Hogyan tudom meghatározni az étrendet; egy nagyon gyorsan elforduló kerék Itt válaszol
Tegyük fel, hogy nagyon gyors motorom van. Nagyon szeretném tudni a motor szögsebességét. A stopper használata biztosan nem fog működni, mert senki sem tudja időzíteni az ilyen gyors pörgetéseket. Tehát hogyan találhatnám meg a forgás gyakoriságát ilyen esetben?
Válaszok
Van egy nagyon érdekes módja annak, hogy megtalálja a kerék szögsebességét, amely olyan gyorsan forog, hogy nem lehet stopperrel mérni. Stroboszkópot fogunk használni (egy fényt, amely ismételten be- és kikapcsol), és egy nagyon érdekes koncepciót, amelyet stroboszlopos körülmények között kocsikerék-hatásként ismerünk.
Egy kicsit a koncepcióról:
A kocsi kerék hatása olyan jelenség, amelyben a forgó kerék állhatatlanul jelenhet meg a villogó fény alatt. Ennek oka meglehetősen egyszerű, a forgó kerék forgási frekvenciája a villogó fény be- és kikapcsolásának frekvenciájának egész sokszorosa. Ezért minden alkalommal, amikor a villogó fény villog, a kerék visszatér ugyanabba a helyzetbe, mint korábban. Ez azt az illúziót kelti, hogy a kerék állt.
De hogyan fogjuk használni ezt a koncepciót a forgó kerék sebességének meghatározásához? Találjuk ki.
A tapasztalat:
Csak villogóra lesz szüksége (letöltheti a villogó fényalkalmazásokat Androidra és valószínűleg iOS rendszerre is), valamint a tárcsájára. Ebben a válaszban egy izgul fonót fogok használni, hogy bemutassam.
Tartsa a szobát a lehető legsötétebb helyen, és mozgassa a kereket. Kapcsolja be a villogó fényét, és kezdjen el nagy vaku sebességgel, és fokozatosan csökkentse a sebességet, amíg a kerék leáll. Ezt azért tesszük, mert nem akarjuk, hogy a frekvencia más egész számának többszöröse illeszkedjen a forgó kerékhez.
Vegye figyelembe a villogó fény frekvenciáját ν "role =" prezentáció "style =" position: suht; "> ν ν" role = "prezentáció" style = "helyzet: relatív;"> ν "role =" prezentáció "stílus = "helyzet: relatív;"> ν. Esetemben a izgul fonó 13,3 Hz frekvencián állhatatlanul jelenik meg. Amint azt korábban említettük, a kerék csak akkor jelenik meg álló helyzetben, ha a frekvenciák megegyeznek. A villogó fény frekvenciája a frekvencia Tehát azt mondhatom, hogy a izgul fonóm 13,3 fordulatot tesz másodpercenként. És természetesen a fordulatszám 798 lenne.
Remélem, élvezte ezt a szórakoztató élményt. Ha bármilyen kérdése van, kérjük, dobja be őket a megjegyzésekbe. Ha van jobb módja a szögsebesség megtalálásának, írjon nyugodtan választ.
Valaki valahol
Lézeres fordulatszámmérő:
Jelöljön be egy bizonyos pontot a motoron, majd forgassa meg. Irányítsa rá a fordulatszámmérőt. Azáltal, hogy lézert ragyog a felületre, és a jel visszalépésekor méri a visszatérő fény változását, meghatározhatja a fordulatszámot.
A megközelítés egyik ötlete az lehet, hogy rögzíti a motor által keltett hangot, majd ezt a jelet Fourier átalakítja. Az a feltételezés, hogy a keresett frekvencia jól látható lesz a jel spektrumában. Természetesen nem világos, hogy ez a frekvencia olyan könnyen azonosítható-e, mint amilyennek látszik.
Nyomtasson egy ilyen megjelenésű lemezt:
Csatlakoztassa a forgó tárgyhoz, majd figyelje meg 60Hz-es villanófénnyel. Annak megállapításával, hogy mely gyűrűk állítanak le egy 60Hz-es villogást, kikövetkeztetheti az objektum fordulatszámát.
Mint látható, a belső gyűrűnek 8 szegmense van (4 fehér, 4 fekete), a következő gyűrűnek 10 szegmense stb. Ha a lemezt 90 fokkal elforgatja, a belső gyűrű mintázata nem változik. Ha 72 fokkal elforgatja a lemezt, a következő csengés mintázata nem változik. Tehát egy 60Hz-es stroboszkóp segítségével megtudhatja, melyik gyűrű állhatatlan. Hívja meg a szegmensek számát abban a gyűrűben N, akkor a lemeznek 720/N fokot kellett volna mozognia 1/60 másodperc alatt. ez 2/N fordulat 1/60'-os másodperc alatt, tehát 7200/N RPM.
A részletekért keressen az interneten a "Nyomtatható Strobe RPM-ek" kifejezésre.
Mint kiderült, a hétvégén elvégeztem ezt a pontos kísérletet - részletes leírás alább. Alapvetően lézermutató, fotodióda, két ellenállás, tranzisztor és Arduino volt. Állítsa az Arduino időzítőt 10 kHz frekvenciára, és a fotodióda kimenete (az Arduino megszakító bemenetében) kiváltja az időzítő "olvasását". Ha legalább egy másodperc eltelt, kinyomtatja a jelentést, visszaállítja a számlálókat és elölről kezdi. Nagyon jól működik az RPM-ek széles skáláján. Valójában egy izgul fonógép centrifugálási idejének mérésére használtam - annak bizonyítására, hogy a folyamat nemlineáris, bizonyítva, hogy a légellenállás szerepet játszik.