CN209297576U - 一种双反射式光电门测速器 - Google Patents
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Abstract
一种双反射式光电门测速器，包括光电门、反射面板、显示器、输入键盘和测速电路板。光电门包括两组反射式红外发射接收一体管，两组反射式红外发射接收一体管安装在同一水平线上且有一段距离；反射面板表面贴有粗糙的白纸，反射面板安装在运动物体上；测速电路板中微处理器将计算后的速度值输出到显示器上显示。两组反射式红外发射接收一体管间距离短，求得的平均速度近似于即时速度。红外发射接收一体管为反射式的，光电门不需要架设在物体运动轨道的两侧，安装不受运动物体宽度的限制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量物体运动速度的测速装置，尤其是能以红外反射的方式检测运动物体从而测量运动物体的速度。
背景技术
中学物理的匀速直线运动等实验中，通常采用光电门测量运动物体的速度，其基本方式是：在气垫导轨上安装两组“门”形光电门，光电门间相隔一段距离，每组光电门由红外发射管和红外接收管组成，红外发射管和红外接收管分别安装在“门”形光电门的“门”柱内侧，红外发射管直接照射在红外接收管上。运动物体上安装一遮光板，运动物体在气垫导轨上运动，先后经过光电门，由计时器记录运动物体经过光电门间的时间t。两组光电门的距离为s，即能求解出运动物体在经过光电门间的平均速度v=s/t。但实际使用时，光电门需架设在运动物体运动的两边，“门”的宽窄是固定的，“门”的宽度限制了运动物体宽度；同时，两光电门间的距离较远，测量的是两光电门间的平均速度，与即时速度相差甚远。
发明内容
为更好地测量运动物体的即时速度，本实用新型提供一种双反射式光电门测速器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：双反射式光电门测速器包括光电门、反射面板、显示器、输入键盘和测速电路板，其中，光电门由两组反射式红外发射接收一体管组成，两组反射式红外发射接收一体管安装在同一水平线上且有一段距离；反射面板表面贴有粗糙的白纸，反射面板安装在运动物体上；测速电路板分别与光电门、输入键盘和显示器连接，光电门的两组反射式红外发射接收一体管的水平距离通过输入键盘存贮在测速电路板的微处理器内存里，光电门红外接收管的接收信号输送到测速电路板的微处理器中，微处理器将计算后的速度值输出到显示器上显示。
使用时，将光电门安装在运动物体的轨道边，使反射式红外发射接收一体管能正对着反射面板。运动物体经过光电门前照射区，红外发射管照射在反射面板上，红外接收管接收到反射光线，记录运动物体到达光电门前照射区的时间。两组反射式红外发射接收一体管安装在同一水平方向上，距离为S，反射面板到达光电门的两组反射式红外发射接收一体管间距离为S所需的时间T，就能计算出运动物体的速度V=S/T。
本实用新型的有益效果是：两组反射式红外发射接收一体管间距离短，求得的平均速度近似于即时速度。红外发射接收一体管为反射式的，光电门不需要架设在物体运动轨道的两侧，安装不受运动物体宽度的限制。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型光电门结构示意图。
图2是本实用新型测速电路板的电路原理框图。
图中1. 反射式红外发射管，2. 反射式红外接收管，3.隔板。
具体实施方式
图1为光电门结构示意图，光电门由两组反射式红外发射接收一体管组成，每组反射式红外发射接收一体管包括一只红外发射管（1）和一只红外接收管（2），红外发射管和红外接收管竖直安装，两组反射式红外发射接收一体管安装在同一水平线上，相隔一段距离。红外发射管和红外接收管周围用隔板（3）相互光线隔离。
图2中，测速电路板电路包括电源转换电路、微处理器、输入键盘电路和显示模块电路，其中，电源转换电路通过插头，与市电220伏电源相连，电源转换电路还分别与微处理器、输入键盘电路和显示模块电路相连，分别为微处理器、输入键盘电路和显示模块电路提供所需的电压；输入键盘电路与微处理器相连，将两组反射式红外发射接收一体管间的距离通过输入键盘输存贮在微处理器内存中；光电门的两组反射式红外发射接收一体管的输出连接到微处理器的输入端，微处理器记录反射面板分别到达光电门两组反射式红外发射接收一体管照射区的时间，根据两组反射式红外发射接收一体管间的距离，计算反射面板通过两组反射式红外发射接收一体管间的速度。显示模块电路分别与微处理器、显示器相连，将微处理器输出的测量速度在显示器上显示。
所述的反射式红外发射接收一体管采用E18-D80NK漫反射式红外光电传感器模块，该模块检测的有效距离为80cm。
所述的两组反射式红外发射接收一体管的红外光波长分别为850nm 和 940nm。
所述的微处理器采用AT89S51单片机。
反射面板固定在运动物体上。使用时，将光电门安装在运动物体的轨道边，使反射式红外发射接收一体管能正对着反射面板。运动物体到达光电门前照射区，红外发射管照射在反射面板上，红外接收管接收反射光线，记录运动物体到达光电门前照射区的时间。
Claims (6)
1.一种双反射式光电门测速器，包括光电门、反射面板、显示器、输入键盘和测速电路板，其特征是：光电门由两组反射式红外发射接收一体管组成，两组反射式红外发射接收一体管安装在同一水平线上且有一段距离；反射面板表面贴有粗糙的白纸，反射面板安装在运动物体上；测速电路板分别与光电门、输入键盘和显示器连接，光电门的两组反射式红外发射接收一体管的水平距离通过输入键盘存贮在测速电路板的微处理器内存里，光电门红外接收管的接收信号输送到测速电路板的微处理器中，微处理器将计算后的速度值输出到显示器上显示。
2.根据权利要求1所述的双反射式光电门测速器，其特征是：每组所述的反射式红外发射接收一体管包括一只红外发射管和一只红外接收管，红外发射管和红外接收管竖直安装；红外发射管和红外接收管周围用隔板相互光线隔离。
3.根据权利要求2所述的双反射式光电门测速器，其特征是：所述的反射式红外发射接收一体管采用E18-D80NK漫反射式红外光电传感器模块。
4.根据权利要求1或2所述的双反射式光电门测速器，其特征是：所述的两组反射式红外发射接收一体管的红外光波长分别为850nm 和 940nm。
5.根据权利要求1所述的双反射式光电门测速器，其特征是：所述的测速电路板电路包括电源转换电路、微处理器、输入键盘电路和显示模块电路，其中，电源转换电路通过插头，与市电220伏电源相连，电源转换电路还分别与微处理器、输入键盘电路和显示模块电路相连，分别为微处理器、输入键盘电路和显示模块电路提供所需的电压；输入键盘电路与微处理器相连，将两组反射式红外发射接收一体管间的距离通过输入键盘输存贮在微处理器内存中；光电门的两组反射式红外发射接收一体管的输出连接到微处理器的输入端，微处理器记录反射面板分别到达光电门两组反射式红外发射接收一体管照射区的时间；显示模块电路分别与微处理器、显示器相连。
6.根据权利要求5所述的双反射式光电门测速器，其特征是：所述的微处理器采用AT89S51单片机。
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