1、概述
cs－z型智慧型數字測時器（以下簡稱測時器）是一種通過測時儀器。與導軌的配合，可以進行多種力學試驗，測得精確可靠的計時資料，也可用於其他測時場合。
測時器有二路光電門訊號輸入（電脈衝訊號輸入）和一路電頻率訊號輸入。機器連線的光電門被擋光時，測時器可測得二次擋光之間的時間（範圍可在50μs～99s之間）。利用頻率輸入口，可測得輸入訊號的頻率（可測頻率範圍1hz～500khz）。
2、技術引數
2.1 測時
測時範圍：50μs～99s
解析度：1μs
精度：50μs（最大時間測量範圍為1s時）
0.5ms（最大時間測量範圍為10s時）
2.2 計數
計數最大容量：99999999
訊號間最小時間間隔：>1μs
2.3 頻率測量
範圍：1hz～500khz
解析度：1hz
精度：10hz（500khz輸入時）
1hz（1khz輸入時）
輸入靈敏度：500mv（ppv）
輸入阻抗：200kω
2.4 顯示方式
8位led數碼管，小數點自動定位。
2.5 電源
電壓：交流220v±10%
頻率：50hz
功耗：<12w
2.6 環境條件
溫度：+0℃～+40℃
2.7 外形尺寸與淨重
尺寸：230×170×60mm3
淨重：0.5kg
2.8 附件
光電門元件二套
3、工作原理
cs－z型智慧型數字測時器，以89c51微控制器為核心，外加光電門訊號整形電路、電頻訊號檢測電路和顯示電路組成（如圖3.1所示）。
3.1 光電門輸入部分
本部分有二路訊號輸入a和b可連線光電門，ttl或電平脈衝訊號（上公升沿觸發計時器計時）。該訊號經整形送至微控制器，由微控制器完成計時、計數等工作。
3.2 頻率電路
該電路將外部輸入訊號（如正弦波）放大輸至微控制器。由微控制器完成測頻工作。
3.3 時基
該部分由一片12.000mhz晶體振盪器及外加的調節電路組成，以保證測時器正常工作及測時正確。
3.4 微控制器
微控制器採用intel公司mcs－51系列晶元89c51。這一部分是測時器的核心。在軟體控制下，它可完成多種工作，如測時、計數和測頻等，並有資料的處理和計算功能，使測時器具有智慧型功能。
同時，它還控制著資料顯示和按鍵輸入的工作。
3.5 簡單的工作過程
在軟體控制下，測時器可完成兩種操作：計數和計時。在計數和計時的基礎上測時器可實現其所有功能。
計數。計數可實現測頻、事件計數等功能。當外部資訊以脈衝方式送至微控制器時，微控制器以計數方式工作，並將計數結果顯示於測時器的顯示屏上。如在單位時間內計數便可測得頻率。
計時。計速度、計加速度均使用該方式工作。當光電門訊號送至微控制器，微控制器自動地計算出兩次脈衝訊號的間隔時間，並顯示於顯示屏上。
因微控制器具有計算功能，故在選定擋光片寬度後就可以進行速度、加速度測量。
在接通電源後，測時器便處於微控制器的控制之下，通過面板「選擇」按鍵可選擇不同的功能，使微控制器處於不同的工作方式，並利用上述兩種操作來完成制定的工作。
4、結構特徵
cs－z型智慧型數字測時器由機體和附件組成（圖4.1）
機箱採用塑料機箱，體積較小。
主機由三塊電路板組成，分為主機板、鍵盤板和顯示板。
5、使用方法（以配合使用氣墊導軌為例）
5.1 準備
5.1.1 調整好氣墊導軌，將一套或兩套光電門架固定於導軌上。
5.1.2 在導軌滑塊上安裝好擋光片。並使擋光片正好從光電門支架中穿過（如圖5.1）。測時器將測出移動的擋光片二次擋光的時間間隔δt（如圖5.2）。
注：①標準擋光片的δs為2.00cm、2.20cm、2.40cm等。
②測定速度和加速度時必須使用開口擋光片。
③δt為滑塊通過δs距離所需的時間
5.2 連線
5.2.1 將光電門連線插頭插在「光電門a」和「光電門b」插座上（圖4.3）。
注：二套光電門必須同時插上，否則無法工作。
5.2.2 如要測頻，須將頻率訊號插頭插在「測頻」插座上。
5.2.3 檢查電源開關處於off位置。
5.2.4 將電源線插頭插入測時器電源插座上，另一端插入220v插座。
5.3 使用步驟
5.3.1 將測時器電源開關按至on位置。出現hello顯示。
5.3.2 功能選擇
顯示hello時按選擇應出現：lpr
以後每按一次選擇鍵應分別出現：
2pr3－v
4－v5a
6pd7fr
8cc9ev
再按選擇鍵一次則又回到hello。
以上顯示表示分別進入測時器的九種功能。
注：當執行功能①－⑦時，功能應處在1pr～7fr，即鍵盤板左上角燈亮，而執行⑧—⑨功能時，功能應處在8cc與9ev，即鍵盤板左下角燈亮。
5.3.3 1pr（測乙個時間間隔）
當顯示為1pr時，按執行鍵就進入測乙個時間間隔操作
當滑塊通過光電門a或光電門b後（開口擋光片通過一次，不開口擋光片通過二次），螢幕就顯示δt，單位為ms。
例 1：使用光電門a，安裝開口擋光片，可測示圖5.2中的δt。
例2：使用光電門a和b，安裝不開口擋光片，可測出滑塊移動自a至b的時間，如圖5.3。
完成一次操作後再按執行鍵則重新測乙個時間間隔。
