專利名稱：簡易電火花計時器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種簡易電火花計時器，主要適合農(nóng)村高中力學實驗計時用儀器。
目前電火花計時器，如我國專利號90214962.8和專利號92220534.5的電火花計時器，都是利用交流電的相位信息進行工作的，在沒有交流電源的情況下不能進行工作。
本發(fā)明的目的為克服電火花計時器的缺點，設(shè)計一種使用直流電源的簡易火花計時器。
本實用新型所采用的技術(shù)為干電池E的電流經(jīng)振蕩升壓電路產(chǎn)生約300V中壓的直流電流，該電流輸入脈沖升壓電路后將產(chǎn)生高壓電流，為控制脈沖升壓電路的工作狀態(tài)，在干電池和脈沖升壓電路之間加一個脈沖開關(guān)電路，電池的電流經(jīng)脈沖開關(guān)電路后產(chǎn)生脈沖信號，該脈沖信號控制脈沖升壓電路，這樣在脈沖升壓電路的輸出端將產(chǎn)生單向的萬伏高壓微電流脈沖，供微電流脈沖轉(zhuǎn)印法作計時與記錄運動體的“時－空”信息之用。
本實用新型的效果在缺電的地方或無交流電源插座的地方，用干電池作電源，電火花計時器進行工作。
圖 1 為本實用新型簡易電火花計時器電路結(jié)構(gòu)框圖圖 2 為本實用新型簡易電火花計時器具體電路圖現(xiàn)結(jié)合附圖
作最佳實施例說明
圖一中，干電池E與振蕩升壓電路用連線a連接，干電池E電流一支路電流進入振蕩升壓電路；振蕩升壓電路與脈沖升壓電路間用連線c連接，使振蕩升壓電路產(chǎn)生的中壓直線電流輸入脈沖升壓電路；干電池E電流的另一支路電流通過連線b輸入脈沖開關(guān)電路，脈沖開關(guān)電路輸出的脈沖電信號通過連線(d)輸入脈沖升壓電路，脈沖升壓電路在輸出端N產(chǎn)生萬伏單向微電流脈沖，供微電流轉(zhuǎn)印法作計時與記錄運動體的“時－空”信息之用。圖中箭頭方向為電流信號流動方向。
微電流轉(zhuǎn)印法即用上述脈沖升壓電路輸出端N的正極接放電針，負極上放墨粉紙，黑粉紙上蓋白紙，當放電針在白紙上放電時，讓白紙與放電紙之間的運動，與物體的運動相同。
圖二中，給出了具體的振蕩升壓電路，脈沖開關(guān)電路，脈沖升壓電路結(jié)構(gòu)1、振蕩升壓電路，串接電池組E的正端，經(jīng)一開關(guān)K1分兩路，一路接由PNP型3極管BG1與NPN型的三極管組成的復合管的發(fā)射極，此復合管的接法是BG1的發(fā)射極接BG2的集電極，BG1的集電極接BG2的基極，在BG1的發(fā)射極上接一電容C1的正極到電池組的負端，即O線。BG1的基極上正接二極管D1到變壓器T1的L2的尾端3，BG2的發(fā)射極接L1的首端2，T1的L3的首端5與L2的首端1相接，此接點經(jīng)電阻R1至O線，電容C2是與R1并聯(lián)的。L3的尾端6經(jīng)正接的二極管D2至電容器C3，再經(jīng)電阻R2至電容器C4，C3與C4的另一極接O線。
2、脈沖開關(guān)電路在開關(guān)K1的另一路接555集成電路的8腳，電容器C5的正極接此8腳，負極接O線，與8腳相接的還有4腳及電阻R4，R4的另一端接電位計R3的滑動接點，R3的一固定點接7腳及經(jīng)電阻R5接6腳，此6腳再接2腳及電容器C7與K2，K2的另端接電容器C8。5腳與電容器C6相接，C6、C7、C8的另一端接O線。1腳接O線，3腳經(jīng)電容器C9接穩(wěn)壓管DW及二極管D4的正端，DW的另一端接O線，D4的另一端接可控硅BG3的控制極。
3、脈沖升壓電路脈沖變壓器T2的原邊L4的一端接R2與C4交點上，另一端經(jīng)二極管D5正接到可控硅BG3的正極，BG3的負極接O線，二極管D3與L4并聯(lián)，成反接狀。L5的兩端為微電路脈沖高壓的輸出。
電路是這樣工作的1、振蕩升壓電路當開關(guān)K1閉合后，在振蕩升壓電路中，電流經(jīng)BG2的集電極、發(fā)射極與L1至O線，此電流的靜態(tài)受電阻R1供給BG1的基極電流經(jīng)BG1放大后控制，動態(tài)則是L1與L2之間有正反饋，形成振蕩，電路中的D1是為增加BG1的基射之間的反方向斷阻電壓而設(shè)。振蕩在L3兩端升壓并經(jīng)二極管D2整流對電容器C3充電約至300伏，此電壓再經(jīng)電阻R2對電容器C4充電，完成振蕩升壓的目的。
2、脈沖開關(guān)電路以555集成電路為中心的自激多諧振蕩器的周期決定，選C7＝C8，先于K2斷開時調(diào)R3使3腳的方波輸出周期為0.05秒，在K2閉合時便可得3腳的輸出周期為0.1秒，3腳的輸出的方波經(jīng)電容器C9正緣經(jīng)D4觸發(fā)可控硅BG3成周期性的導通。
