Contents
I. Cảm biến được sử dụng để làm gì?
Cổng quang điện 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 nghiệm đo thời gian của vật chuyển động tròn. Cổng quang điện có khả năng đo thời gian, xác định vận tốc và gia tốc.
II. Sử dụng cảm biến như thế nào?
Cảm biến này được sử dụng với thiết bị thu thập và xử lí tín hiệu cầm tay aMixer MGA. Xin vui lòng tham khảo phần thí nghiệm minh họa phía dưới về chi tiết cách sử dụng cảm biến này với thiết bị aMixer MGA.
III. Thông số kỹ thuật
- 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 chữ 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 điện 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. Xung 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 < 0.8 V khi tia hồng ngoại bị cản
- Đầu ra > 4 V khi tia hồng ngoại không bị cản
Cảm biến cổng quang điện 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.
IV. Thí nghiệm minh họa – Đo vận tốc
- 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
- Bật công tắc thiết bị aMixer MGA.
- Kết nối 2 cổng quang điện vào Kênh 1 và Kênh 2 của aMixer MGA. Chú ý lẫy của giắc kết nối hướng về phía vạch trắng.
- Đặt 2 cổng quang điện ở vị trí như hình vẽ.
- Chọn ô
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 dòng chữ “Giá trị đo…” khi các dữ liệu đang được thu thập.
- Chọn ô
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 aMixer MGA để di chuyển tới vị trí chính xác. - Ấn vào đường dốc xuống thứ 2 và hình chữ thập khác sẽ xuất hiện (bạn cũng có thể sử dụng các mũi tên trên thiết bị aMixer MGA để di chuyển tới vị trí chính xác).
- Sau khi có được 2 điểm đánh dấu, màn hình sẽ hiển thị dòng chữ “Độ lệch thời gian”.
- Ghi lại sự chênh lệch thời gian vào bảng.
- Tốc độ của xe trượt có thể xác định từ phương trình: quãng đường = vận tốc x thời gian
4. Phân tích
- Xác định vận tốc của xe trượt.
