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北京恒奧德科技有限公司 010-51666869 傳 真：010-69807135 13120411557 18701256112 聯(lián)系人：李紅慧 1575574360 1321298635 1445496132 號院16號樓317 （北京市地質(zhì)工程勘察院院內(nèi)）
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技術(shù)文章
河北工業(yè)大學(xué)中標(biāo)一批自由落體加速度測定儀
J0201-CHJ型
存貯式數(shù)字毫秒計(jì)
使
用
說
明
書
北京恒奧德科技有限公司
1 概述
J0201-CHJ型存貯式數(shù)字毫秒計(jì)是具有存儲(chǔ)功能，時(shí)基精度高(微秒級)的測量時(shí)間間隔的數(shù)字計(jì)量儀器。它集J0201型數(shù)字計(jì)時(shí)器，J0201-G型數(shù)字計(jì)時(shí)器或J0202-1型簡式計(jì)時(shí)器的全部功能于一體，可做計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)等使用。
本儀器采用MCS-51單片微型計(jì)算機(jī)為核心，智能度高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力強(qiáng)，操作簡便，小數(shù)點(diǎn)、單位和量程自動(dòng)定位、換檔，且自動(dòng)進(jìn)入四舍五入智能化顯示數(shù)據(jù)。除了具有一般計(jì)時(shí)器的功能外，與J2125型系列氣墊導(dǎo)軌、J04271型自由落體實(shí)驗(yàn)儀、J04227型斜槽軌道、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)儀等配合使用，還能測量速度、加速度、重力加速度、角加速度、周期等物理量和碰撞等實(shí)驗(yàn)，并直接顯示實(shí)驗(yàn)的速度和加速度及角加速度的值。
2 技術(shù)性能
2.1 工作條件
電源 ：AC. 220x（1±10％）V，50x（1±5％）Hz。
環(huán)境溫度 ：-10℃～+40℃。
相對濕度 ：不大于85％（40℃）。工作時(shí)間 ：連續(xù)工作。
2.2 外形尺寸：約230mmx210mmx100mm。重量 ：約2.5kg。
2.3 技術(shù)參數(shù)：見表1
表1
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項(xiàng)目 |
J0201-CHJ型 | |
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1 |
時(shí)基精度 |
石英晶體振蕩器采用6MHz | |
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1MHz±10Hz | |||
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2 |
數(shù)據(jù)顯示 |
五位高為16.24mm高亮度LED數(shù)碼顯示 | |
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四個(gè)LED單位顯示，八個(gè)LED功能指示， | |||
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3 |
計(jì)數(shù)范圍 |
0～99999 | |
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4 |
計(jì)時(shí)范圍 |
0.00ms～99999s | |
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5 |
速度范圍 |
0.00～999cm/s | |
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6 |
加速度范圍 |
0.00～999cm/s2 | |
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7 |
周期 |
0.00ms～99999s | |
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8 |
時(shí)標(biāo)周期 |
0.1ms，1ms，10ms，100ms，1s | |
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9 |
時(shí)標(biāo)幅度 |
不小于5V | |
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10 |
直流穩(wěn)壓輸出 |
6V/0.5A | |
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11 |
光電門 |
2個(gè) | |
1
3 面板及后蓋
3.1 面板示意圖及說明：見圖1
圖1
1）數(shù)據(jù)顯示窗口：顯示測量數(shù)據(jù)、光電門故障信息等。
