电磁打点计时器

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

把打点计时器接入50赫6伏的正弦交流电源(J1202型或J1202-1型学生电源，打点计时器在7-11伏范围内能正常工作)，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。

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。

接上电源，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。电磁打点计时器使用交流电，工作电压在6v以下。

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。

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6V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。

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。

555计时器工作原理:

电路图:

555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中，1脚为接地端;2脚为低电平触发端，由此输入低电平触发脉冲;6脚为高电平触发端，由此输入高电平触发脉冲;4脚为复位端，输入负脉冲(或使其电压低于0.7V)可使555定时器直接复位;5脚为电压控制端，在此端外加电压可以改变比较器的参考电压，不用时，经0.01uF的电容接地，以防止引入干扰;7脚为放电端，555定时器输出低电平时，放电晶体管TD导通，外接电容元件通过TD放电;3脚为输出端，输出高电压约低于电源电压1V-3V，输出电流可达200mA，因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等;8脚为电源端，可在5V-18V范围内使用。

555定时器工作时过程分析如下:

5脚经0.01uF电容接地，比较器C1和C2的比较电压为:UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。

当VI1>2/3VCC，VI2>1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器置0，G3输出高电平，放电三极管TD导通，定时器输出低电平。

当VI1<2/3VCC，VI2>1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出高电平，基本RS触发器保持原状态不变，555定时器输出状态保持不来。

当VI1>2/3VCC，VI2<1/3VCC时，比较器C1输出低电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器两端都被置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。

当VI1<2/3VCC，VI2<1/3VCC时，比较器C1输出高电平，比较器C2输出低电平，基本RS触发器置1，G3输出低电平，放电三极管TD截止，定时器输出高电平。