SU871178A1

SU871178A1 - Instrument for body motion parameter demonstration

Info

Publication number: SU871178A1
Application number: SU792856650A
Authority: SU
Inventors: Алексей Викторович Марков
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Министерства Высшего И Среднего Специального Образования
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1979-12-18
Publication date: 1981-10-07

Description

Изобретение относится к области ]приборов для демонстрации опытов по физике и может быть использовано для изучения различных параметров при движении тел.The invention relates to the field of] instruments for demonstrating experiments in physics and can be used to study various parameters when moving bodies.

Известен прибор для демонстрации ⁵параметров движения тел, содержащий два дифференцирующих усилителя и блок фотосчитывания, включающий осветители и фотодатчики, между которыми размещена планка с отверстиями £11. ^,0 A known device for demonstrating ⁵ parameters of the motion of bodies, containing two differentiating amplifiers and a photo reading unit, including illuminators and photo sensors, between which there is a bar with openings of £ 11. ⁰

Однако известное устройство позволяет измерять параметры лишь при поступательном движении и не позволяет демонстрировать параметры тела при колебательном движении. ^,s However, the known device allows you to measure the parameters only in translational motion and does not allow to demonstrate the parameters of the body during oscillatory motion. ^{, s}

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.The aim of the invention is the expansion of functionality.

Цель достигается тем, что прибор содержит блок индикации амплитуда и последовательно соединенные блок определения фазы, преобразователь коданалог, коммутатор и элемент ИЛИ, при этом выход блока фотосчитывания через блок определения фазы подсоединен к первому входу блока индикации амплитуда, к второму входу которого подсоединен второй выход преобразователя код-аналог, а третий его выход через первый дифференцирующий усилитель подключен к второму входу коммутатора, к третьему входу которого через второй дифференцирующий усилитель подсоединен второй выход первого дифференцирующего усилителя, при этом блок индикации амплитуды включает последовательно соединенные формирователь команды записи, элемент памяти, дешифратор и цифровой индикатор, а коммутатор срстонт из трех элементов И, к первым входам которых подключены по— тенциометры^и последовательно соединенных генератора и счетчика, выхода которого подключены к вторым входам элементов И, причем каждый фотодатчик состоит из двух смещенных один относительно другого фотодиодов .The goal is achieved in that the device comprises an amplitude indication unit and a phase detection unit, a code-analog converter, a switch and an OR element connected in series, while the output of the photosensor through the phase detection unit is connected to the first input of the amplitude display unit, to the second input of which a second output of the converter is connected analog code, and its third output through the first differentiating amplifier is connected to the second input of the switch, to the third input of which through the second differentiating amplifier under the second output of the first differentiating amplifier is connected, while the amplitude indication unit includes sequentially connected recording command generator, memory element, decoder and digital indicator, and the switch is equipped with three AND elements, the first inputs of which are connected to potentiometers ^ and the generator and counter connected in series the output of which is connected to the second inputs of AND elements, each photosensor consisting of two photodiodes that are offset from one another.

На фиг. 1 дана блок-схема прибора} на фиг. 2 - блок фотосчитывания.In FIG. 1 is a block diagram of a device} in FIG. 2 - photosensor unit.

Прибор содержит блок фотосчитыва— ния 1, к которому подключены последовательно соединенные блок определения фазы 2, преобразователь код-аналог 3 и блок индикации амплитуды 4, который содержит последовательно включенные формирователь команды записи 5, элемент памяти 6, дешифратор 7 и цифровой индикатор 8. Второй выход преобразователя код-аналог 3 подключен к последовательно соединенным дифференцирующим усилителям 9 и 10, а третий - к первому входу коммутатора 1I, к второму входу которого подключен первый дифференцирующий усилитель 9, к третьему - второй усилитель 10.The device contains a photosensor 1, to which a phase 2 determination unit, a code-analog converter 3, and an amplitude display unit 4 are connected in series, which contains a write command shaper 5, a memory element 6, a decoder 7, and a digital indicator 8. The second the output of the code-to-analog converter 3 is connected to series-differentiating amplifiers 9 and 10, and the third to the first input of switch 1I, to the second input of which the first differentiating amplifier 9 is connected, to the third - second amplifier 10.