2）單位顯示：[s]、[ms]、[cm/s]、[cm/s2] 或不顯示(計(jì)數(shù)時(shí)不顯示單位)。
3）功能:C—計(jì)數(shù) a—加速度 S1 (β)—角加速度 g—重力加速度
S2—間隔計(jì)時(shí) Col—碰撞 T—振子周期 Sgl—時(shí)標(biāo)
4）【功能】鍵：功能選擇。
5）【清零】鍵：清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
6）【停止】鍵：停止測量，進(jìn)入循環(huán)顯示數(shù)據(jù)或鎖存顯示數(shù)據(jù)。
7）【6V/同步】鍵：與J04217型自由落體試驗(yàn)儀或J04227型斜槽軌道配合使用。(使用方法見4.7)
3.2 后蓋示意圖說明：見圖2
1）保險(xiǎn)管座:熔斷絲管管座。
2）外接地線接線柱;
3）自由落體接口插座: 與J04271型自由落體試驗(yàn)儀配合，測重力加速度用。也可與J04227型斜槽軌道配合測重力加速度，詳見本說明4.7條。
4）檔光框?qū)挾冗x擇開關(guān): 配合氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)所用擋光框使用。(使用方法見5.5)
5）電源輸入: 交流220V輸入。
6）電源開關(guān);
7）時(shí)標(biāo)輸出;
8）2號光電門輸入插座;
9）1號光電門輸入插座。
10) S1與β功能轉(zhuǎn)換鍵
4 操作使用說明
4.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作，光電門和顯示器件的自檢。
4.1.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作
①將兩個(gè)光電門插頭插入1號、2號光電門插座；
②接上220V交流電源，打開電源開關(guān)；
③開機(jī)后自動(dòng)進(jìn)入自檢狀態(tài)；
④依次按【功能】鍵，選擇需要的實(shí)驗(yàn)功能。循環(huán)順序如下：
4.1.2 光電門和顯示器件的自檢
開機(jī)或按【功能】鍵選擇自檢功能，都將進(jìn)入自檢狀態(tài)：當(dāng)光電門無故障時(shí)，屏幕循環(huán)顯示各顯示器件；當(dāng)光電門發(fā)生故障時(shí)（如：接觸不良、損壞、遮擋光電門或光電門輸入電路出現(xiàn)故障等），屏幕將閃爍著該光電門的號碼，不做循環(huán)顯示工作。這時(shí)，必須先排除故障，程序才能繼續(xù)運(yùn)行。
4.2 “C”—計(jì)數(shù)
用擋光片對任意一個(gè)光電門遮光一次，屏幕顯示即累加一個(gè)數(shù)。
按【停止】鍵，立即鎖存數(shù)值，停止計(jì)數(shù)。
按【清零】鍵，清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又可重新做實(shí)驗(yàn)。
4.3s1與β共用一個(gè)鍵,兩個(gè)功能通過后蓋的“s1、β”完成功能轉(zhuǎn)換。
4.3.1 “S1”—遮光計(jì)時(shí)
用擋光片對任意一個(gè)光電門依次遮光，屏幕依次顯示出遮光次數(shù)和遮光時(shí)間。
可連續(xù)作1～255次實(shí)驗(yàn)，但只存儲(chǔ)前10個(gè)數(shù)據(jù)。
按【停止】鍵，立即循環(huán)顯示存儲(chǔ)的時(shí)間數(shù)據(jù)。
按【清零】鍵，清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又可重新做實(shí)驗(yàn)。
4.3.2“β”—測角加速度功能 單位“rad/s2”
擋 擋 擋 擋
光 第1圈 光 第2圈 光 第3圈 第n圈 光
0# 1# 2# tn/βn-1 n#
t3/β2
t2/β1
t1
圖“β”功能
為了配合轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測定儀測定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在原CHJ型功能的基礎(chǔ)上增加了測角加速度“β”功能，使用“β”功能時(shí)，只用1號光電門（2號光電門可以閑置），配合轉(zhuǎn)動(dòng)剛體測角加速度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)測轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)的要求在儀器后蓋調(diào)節(jié)間隔角度360°或180°。
光電門首次擋光啟動(dòng)機(jī)內(nèi)計(jì)時(shí)器。轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上的擋光體多次通過光電門進(jìn)行擋光，屏幕及時(shí)顯示擋光次數(shù)的號碼（1、2、3-------）
按[停止]鍵后，屏幕循環(huán)顯示擋光的次數(shù)n、和n+1段時(shí)間和.
[停止]鍵是屏幕顯示切換鍵，屏幕顯示可在t n和βn值之間切換。
按“清零”鍵,清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),又可重新做實(shí)驗(yàn).
