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光电门用户手册

顺序代码:VPG-BTD

游标光栅用于测量通过该光栅的物体的速度和加速度。当红外光束通过时，该物体挡住了它。运动数据可以在软件中从波束阻塞的时间确定。

这种通用光门可以用于各种各样的实验在物理和物理科学类。例子包括

  • 自由落体的加速度测量
  • 研究钟摆摆动的
  • 测量物体滚动的速度
  • 对旋转物体的周期进行计时
  • 测量物体碰撞的速度

游标光门可以作为传统的光门用于在光门臂之间移动的物体，也可以作为激光门用于在光门臂外通过的物体。一个机械快门被用来阻挡内部的栅极，将设备切换到激光栅极模式。激光栅模式需要一个可见的笔激光器(不提供)。您可以期望使用功率小于5兆瓦的典型IIIa型激光指示器获得良好的结果。

游标光门可以直接连接到一个界面或菊花链结构。在雏菊链模式下，通过将一个光门连接到另一个光门，最后一个光门直接连接到接口，最多可以将4个光门连接到接口的单个通道。

注意:游标产品是为教育Manbetxapp手机用途而设计的。我们的产Manbetxapp手机品不用于任何工业、医疗或商业过程，如生命支持、患者诊断、制造过程控制或任何类型的工业测试。

包括什么

  • 光电门
  • 光电门电缆
  • 辅助杆

兼容软件和接口

选择下面的平台，查看其兼容性要求。

LabQuest
接口 LabQuest应用
LabQuest 3 全力支持
LabQuest 2(停止) 全力支持
LabQuest(停止) 全力支持
电脑
软件
接口 计算机图形分析应用程序
版本5.4		 日志记录器箴
版本3.16
LabQuest迷你 全力支持 全力支持
LabQuest 3 全力支持 全力支持
LabQuest 2(停止) 全力支持 全力支持
LabQuest流 全力支持1 全力支持
LabQuest(停止) 全力支持 全力支持
LabPro(停止) 不兼容的 全力支持

兼容性的笔记

  1. 通过USB连接LabQuest Stream。不支持无线连接。
Chromebook
软件
接口 图形分析应用程序的Chrome
版本5.4
LabQuest迷你 全力支持
LabQuest 3 全力支持
LabQuest 2(停止) 全力支持
LabQuest流 全力支持1
LabQuest(停止) 全力支持

兼容性的笔记

  1. 通过USB连接LabQuest Stream。不支持无线连接。
iOS
软件
接口 图形分析App for iOS
版本5.4		 iOS GW
版本4.0.6
LabQuest流 全力支持 不兼容的
LabQuest 3 全力支持1 全力支持1
LabQuest 2(停止) 全力支持1 全力支持1

兼容性的笔记

  1. iOS和Android™设备只能通过LabQuest 2或LabQuest 3连接无线数据共享．
安卓
软件
接口 图形分析应用程序为Android
版本5.4		 Android的图形分析GW
版本3.2
LabQuest流 全力支持 不兼容的
LabQuest 3 全力支持1 全力支持1
LabQuest 2(停止) 全力支持1 全力支持1

兼容性的笔记

  1. iOS和Android™设备只能通过LabQuest 2或LabQuest 3连接无线数据共享．
Arduino
软件
接口 Arduino
游标Arduino®接口屏蔽 全力支持
虚拟仪器
软件
接口 倪虚拟仪器
SensorDAQ(停止) 全力支持
游标myDAQ适配器 全力支持
LabQuest迷你 全力支持
LabQuest流 全力支持
LabQuest 3 全力支持
LabQuest 2(停止) 全力支持
LabQuest(停止) 全力支持
德州仪器公司
软件
接口 EasyData
2.4版本/ 4.0/5.2		 DataMate
版本1.15		 迪讯
版本4.2		 TI-Nspire软件
CBL 2 全力支持1 全力支持123. 不兼容的 不兼容的
LabPro(停止) 全力支持1 全力支持123. 不兼容的 不兼容的
TI-Nspire实验室摇篮(停止) 不兼容的 不兼容的 全力支持 全力支持

兼容性的笔记

  1. CBL 2和LabPro接口不能与ti - 84 + CE计算器。
  2. DataMate不支持该传感器。使用EasyData带有所有TI-83/84 Plus计算器的app;否则,使用DataGate．
  3. DataMate不能与彩屏TI-84 Plus计算器一起使用;使用EasyData这些计算器。