5.3.4 2pr（測兩個時間間隔）
通過按選擇鍵使顯示為2pr時，即進入測第二個時間間隔功能。
按下執行鍵，螢幕顯示消失，等待光電門a或b的二次擋光（指開口擋光片，下同）。二次擋光後螢幕顯示後一次時間間隔δt2，再按選擇出現第一次擋光δt1，每按一次選擇鍵交替顯示δt1和δt2。
完成一次2pr功能後再按執行鍵則再做一次2pr測時。
5.3.5 3－v（測乙個速度）
當滑塊上安裝是開口擋光片時，可測出滑塊運動的平均速度。
進入3－v顯示後，按執行鍵，螢幕出現2.00提示表示必須使用寬度s為2.00cm的開口擋光片。
如想不使用2cm擋光片還可以使用2.2cm、2.4cm等多種規格的擋光片，只需再按選擇鍵便可依次選擇上述幾種規格的擋光片以便求出滑塊的平均速度。
選擇好擋光片寬度後按執行鍵進入測速。類似1pr擋光一次後螢幕顯示平均速度單位為mm/s。
再按執行鍵可進入下次測時。
5.3.6 4－v（測二個速度）
當顯示為4－v即進入測二個速度功能。
似於3－v，按執行鍵後顯示2.00，亦可如前例再按選擇鍵依次，選擇擋光片寬度。再按執行鍵進入測速，此時顯示消失。等待第二次擋光後螢幕顯示測得速度v1。按選擇鍵可顯示v2。
此時再按執行鍵，又重複上述測速動作。
5.3.7 5a（測加速度）
當顯示為5a即進入測加速度功能。
類似於3－v，按執行鍵後顯示2.00，亦可如前操作選擇其他擋光片寬度s。
再按執行鍵。顯示消失。等待光電門a和b的二次擋光（側加速度時。
使用一塊裝有開口擋光片的滑塊）。二次擋光後，出現資料顯示，即v2，按選擇鍵顯示v1，再按選擇鍵又交替顯示；按執行鍵則顯示（按該鍵後，則v2、v1清除）即為滑塊的平均加速度。
計算的公式為：
=式中：——平均加速度，單位mm/s2；
v2、v1——滑塊通過光電門時的速度；
t——滑塊在光電門a、b之間運動的時間。
5.3.8 6pd（測週期）
顯示為6pd即為測週期功能。
可選預置週期數。進入測試後，顯示剩餘週期計數。
顯示為6pd時按執行鍵，顯示0。每按一次選擇鍵，顯示加1。達到你所需要的預置數後，按執行鍵即進入測週期操作。此時顯示為yes。
使用開口擋光片，擋光片每擋光二次，顯示的預置數就減1。最後一次擋光後，顯示為時間總數，顯示單位為ms。
5.3.9 7fr（測電頻率）
顯示為7fr時，只需按一下執行鍵即進入測頻。
此時只要在機箱後部測頻口有穩定的輸入，螢幕便顯示被測頻率。顯示單位為hz。
5.3.10 8cc（測碰撞資料）
當顯示為8cc即為測碰撞功能。
此時需將「功能鍵」按下使右下角燈亮。
顯示為8cc是，按執行鍵選擇開口擋光片寬度s。用選擇鍵選擇完之後，再按執行鍵，顯示消失，等待滑塊通過光電門（如圖5.4）
當滑塊a、b分別以初速v1（a）、v1（b）通過光電門a、b後，滑塊a、b對心碰撞。碰撞後滑塊a、b再次以末速v2（a）、v2（b）分別通過光電門a、b，顯示出現，顯示數為v1（b）。按選擇鍵，交替出現v1（b）、v2（b）。
記錄下v1（b）後，按執行鍵出現v2（a）。此時按選擇鍵，交替出現v2（a）、v1（a）。
如再按執行鍵，顯示消失、再測新碰撞資料。
注：v1（a）、v2（a）、v1（b）、v2（b）均以單位mm/s顯示。
5.3.11 9ev（事件計數）
當顯示為9ev時即為事件計數功能。
此時亦須將「功能鍵」按下，使左下角燈亮。
按下執行鍵，顯示出現o。之後開口擋光片每經過光電門a一次，顯示就加1。
5.3.12 自動延遲
在lpr、2pr、3－v、4－v功能時，測時器具有自動延時功能。
自動延時功能即：在測定並顯示乙個資料後，延遲若干時間，然後自動進入再次測試。
使用時只需將自動/手動鍵按下，使右上角燈熄滅即可。
延遲時間可預選設定。
設定方法是：在顯示為hello時，按執行鍵，顯示1.00。
按選擇鍵，先是分別出現3.00、5.00、7.
00，以上資料分別對應1秒、3秒、5秒和7秒。選定後，按一次執行鍵，恢復hello。
開機復位後，延遲時間自動設定為1.00秒。
5.3.13 復位
①當開機時，自動復位。
②當螢幕有顯示時，按選擇鍵2秒以上，測時器自動復位。
注：在復位②時，不影響已設定的延遲時間。
6、維修
6.1如出現以下幾種情況，請按所示步驟處理：
①開機後，數碼管不亮。
檢查電源連線是否接觸良好及電源保險絲是否良好。確信良好再開機。
②開機後，hello提示正常，但不能正常工作。
檢查光電門a、b插座及連線是否接觸良好。如接觸良好仍不能正常工作，則測時器已損壞。
③能工作，但數值誤差超過允許範圍。
可在光電門輸入（或測頻輸入）接乙個標準頻率輸入，以檢查誤差確已超過允許範圍。如確已超過允許範圍，則測時器已損壞。
如您的測時器確已屬於上述損壞情況，請寫信或將機器送至華師科教儀器廠檢查修理。
6.2 為了確保安全，避免儀器損壞、切勿隨便開啟機箱。
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