4.4 “S2”—間隔計(jì)時(shí)
用擋光框?qū)θ我庖粋�(gè)光電門依次擋光，屏幕依次顯示出擋光間隔的次數(shù)和擋光間隔的時(shí)間。
可連續(xù)作1～255次實(shí)驗(yàn)，只存儲(chǔ)前10個(gè)數(shù)據(jù)。
按【停止】鍵后，先依次顯示測量的間隔時(shí)間數(shù)據(jù)，再依次顯示與之對應(yīng)的速度數(shù)據(jù)，并反復(fù)循環(huán)。
按【清零】鍵，清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又可重新做實(shí)驗(yàn)。
4.5 “T”—測振子周期
用彈簧振子或單擺振子配合一個(gè)光電門和一個(gè)擋光片作實(shí)驗(yàn)。（擋光片寬度不小于3mm）
在振子上粘上輕小的擋光片，使擋光片通過光電門作簡諧振動(dòng)。
屏幕僅顯示振動(dòng)次數(shù)，待完成了第n（1～255任選）個(gè)振動(dòng)之后（既屏幕顯示出n+1），立即按【停止】鍵。這時(shí)，屏幕便自動(dòng)循環(huán)顯示n個(gè)振動(dòng)周期及n次振動(dòng)時(shí)間的總和。當(dāng)n>10時(shí)只顯示前10個(gè)振動(dòng)周期和n次振動(dòng)時(shí)間的總和。
4.6 “a”—測加速度
配合J2125型系列氣墊導(dǎo)軌、擋光框和兩個(gè)光電門作運(yùn)動(dòng)體的加
速度實(shí)驗(yàn)。
運(yùn)動(dòng)體上的擋光框通過兩個(gè)光電門之后自動(dòng)進(jìn)入循環(huán)顯示：
t1: 擋光框通過第一個(gè)光電門的時(shí)間（不是指1號光電門，是指實(shí)驗(yàn)的
順序）；
t2: 擋光框通過第一個(gè)光電門至第二個(gè)光電門之間的間隔時(shí)間；
t3: 擋光框通過第二個(gè)光電門的時(shí)間；
V1: 擋光框通過第一個(gè)光電門時(shí)的速度；
V2: 擋光框通過第二個(gè)光電門時(shí)的速度；
a: 擋光框從第一個(gè)光電門到第二個(gè)光電門之間的運(yùn)動(dòng)加速度。按【清
零】鍵，清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又可重新做實(shí)驗(yàn)。
4.7 “g”—測重力加速度
一. 配合J04271型自由落體實(shí)驗(yàn)儀作實(shí)驗(yàn)
a. 把自由落體實(shí)驗(yàn)儀的的光電門插頭插入后蓋上的自由落體插座。
b. 拔下1號光電門和2號光電門插座上的光電門。
c. 接上220V交流電源，打開電源開關(guān)。
d. 按【功能】鍵，選擇“g”檔。
e. 把【6V/同步】鍵撥到“6V”處，這時(shí)自由落體實(shí)驗(yàn)儀的電磁鐵電
源被接通，吸住鋼球。
f. 按【清零】鍵，清除數(shù)據(jù)。
g. 把【6V/同步】鍵撥到“同步”處，電磁鐵斷電，鋼球被釋放，計(jì)
時(shí)器同步計(jì)時(shí)。
h. 待鋼球通過其中一個(gè)光電門后，實(shí)驗(yàn)即自行結(jié)束，自動(dòng)進(jìn)入循環(huán)顯
示2個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別為：
t1: 鋼球自0cm處下落到光電門所用的時(shí)間；
t2: 鋼球通過光電門的時(shí)間。
注意！自由落體的實(shí)驗(yàn)只需要一個(gè)光電門，必須使另一個(gè)光電門保持光照狀態(tài)才能正常工作。
圖3
此圖是從本儀器外向內(nèi)看自由落體插座的接線位置
按【清零】鍵，清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又可重新做實(shí)驗(yàn)。
