase π, fluirá corriente.
Cuando el tiristor BG se conecta a 1,1 π, la corriente que entra en BG aumenta y hace que el tiristor conduzca, provocando que C se descargue a través del lado primario del transformador de pulsos T y BG, formando un pulso unidireccional alto. voltaje en el lado secundario.
1.1 El punto de fase específico de cada descarga cerca de π está determinado por las propiedades del elemento y no se ve perturbado por el movimiento. Las especificaciones técnicas del temporizador EDM estipulan que su deriva es inferior a 50 μs, que es dos órdenes de magnitud menor que el temporizador de puntos electromagnéticos.
En segundo lugar, mejora del desempeño operativo
1. Reducir los ajustes y mejorar la confiabilidad del trabajo.
Cuando se utiliza un temporizador de punteo electromagnético, el ajuste de la fase de punteo suele ser una dificultad técnica para profesores y estudiantes comunes.
El temporizador ajustado cambia según los factores ambientales en uso. Incluso si requiere mucho tiempo y esfuerzo ajustarlo, a menudo es difícil de ajustar, lo que reduce la confiabilidad del trabajo, la confianza en el experimento y la utilización de la clase. tiempo.
Al utilizar el temporizador EDM, los estudiantes pueden recopilar datos experimentales en 2 a 5 minutos, lo que les permite concentrarse en controlar las condiciones de los fenómenos experimentales e investigar y analizar patrones de movimiento.
2. Avance en el rendimiento de seguridad
No hay problemas de seguridad en el uso de temporizadores de puntos electromagnéticos. Una de las claves para el fracaso a largo plazo de la sincronización EDM en la enseñanza es la seguridad. Los primeros cronómetros de electroerosión tenían una baja sensibilidad de grabación y dependían de la electroerosión para hacer agujeros en el papel blanco. El voltaje es superior a 6 kV y la corriente alcanza los 80 mA, lo que pone en peligro la vida. Posteriormente se utilizó papel térmico y el voltaje era superior a 6 kV y la corriente de 5 a 20 mA, lo que también era extremadamente inseguro. El método de registro de puntos que utilizamos es un método de transferencia de microcorriente similar a la descripción del campo eléctrico y la grabación por fax. Aunque el voltaje llega a 30.000 voltios, la corriente se controla por debajo de 200 μA, lo que resuelve el problema de seguridad al utilizar el temporizador EDM.
En tercer lugar, el costo experimental
El temporizador de puntos electromagnético es un instrumento de enseñanza de bajo costo con un precio y un consumo experimental relativamente bajos. A principios de la década de 1980, la relación de precios de los temporizadores de chispa y los temporizadores de puntos electromagnéticos era de más de 10:1, y la relación de consumo de material era de más de 50:1 (cuando los primeros usaban papel térmico). Después de un largo período de investigación y mejora, finalmente encontramos el circuito que se muestra en la Figura 2, que utiliza la información de fase de la red eléctrica para carga y descarga, simplificando enormemente el circuito y haciendo que la relación de precios de los dos productos sea inferior a 2:. Debido a que los temporizadores EDM no utilizan una fuente de alimentación de bajo voltaje (fuente de alimentación para estudiantes) y los temporizadores de puntos electromagnéticos deben estar equipados con una fuente de alimentación para estudiantes. Si este factor se considera en conjunto, la relación de precios anterior se invierte, por lo que los temporizadores EDM son más baratos. En términos de consumo de material, dado que utilizamos materiales dieléctricos adecuados, los puntos de descarga de chispas se amplifican y se transfieren al papel blanco común, por lo que es más barato que la cinta telegráfica utilizada en el temporizador de puntos electromagnéticos y puede fabricarla usted mismo.
En resumen, se puede observar que el nuevo temporizador de chispa eléctrico cumple plenamente con las condiciones para reemplazar el temporizador de punteado electromagnético y es apto para promoción en nuestro país.
Referencia:
/Wuli-kg/Wu 1/Wuli 001-800/044
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