Cổng quang điện


Cảm biến sử dụng để làm gì

Cổng quang điện (xem hình 1) có thể được sử dụng trong rất nhiều các thí nghiệm vật lý, ví dụ như thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do, thí nghiệm đo vận tốc của 1 vật lăn, thí nghiêm đo thời gian của vật chuyển động tròn. Cổng quang điện có khả năng đo thời gian, xác định vận tốc và gia tốc

Untitled

Sử dụng cảm biến như nào?

Cảm biến này được sử dụng với thiết bị thu thập và xử lí tín hiệu cầm tay Addestation aMixer MGA. Xin vui lòng tham khảo phần Thí nghiệm minh họa tại trang tiếp theo về chi tiết cách sử dụng cảm biến này với thiết bị aMixer MGA.

Những phụ tùng đi kèm với cổng quang điện

(a) Giá đỡ

Xin vui lòng tham khảo thêm ví dụ minh họa ở trang kế tiếp để hiểu rõ hơn về cách sử dụng cảm biến cổng quang điện.

Thông số kĩ thuật

1. Chú ý

      Cảm biến này được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng giáo dục, nghĩa là không được sử dụng trong bất kì các ứng dụng thương mại, công nghiệp, y học hoặc nghiên cứu nào khác.
     Cảm biến cổng quang điện có dạng hình chứ U. Mỗi cảm biến cổng quang điện bao gồm một nguồn phát tia hồng ngoại trong một nhánh và một bộ phận tiếp nhận tia hồng ngoại ở nhánh còn lại, tia hồng ngoại chỉ truyền giữa hai nhánh của cổng quang điện, cảm biến cổng quang điện nhận tia hồng ngoại từ nguồn phát và sử dụng tia hồng ngoại đó để tạo ra dòng điện máy tính. Khi tia hồng ngoại bị cắt bởi một vật cản đi qua hai nhánh của cổng quang điện, cảm biến sẽ xác định và dòng điện tạo ra sẽ nhỏ hơn. Sự chênh lệch độ lớn của dòng điẹn tạo ra khi tia hồng ngoại không bị cản và dòng điện tạo ra khi tia hồng ngoại bị cản sẽ tạo ra một xung điện. Xnug điện đó được truyền tới máy tính và máy tính sẽ lưu lại sự ngắt quãng tương ứng.
2. Chuẩn hóa

Sự chuẩn hóa là không cần thiết đối với cảm biến này do cảm biến đã được chuẩn hóa trước khi chuyển hàng.

3. Thông số

Đầu ra :  <0.8V khi tia hồng ngoại bị cản

>4.0V khi tia hồng ngoại không bị cản

Chức năng tự động nhận cảm biến

Cảm biến khí áp kế có chức năng tự động nhận cảm biến. Chức năng này cho phép cảm biến có thể tự động đo và tự thiết lập thu thập dữ liệu khi được kết nối với giao diện aMixer MGA

 Thí nghiệm minh họa – Đo vận tốc

1. Mục đích

Tự tìm hiểu cách sử dụng cổng quang điện thông qua một thí nghiệm đơn giản về đo vận tốc.

2. Dụng cụ thí nghiệm

   Thiết bị cầm tay aMixer MGA
   2 cổng quang điện
   Đường ray
   Tấm chặn đường ray
   Xe trượt
3. Các bước thí nghiệm
   1. Bật công tắc thiết bị aMixer MGA như ở hình 2. Màn hình của thiết bị hiện ra như ở hình 3.
Untitled2Untitled3
   2. Kết nối 02 cổng quang điện vào Kênh 1 và Kênh 2 của aMixer MGA. Đặt cái lẫy của đầu cắm cảm biến về phía đường kẻ trắng (Hình 4), và cắm vào; một tiếng “click” sẽ phát ra.
Untitled4
   3. Đặt 2 cổng quang điện ở các vị trí tách rời như hình 5. Chọn ô icon01 để bắt đầu thu thập dữ liệu (bạn cũng có thể ấn nút màu xanh trên thiết bị aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu). Bạn sẽ nhìn thấy chữ đang chạy “Giá trị đo …” (Hình 6) khi các dữ liệu đã thu thập được vẽ đồ thị. Kết quả đo sẽ được hiển thị như ở hình 6.
Untitled5Untitled6
   4. Chọn ô icon3 và sau đó ấn vào đường dốc xuống đầu tiên và một hình chữ thập sẽ xuất hiện. Sử dụng các mũi tên trên thiết bị MGA (Hình 7) để di chuyển tới vị trí chính xác.
Untitled8Untitled7
   5 .Ấn vào đường dốc xuống thứ hai và hình chữ thập khác sẽ xuất hiện (bạn cũng có thể sử dụng các mũi tên trên thiết bị MGA để di chuyển tới vị trí chính xác).
   6. Sau khi có 2 điểm được đánh dấu, ấn vào vị trí bất kì trên màn hình để thu được dòng chữ “Độ lệch thời gian” như ở hình 8.
   7. Ghi lại sự chênh lệch thời gian vào Bảng 1.
   8. Tốc độ của xe trượt có thể xác định từ phương trình:

Khoảng cách = Vận tốc × Thời gian.

Untitled9

 

4. Phân tích

   1. Xác định vận tốc của xe trượt ?
   2. Nâng cao một đầu của đường ray để cho xe trượt chạy xuống dốc, khi đó vận tốc của xe trượt thay đổi như nào?