CN2149650Y

CN2149650Y - 简易电火花计时器

Info

Publication number: CN2149650Y
Application number: CN 93238020
Authority: CN
Inventors: 李俊伦; 金毅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-09
Filing date: 1993-01-09
Publication date: 1993-12-15
Anticipated expiration: 2003-01-09

Abstract

本实用新型简易电火花计时器，属高中力学实验计时及获得“时—空”分布用仪器。其特征是用干电池作电源，振荡升压电路将电池的低压直流升为中压直流，另用脉冲开关电路控制脉冲升压电路，振荡升压电路中产生的中压直流经脉冲升压电路产生万伏以上单向高压微电流脉冲，以作为计时与获得运动体的“时—空”分布之用。可在缺电和无交流电源插座条件下作电火花计时实验之用。

Description

本实用新型是一种简易电火花计时器，主要适合农村高中力学实验计时用仪器。

目前电火花计时器，如我国专利号90214962.8和专利号92220534.5的电火花计时器，都是利用交流电的相位信息进行工作的，在没有交流电源的情况下不能进行工作。

本发明的目的：为克服电火花计时器的缺点，设计一种使用直流电源的简易火花计时器。

本实用新型所采用的技术为：干电池E的电流经振荡升压电路产生约300V中压的直流电流，该电流输入脉冲升压电路后将产生高压电流，为控制脉冲升压电路的工作状态，在干电池和脉冲升压电路之间加一个脉冲开关电路，电池的电流经脉冲开关电路后产生脉冲信号，该脉冲信号控制脉冲升压电路，这样在脉冲升压电路的输出端将产生单向的万伏高压微电流脉冲，供微电流脉冲转印法作计时与记录运动体的“时－空”信息之用。

本实用新型的效果：在缺电的地方或无交流电源插座的地方，用干电池作电源，电火花计时器进行工作。

图 1 为本实用新型简易电火花计时器电路结构框图

图 2 为本实用新型简易电火花计时器具体电路图

现结合附图作最佳实施例说明：

图一中，干电池E与振荡升压电路用连线a连接，干电池E电流一支路电流进入振荡升压电路；振荡升压电路与脉冲升压电路间用连线c连接，使振荡升压电路产生的中压直线电流输入脉冲升压电路；干电池E电流的另一支路电流通过连线b输入脉冲开关电路，脉冲开关电路输出的脉冲电信号通过连线（d）输入脉冲升压电路，脉冲升压电路在输出端N产生万伏单向微电流脉冲，供微电流转印法作计时与记录运动体的“时－空”信息之用。图中箭头方向为电流信号流动方向。

微电流转印法：即用上述脉冲升压电路输出端N的正极接放电针，负极上放墨粉纸，黑粉纸上盖白纸，当放电针在白纸上放电时，让白纸与放电纸之间的运动，与物体的运动相同。

图二中，给出了具体的振荡升压电路，脉冲开关电路，脉冲升压电路结构

1、振荡升压电路，串接电池组E的正端，经一开关K1分两路，一路接由PNP型3极管BG1与NPN型的三极管组成的复合管的发射极，此复合管的接法是：BG1的发射极接BG2的集电极，BG1的集电极接BG2的基极，在BG1的发射极上接一电容C1的正极到电池组的负端，即O线。BG1的基极上正接二极管D1到变压器T1的L2的尾端3，BG2的发射极接L1的首端2，T1的L3的首端5与L2的首端1相接，此接点经电阻R1至O线，电容C2是与R1并联的。L3的尾端6经正接的二极管D2至电容器C3，再经电阻R2至电容器C4，C3与C4的另一极接O线。

2、脉冲开关电路：在开关K1的另一路接555集成电路的8脚，电容器C5的正极接此8脚，负极接O线，与8脚相接的还有4脚及电阻R4，R4的另一端接电位计R3的滑动接点，R3的一固定点接7脚及经电阻R5接6脚，此6脚再接2脚及电容器C7与K2，K2的另端接电容器C8。5脚与电容器C6相接，C6、C7、C8的另一端接O线。1脚接O线，3脚经电容器C9接稳压管DW及二极管D4的正端，DW的另一端接O线，D4的另一端接可控硅BG3的控制极。

3、脉冲升压电路：脉冲变压器T2的原边L4的一端接R2与C4交点上，另一端经二极管D5正接到可控硅BG3的正极，BG3的负极接O线，二极管D3与L4并联，成反接状。L5的两端为微电路脉冲高压的输出。

