21. Đồng hồ đo thời gian hiện số và cổng quang điện dùng để làm gì?

Mai Quỳnh AnhĐồng hồ đo thời gian hiện số, hay còn gọi là đồng hồ bấm giờ kỹ thuật số, là thiết bị hiển thị thời gian trôi qua dưới dạng số. Nó có khả năng đo thời gian với độ chính xác rất cao, thường là đến mili giây (ms) hoặc micro giây (µs), tùy thuộc vào loại và chất lượng của đồng hồ.

Công dụng chính:

Đo khoảng thời gian ngắn: Được dùng để đo thời gian rơi tự do, thời gian vật chuyển động giữa hai điểm, chu kỳ dao động, v.v.

Độ chính xác cao: Khắc phục được nhược điểm của việc bấm giờ thủ công bằng tay, giảm thiểu sai số do phản ứng của con người.

Dễ đọc: Kết quả được hiển thị rõ ràng bằng số, giúp việc ghi nhận và phân tích dữ liệu dễ dàng hơn.

Cổng quang điện là một thiết bị cảm biến được sử dụng để phát hiện sự đi qua của một vật thể. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý phát ra và thu nhận một chùm tia sáng (thường là tia hồng ngoại). Khi một vật thể đi qua và cắt ngang chùm tia sáng này, tín hiệu sẽ bị gián đoạn, và cổng quang điện sẽ gửi tín hiệu này đến đồng hồ đo thời gian hiện số.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cơ bản:

Bộ phát: Phát ra chùm tia sáng.

Bộ thu (cảm biến): Thu nhận chùm tia sáng.

Khi không có vật cản, bộ thu nhận được tia sáng.

Khi có vật cản (ví dụ: một vật thể đang chuyển động), chùm tia sáng bị chặn lại, bộ thu không nhận được tín hiệu. Sự thay đổi trạng thái này được ghi nhận và sử dụng để kích hoạt hoặc dừng đồng hồ đo thời gian.

Công dụng chính:

Kích hoạt và dừng đồng hồ đo thời gian tự động: Đây là công dụng quan trọng nhất. Cổng quang điện giúp tự động bắt đầu và kết thúc việc đo thời gian khi vật thể đi qua, loại bỏ hoàn toàn sai số do phản ứng của con người.

Xác định vận tốc tức thời: Bằng cách sử dụng hai cổng quang điện đặt cách nhau một khoảng nhất định, có thể đo được thời gian vật đi qua khoảng cách đó và từ đó tính được vận tốc trung bình, hoặc với một cổng quang điện và biết chiều dài vật, có thể tính vận tốc tức thời.

Nghiên cứu chuyển động: Được ứng dụng rộng rãi trong các thí nghiệm về chuyển động thẳng biến đổi đều, rơi tự do, dao động con lắc, v.v.