[实用新型]简易电火花计时器

说明书

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。