[实用新型]一种变频激光运动记录仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理实验仪器技术领域,具体地说是一种变频激光运动记录仪。

背景技术

中学物理实验中，打点计时器的应用最为广泛，目前用到的打点计时器主要有电磁打点计时器和电火花打点计时器。

这两种计时器的共同点是在纸带上记录运动物体的“时—空”分布信息，计时基准都是取自家用电的周期，在我国每两个点之间的时间间隔为0.02s，因而有相同的数据采集方法与数据整理分析方法，并可与斜面小车、轨道小车等配套使用。

与此同时，这两种计时器在实际实验操作的过程中，也存在着明显的缺陷。电磁打点计时器工作时，由市电经线圈引起磁场的周期变化，策动弹片带动打点针，在运动体拖动的纸带上，以50Hz频率打点。电磁打点计时器的打点针对运动中的纸带产生冲击和摩擦，干扰了纸带的运动，这在自由落体实验中的缺陷尤为显著。电火花打点计时器利用高压脉冲火花放电，通过电火花对纸带进行烧孔来打点记录运动，由于电火花打点计时器的工作电压大于6kV，电流达80mA，对人是有生命危险的。

以上两种打点计时器的打点频率均为50Hz频率，不可调整，对于描述较快运动状态时点间距过大，纸带浪费严重，描述缓慢运动状态时点间距过小无法准确测量。

综上所述，本技术领域亟需要一种新的技术方案来解决这个问题。

实用新型内容

为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种变频激光运动记录仪，其具有打点频率可调、实验误差小的变频激光打点计时功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变频激光运动记录仪，其特征是：包括匚形支撑架、激光器和感光纸带，所述匚形支撑架包括底板、竖直板和激光器固定板，所述竖直板的一端垂直固定连接底板的一端，所述竖直板的另一端垂直固定连接激光器固定板的一端；所述底板另一端的上表面设有限位板，限位板的两端向下弯折并固定在底板上，限位板与底板间形成水平的限位孔，限位板的上表面开有通光孔，所述感光纸带穿入限位孔内；激光器固定板的另一端开有竖直通孔，激光器穿过通孔且激光发射孔竖直向下与所述通光孔在同一竖直线上，激光器还电连接激光器控制面板，所述底板的一端还设有与底板活动连接的固定装置。

优选地，所述固定装置包括第一横杆、第二横杆和竖直杆，所述竖直杆的侧面开有竖直凹槽，所述第一横杆的一端垂直固定连接竖直杆的上端，第二横杆的一端设置在凹槽内且能够上下滑动，所述第一横杆上设有第一螺栓和向下的第一凸部，所述第二横杆上设有与第一螺栓在同一竖直面上且尺寸相应的螺孔和与第一凸部在同一竖直面上的向上的第二凸部。

优选地，所述第二横杆上的螺孔内设置有第二螺栓，所述第二螺栓的螺杆从下向上穿过螺孔。

优选地，所述第一螺栓的螺杆穿过第二横杆上的螺孔后与螺母连接。

优选地，所述凹槽的横截面由槽口向里逐渐增大呈楔形结构，所述第二横杆的一端设有与凹槽形状相应的楔形凸部，第二横杆的楔形凸部设计，使其在凹槽内可以上下滑动。

优选地，所述激光器控制面板上设有电源开关和调频旋钮。

优选地，所述调频旋钮的选调频率有50Hz、25Hz、16.7Hz、12.5Hz和10Hz。

优选地，所述激光器控制面板内设有电源调频电路，所述电源调频电路包括计数译码器IC1。

优选地，所述计数译码器IC1的型号为CD4017，计数译码器IC1的Q1～Q5管脚接线端分别位于同一个圆的圆弧上。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型采用脉冲激光器向感光纸打点的方式记录物体的运动，激光打点避免阻碍纸袋的运动，增强实验的精确度；试验完成后直接测量感光纸上光斑的距离，省去使用复写纸的麻烦，简化实验流程，避免使用复写纸造成的实验误差，提高实验精度；

本实用新型设置调频旋钮，根据所测的运动物体的速度，选择合适的脉冲频率，得到理想的实验数据，保证实验结果的准确性，而且便于实验数据的处理。

固定装置将匚形支撑架固定在桌面或试验台上，防止实验过程中因装置移动造成的误差或测量错误；

旋紧第一螺栓和第二螺栓，或者第一螺栓的螺杆穿过第二横杆上的螺孔后与螺母连接，使第一横杆和第二横杆固在桌面或者实验台上，使本实用新型固定在桌面或实验台上时更加牢固；

在固定装置上设置第一凸部和第二凸部，分别增大固定装置与底板上表面和桌面下表面的接触面积，同时配合旋紧的第一螺栓和第二螺栓或者第一螺栓和螺母，使固定效果更佳；