3、脈沖升壓電路，當BG3被觸發(fā)導通時，電容器C4上的電荷經(jīng)變壓器T2原邊L4放電，放電電流還經(jīng)D5，BG3成回路，此電流在副邊L5上升壓成萬伏高電壓，脈沖感應(yīng)電壓因磁通變化在減少時D3在L4上短路，削弱了L5的負波輸出，每次輸入L4的電力約為2.5×10－3焦爾，在L5上輸出的是單向高壓微電流脈沖。
用上述脈沖的正極接放電針，負極上放墨粉紙，墨粉紙上蓋白紙，當放電針在白紙上放電時，讓白紙與放電針之間的運動與物體的運動相同，即可獲得運動體的“時－空”分布，達到用電池為電源作電火花計時的目的。
權(quán)利要求1.一種簡易電火花計時器，由電阻，放大器、變壓器等電子元件所組成，其特征為干電池(E)與振蕩升壓電路用連線(a)連接，干電池(E)電流一支路電流進入振蕩升壓電路；振蕩升壓電路與脈沖升壓電路間用連線(c)連接，使振蕩升壓電路產(chǎn)生的中壓直流輸入脈沖升壓電路；干電池(E)電流的另一支路電流通過連線(b)輸入脈沖開關(guān)電路，脈沖開關(guān)電路輸出的脈沖電信號通過連線(d)輸入脈沖升壓電路，脈沖升壓電路在輸出端(N)產(chǎn)生萬伏單向微電流脈沖，供微電流脈沖轉(zhuǎn)印法作記時與記錄運動體的“時-空”信息之用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易電火花計時器，其特征為振蕩升壓電路為串接電池組E的正端，經(jīng)一開關(guān)K1分兩路，一路接由PNP型三極管BG1與NPN型三極管組成的復合管的發(fā)射極，此復合管的接法是BG1的發(fā)射極接BG2的集電極，BG1的集電極接BG2的基極，在BG1的發(fā)射極上接一電容C1的正極到電池組的負端，即O線，BG1的基極上正接二極管D1到變壓器T1的L2的尾端3，BG2的發(fā)射極接L1的首端2，T1的L3的首端5與L2的首端1相接，此接點經(jīng)電阻R1至O線，電容C2是與R1并聯(lián)的，L3的尾端6經(jīng)正接的二極管D2與至電容器C3，再經(jīng)電阻R2至電容器C4，C3與C4的另一極接O線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的簡易電火花計時器，其特征是所說的脈沖開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)為在開關(guān)K1的另一路接555集成電路的8腳，電容器C5的正極接此8腳，負極接O線，與8腳相接的還有4腳及電阻R4，R4的另一端接電位計R3的滑動接點，R3的一固定點接7腳及經(jīng)電阻R5接6腳，此6腳再接2腳及電容器C7與K2，K2的另一端接電容器C8，5腳與電容器C6相連，C6、C7、C8的另一端接O線，1腳接O線，3腳經(jīng)電容器C9接穩(wěn)壓管DW及二極管D4的正端，DW的另一端接O線，D4的一另端接可硅BG3的控制極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的電火花計時器，其特征是所說的脈沖升壓電路的結(jié)構(gòu)為脈沖變壓器T2的原邊L4的一端接R2與C4交點上，另一端經(jīng)二極管D5正接到可控硅BG3的正極，BG3的負極接O線，二極管D3與L4并聯(lián)，成反接狀，L5的兩端為微電路脈沖高壓的輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電火花計時器，其特征是所說的脈沖升壓電路的結(jié)構(gòu)為脈沖變壓器T2的原邊L4的一端接R2與C4交點上，另一端經(jīng)二極管D5正接到可控硅BG3的正極，BG3的負極接O線，二極管D3與L4并聯(lián)，成反接狀，L5的兩端為微電路脈沖高壓的輸出。
專利摘要本實用新型簡易電火花計時器，屬高中力學實驗計時及獲得“時—空”分布用儀器。其特征是用干電池作電源，振蕩升壓電路將電池的低壓直流升為中壓直流，另用脈沖開關(guān)電路控制脈沖升壓電路，振蕩升壓電路中產(chǎn)生的中壓直流經(jīng)脈沖升壓電路產(chǎn)生萬伏以上單向高壓微電流脈沖，以作為計時與獲得運動體的“時—空”分布之用?？稍谌彪姾蜔o交流電源插座條件下作電火花計時實驗之用。
文檔編號G04F10/00GK2149650SQ93238020
公開日1993年12月15日 申請日期1993年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月9日
發(fā)明者李俊倫, 金毅 申請人:李俊倫, 金毅