电路是这样工作的：

1、振荡升压电路：

当开关K1闭合后，在振荡升压电路中，电流经BG2的集电极、发射极与L1至O线，此电流的静态受电阻R1供给BG1的基极电流经BG1放大后控制，动态则是L1与L2之间有正反馈，形成振荡，电路中的D1是为增加BG1的基射之间的反方向断阻电压而设。振荡在L3两端升压并经二极管D2整流对电容器C3充电约至300伏，此电压再经电阻R2对电容器C4充电，完成振荡升压的目的。

2、脉冲开关电路：

以555集成电路为中心的自激多谐振荡器的周期决定，选C7＝C8，先于K2断开时调R3使3脚的方波输出周期为0.05秒，在K2闭合时便可得3脚的输出周期为0.1秒，3脚的输出的方波经电容器C9正缘经D4触发可控硅BG3成周期性的导通。

3、脉冲升压电路，当BG3被触发导通时，电容器C4上的电荷经变压器T2原边L4放电，放电电流还经D5，BG3成回路，此电流在副边L5上升压成万伏高电压，脉冲感应电压因磁通变化在减少时D3在L4上短路，削弱了L5的负波输出，每次输入L4的电力约为2.5×10^－3焦尔，在L5上输出的是单向高压微电流脉冲。

用上述脉冲的正极接放电针，负极上放墨粉纸，墨粉纸上盖白纸，当放电针在白纸上放电时，让白纸与放电针之间的运动与物体的运动相同，即可获得运动体的“时－空”分布，达到用电池为电源作电火花计时的目的。

Claims

1、一种简易电火花计时器，由电阻，放大器、变压器等电子元件所组成，其特征为：干电池(E)与振荡升压电路用连线(a)连接，干电池(E)电流一支路电流进入振荡升压电路；振荡升压电路与脉冲升压电路间用连线(c)连接，使振荡升压电路产生的中压直流输入脉冲升压电路；干电池(E)电流的另一支路电流通过连线(b)输入脉冲开关电路，脉冲开关电路输出的脉冲电信号通过连线(d)输入脉冲升压电路，脉冲升压电路在输出端(N)产生万伏单向微电流脉冲，供微电流脉冲转印法作记时与记录运动体的“时-空”信息之用。

2、根据权利要求1所述的简易电火花计时器，其特征为：振荡升压电路为串接电池组E的正端，经一开关K1分两路，一路接由PNP型三极管BG1与NPN型三极管组成的复合管的发射极，此复合管的接法是BG1的发射极接BG2的集电极，BG1的集电极接BG2的基极，在BG1的发射极上接一电容C1的正极到电池组的负端，即O线，BG1的基极上正接二极管D1到变压器T1的L2的尾端3，BG2的发射极接L1的首端2，T1的L3的首端5与L2的首端1相接，此接点经电阻R1至O线，电容C2是与R1并联的，L3的尾端6经正接的二极管D2与至电容器C3，再经电阻R2至电容器C4，C3与C4的另一极接O线。

3、根据权利要求1、2所述的简易电火花计时器，其特征是所说的脉冲开关电路的结构为：在开关K1的另一路接555集成电路的8脚，电容器C5的正极接此8脚，负极接O线，与8脚相接的还有4脚及电阻R4，R4的另一端接电位计R3的滑动接点，R3的一固定点接7脚及经电阻R5接6脚，此6脚再接2脚及电容器C7与K2，K2的另一端接电容器C8，5脚与电容器C6相连，C6、C7、C8的另一端接O线，1脚接O线，3脚经电容器C9接稳压管DW及二极管D4的正端，DW的另一端接O线，D4的一另端接可硅BG3的控制极。

4、根据权利要求1、2所述的电火花计时器，其特征是所说的脉冲升压电路的结构为：脉冲变压器T2的原边L4的一端接R2与C4交点上，另一端经二极管D5正接到可控硅BG3的正极，BG3的负极接O线，二极管D3与L4并联，成反接状，L5的两端为微电路脉冲高压的输出。

5、根据权利要求3所述的电火花计时器，其特征是所说的脉冲升压电路的结构为：脉冲变压器T2的原边L4的一端接R2与C4交点上，另一端经二极管D5正接到可控硅BG3的正极，BG3的负极接O线，二极管D3与L4并联，成反接状，L5的两端为微电路脉冲高压的输出。