С. Д. Варламов А. Р. Зильберман
жүктеу/скачать 1,21 Mb. Pdf көрінісі
|
experiment
философия, ииии, Документ (14), 2 5334743655334809185, Қыз тәрбиесі ұлт тәрбиесі
| Малые интервалы времени
Работа 12. Измерение малых интервалов времени Оборудование: электромагнитное реле с контактом «на переключение» или с одним на замыкание и одним на раз- мыкание, конденсатор известной (большой) ёмкости — 200— 500 мкФ, резисторы с известным сопротивлением 20 кОм, 100 кОм, источник постоянного напряжения с известным напряжением, диод полупроводниковый, микроамперметр. Задание: измерить интервал времени между подачей на- пряжения на обмотку реле и срабатыванием реле — отклю- 36 Часть 1 чением нормально замкнутого контакта. То же — между под- ключением обмотки реле и включением нормально разо- мкнутого контакта. И более сложное задание — измерить интервал времени между отключением нормально разомкну- того и включением нормально замкнутого контакта (для реле с контактом «на переключение»!). Для выполнения работы от учащихся потребуется неко- торая изобретательность в придумывании нужных электри- ческих схем — особенно в последнем случае. Главная идея — находить отрезок времени, заряжая в течение этого времени конденсатор от источника через известный резистор и из- меряя его заряд баллистическим методом. Итак, в первом случае всё совсем просто: параллельно обмотке реле подклю- чаем последовательную цепочку из резистора, конденсатора и нормально замкнутого контакта реле. Пока мы не под- ключили источник, конденсатор будет разряжен. Подключим источник — конденсатор начнёт заряжаться, и это продол- жится до того момента, когда контакт реле отключит цепочку резистор-конденсатор от источника, т. е. конденсатор будет заряжаться как раз в течение того отрезка времени, который мы хотим измерить (рис. 7). Рис. 7 Подключая микроамперметр параллельно заряженному конденсатору, измерим величину отброса стрелки и сравним его с отбросом при полностью заряженном конденсаторе. Наличие двух (а лучше — больше) различных резисторов с известным сопротивлением позволяет выбрать среди них наиболее подходящий — не слишком большой, иначе заряд окажется слишком малым для измерения, — и не слишком малый — иначе мы не увидим разницы между полностью за- ряженным конденсатором и заряженным частично — в нашем Электрические измерения на постоянном токе 37 опыте, а из-за этого не сможем найти время заряда. Впрочем, если заряд окажется слишком малым — это не беда, можно заряжать конденсатор за несколько раз, только тогда после- довательно с резистором нужно включить ещё диод — при этом накопленный заряд не будет «утекать» через замкнутую контактом цепь. Немного сложнее цепь для контакта, который нормально разомкнут, а замыкается при срабатывании реле. Параллель- но обмотке реле мы теперь подключим цепь, состоящую из последовательно включённых (внимание, тут нужно подклю- чать именно так) резистора, ещё одного резистора, диода и конденсатора. «Свободный» конец конденсатора подключён к нижнему концу обмотки реле, между этой точкой и точ- кой соединения резисторов включён нормально разомкнутый контакт реле (рис. 8). Таким образом, пока реле не срабо- тало, этот контакт разомкнут, и после подачи напряжения на обмотку реле конденсатор начинает заряжаться через по- следовательно включённые резисторы. В тот момент, когда контакт реле замкнётся, процесс заряда конденсатора прекра- тится — напряжение между концами цепочки, состоящей из конденсатора, диода и одного резистора, обратится в ноль, диод окажется запертым — значит, конденсатор и разряжать- ся не будет. Рис. 8 Тут-то мы и подключим к нему микроамперметр! Для случая нахождения времени между размыканием замкнутого контакта и замыканием разомкнутого — времени «пролёта» контакта от одного вывода до другого (это время образно называют «мёртвым») — последнюю схему нужно немного усовершенствовать: нам нужно, чтобы конденсатор начал заряжаться в тот момент, когда нарушится один кон- такт, и закончил процесс — когда восстановится второй. Зна- чит, наличие хотя бы одного замкнутого контакта не должно 38 Часть 1 позволять конденсатору заряжаться. Выход: подключим па- раллельно два контакта реле, а вторым выводом сделаем вывод подвижного контакта — того, который поочерёдно ка- сается двух других контактов (их мы и замкнули). При этом получится как раз то, чего мы добивались: пока нормально замкнутый контакт не разомкнётся, конденсатор не заряжа- ется, и после его размыкания цепь заряда будет существовать до момента замыкания нормально разомкнутого контакта. Диод в цепи препятствует разряду конденсатора (рис. 9). Рис. 9 Для справки: измеряемые времена для различных реле могут колебаться от 1—2 миллисекунд до 20—50 миллисе- кунд (последнее характерно для солидных старинных реле — не стоит иметь с ними дело). Эти времена сильно увели- чиваются при уменьшении напряжения источника — если это напряжение немногим выше напряжения срабатывания реле, то все процессы замедляются. жүктеу/скачать 1,21 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|