二. 配合J04227型斜槽軌道
因有的J04227型斜槽軌道原采用PMOS集成電路的連接方式，應(yīng)改接CMOS方式，所以應(yīng)先把斜槽軌道上兩只光電門中光敏三極管
4.8 “Col”—完全彈性碰撞實(shí)驗(yàn)
適用于兩物體分別通過兩個(gè)光電門相向碰撞，且碰撞后分別反向通過兩個(gè)光電門的完全彈性的碰撞實(shí)驗(yàn)（其它非完全彈性的碰撞實(shí)驗(yàn)可用“S2”功能完成）。
配合J2125型系列氣墊導(dǎo)軌作完全彈性碰撞實(shí)驗(yàn)，使用兩個(gè)擋光框和兩個(gè)光電門作實(shí)驗(yàn)。
兩個(gè)擋光框完成完全彈性碰撞實(shí)驗(yàn)之后自動(dòng)進(jìn)入循環(huán)顯示4個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)和4個(gè)速度數(shù)據(jù)分別為：
t1 : 碰撞前擋光框通過1號光電門的時(shí)間；
t2 : 碰撞后擋光框通過1號光電門的時(shí)間；
t3 : 碰撞前擋光框通過2號光電門的時(shí)間；
t4 : 碰撞后擋光框通過2號光電門的時(shí)間；
V1.0 : 碰撞前擋光框通過1號光電門的速度；
V1.1: 碰撞后擋光框通過1號光電門的速度；
V2.0 : 碰撞前擋光框通過2號光電門的速度；
V2.1 : 碰撞后擋光框通過2號光電門的速度；
并如此反復(fù)循環(huán)。按【清零】鍵，清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可重新做實(shí)驗(yàn)。
4.9 “Sgl”—時(shí)標(biāo)輸出
按【功能】鍵，選擇Sgl檔，再依次按【功能】鍵可選擇時(shí)標(biāo)周期(屏幕隨著依次按【功能】鍵顯示時(shí)標(biāo)周期為:0.1ms,1ms,10ms,100ms,1s)；后蓋上的時(shí)標(biāo)插座輸出幅度不低于5V的脈沖信號。
按【清零】鍵，清除所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，又可重新做實(shí)驗(yàn)。
4.10 開機(jī)后，后蓋上的6V輸出即可作6V/0.5A直流穩(wěn)壓電源使用。
6
5 使用注意事項(xiàng)
5.1:仔細(xì)閱讀說明書，再使用儀器。
5.2:兩個(gè)光電門必須同時(shí)插入1、2號光電門。但千萬不得插進(jìn)自由落
體接口插座，否則會(huì)損壞光電門。(該口輸出的是交流信號).
5.3:與J04227型斜槽軌道配合使用時(shí)，應(yīng)先對斜槽軌道上光電門的接
線進(jìn)行檢查，若用PMOS集成電路的連接線路需修改后才能使用，
詳見本說明4.7條。
5.4:擋光片或擋光物的寬度應(yīng)≥3mm，檔光框或光照孔的寬度應(yīng)≥
5mm。
5.5:儀器后蓋上的【擋光框?qū)挾然蜣D(zhuǎn)盤角度選擇開關(guān)】在使用S2、a、
Col及“β”檔功能時(shí)，需將開關(guān)撥在與所選擇擋光框?qū)挾然蜣D(zhuǎn)
動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)儀二次擋光間隔相對應(yīng)的位置上; 該開關(guān)共有四個(gè)狀態(tài)：
1cm 3cm 5cm 10cm
360° E E 180°
E指顯示錯(cuò)誤
5.6:后蓋上設(shè)置的【地線插座】，使用時(shí)應(yīng)可靠接地。
6儀器成套性
1. J0201-CHJ 1臺(tái)
2. J0201-CHJ使用說明書 1本
3. 光電門 2套
4. 地線插頭 1件
5. 熔斷絲管（0.3A） 2支
6. 干燥劑 1袋
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