Коммутатор 10 включает три ячейки И 12, 13, 14, к первым входам которых подсоединены потенциометры 15, 16, 17, а к вторым входам через счетчик 18 подсоединен генератор 19.The switch 10 includes three cells And 12, 13, 14, to the first inputs of which are connected potentiometers 15, 16, 17, and the generator 19 is connected to the second inputs through the counter 18.

Выходы ячеек И подключены через ячейку ИЛИ 20 к осциллографу (не показан) .The outputs of the AND cells are connected through the OR cell 20 to an oscilloscope (not shown).

Блок фотосчитывания 1 содержит рейки 21 и 22, между которыми перемещается планка с отверстиями 23, закрепленная на каретке (не показана) .The photosensor 1 contains rails 21 and 22, between which a plank with holes 23 moves, mounted on a carriage (not shown).

На рейке 21 установлены осветители 24, на рейке 22 установлены фотодиоды 25 и 26, смещенные друг относительно друга.Illuminators 24 are installed on the rail 21, photodiodes 25 and 26 are mounted on the rail 22, offset from each other.

Прибор работает следующим образом.The device operates as follows.

При движении каретки (равномерном или колебательном) закрепленная на ней планка 23 с отверстиями пересекает лучи света осветителя 24, идущие к фотодиодам 25 и 26, которые расположены против них со смещением сН для определения изменения направления движения.When the carriage moves (uniform or oscillatory), the strap 23 fixed on it intersects the light rays of the illuminator 24 with holes, going to the photodiodes 25 and 26, which are located opposite them with an offset of CH to determine the change in direction of movement.

С блока фотосчитывания 1 парные импульсы поступают на блок определения фазы 2, который формирует три команды суммирования,вычитания и нуля фазы, поступающие на преобразователь коданалог 3, а через него - на блок индикации амплитуды 4 при возвратнопоступательном движении каретки.From the photo reading unit 1, paired pulses are sent to the phase 2 determination unit, which generates three phase summation, subtraction, and zero commands, which enter the code-to-analog converter 3, and through it, to the amplitude display unit 4 when the carriage is reciprocating.

Блок индикации амплитуды 4 работает следующим образом. Формирователь команды записи 5 записывает код амплитуды в элемент памяти 6, который хранит эту информацию. Перезапись этой информации происходит при изме.нении направления движения каретки, а через дешифратор 7 эта информация вводится.на цифровой индикатор 8.The amplitude display unit 4 operates as follows. The write command generator 5 writes the amplitude code to the memory element 6, which stores this information. Overwrite this information when changing the direction of movement of the carriage, and through the decoder 7 this information is entered on the digital indicator 8.

Кодированная информация в преобразователе 3 преобразовывается в информацию о пути, пройденном кареткой, и поступает на один из входов коммутатора 11. После преобразования в дифференцирующих усилителях 9 и 10 на два другие входа коммутатора поступают сигналы о скорости и ускорении.The encoded information in the converter 3 is converted into information about the path traveled by the carriage, and is fed to one of the inputs of the switch 11. After conversion in the differentiating amplifiers 9 and 10, signals about speed and acceleration are received at the other two inputs of the switch.

В коммутаторе 11 сигналы пути, ско-’ рости и ускорения поступают соответственно на ячейки И 12, 13 и 14,и при пбмощи счетчика 18 поочередно эти сигналы поступают через ячейку ИЛИ 20 на однолучевой осциллограф.In the switch 11, the path, speed, and acceleration signals are respectively sent to the AND 12, 13, and 14 cells, and with the help of the counter 18, these signals are fed through the OR 20 cell to the single-beam oscilloscope.

Для регулирования уровня сигналов на входах ячеек И стоят потенциометры 15, 16, 17, что позволяет одновременно наблюдать параметры пути, скорости и ускорения движения каретки.To regulate the level of signals at the inputs of AND cells, potentiometers 15, 16, 17 are installed, which makes it possible to simultaneously observe the parameters of the path, speed and acceleration of the carriage.

Данный прибор позволяет получить в наглядной форме одновременно все параметры, характеризующие движение изучаемого тела..This device allows you to get in a visual form at the same time all the parameters characterizing the movement of the studied body ..

Claims

1. The patent of France 9 2210763, cl. G 01, 23/00, 1974.

It i

H

871178

X

yo

H

TO

eat