组装

安装的光电门

从电缆组件连接透明电话插头到Photogate外壳上的模块化电话插孔。将电缆组件的另一端插入实验室接口或适配器电缆。当光束被阻挡时，通过观察LED来测试光闸的操作。当Photogate被阻挡时，LED将继续工作。与Photogate包括在一起的杆可以穿过Photogate端部的孔，以提供一种方便的方式安装Photogate。该杆可以安装到一个环支架使用标准实验室夹具。将光栅夹在支撑杆或安装支架上。对于内栅模式，定位Photogate，使被计时的物体通过Photogate，阻挡光束。对于外部激光门模式，它更容易大致对齐激光，然后定位Photogate，使LED出去。

添加一个低摩擦滑轮

Ultra滑轮配件(订单代码SPA)通过使用Photogate附带的附件棒连接到Photogate。把杆通过孔在Photogate和移动滑轮到位，以便杆可以螺纹进入它。拧紧杆，这样滑轮就能紧紧地顶住摄影门。Ultra Pulley是一个有十个辐条的低摩擦滑轮。轮辐打破了Photogate光束，这样滑轮的转动就可以被Photogate监控。例如，阿特伍德机器的运动可以通过超滑轮和游标摄影门来研究。

激光笔站

这个轻便的三脚架是激光笔的完美支架。支架的特点是可折叠的腿和一个夹附在可调节的球。插座头组件固定激光器的位置。这个装置可以让你精确地将激光对准Photogate。一个挂钩和桩带集成到一个三脚架的腿，让你把激光连接到物体上，如环形支架和栏杆。

开始

  1. 将传感器连接到接口(LabQuest Mini, LabQuest 2等)。
  2. 启动相应的数据收集软件(Logger箴如果还没有运行，从文件菜单中选择新建。

软件将识别传感器并加载默认的数据收集设置。现在可以收集数据了。

如果您正在使用Chromebook™、iPad等移动设备收集数据®或Android™平板电脑，或游标无线传感器或接口，请参阅以下链接的最新连接信息:

www.cqlameng.com/start/vpg-btd

使用该产品

按照本用户手册“入门”部分的步骤连接传感器。

内栅模式和激光栅模式

游标光门有两种工作模式。内部门探测器上的快门决定了工作模式。百叶窗在较薄的门臂内侧。打开快门使用内栅，关闭快门使用外栅激光。当栅极在任意一种模式下被阻挡时，一个红色LED就会亮起。

要使用内部快门模式，请打开快门并定位照相门。当门被挡住时，红色LED会发光。

若要使用外部激光栅极模式，请关闭内部栅极的快门。激光端口在门的外侧边缘，与锁紧螺栓相邻。对准你的激光，使光束进入端口并关闭LED。在激光束路径上的任何一点挡住它，LED就会重新亮起来。激光的路径不必是一条直线。您可能想要使用镜像来创建一个复杂的路径，该路径会被移动的对象多次交叉。

激光安全注意事项:不要用肉眼瞄准来对准外部激光栅。遵循激光制造商指出的所有安全注意事项。

菊花链模式

游标光门可以以雏菊链模式连接。将一个门连接到接口上，然后使用Photogate臂上的白色BTD插座将下一个门连接到第一个Photogate上。最多四个游标摄影门可以同时连接到一个接口。雏菊链模式需要VPG - BTD模型的电缆。如果您已经购买了与您的接口兼容的VPG-DG版本，您将需要购买额外的电缆来进行每个photogate-to-photogate连接(订单代码PG- BTD)。

在雏菊链模式中，分析软件无法确定哪扇门被阻塞了，所以请确保不需要此信息。一种常见的设置是使用栅极计时，以便软件报告栅极被阻塞的时间。如果你知道从实验几何图形中阻挡大门的顺序，那么雏菊链模式就可以工作。

注意，在一个典型的碰撞实验中，两个物体通过两个门，门可能有重叠的块间隔。在这种情况下，必须将门连接到接口上的两个独立通道。运动定时模式可以使用，如果雏菊链式门是等间距。在您的软件中输入门与门之间的距离，以确定通过一系列photogate的单个物体的位置、速度和加速度。

该传感器配备了支持自动识别的电路。当与LabQuest 2、LabQuest、LabQuest Mini、LabPro、SensorDAQ、TI-Nspire Lab Cradle或CBL 2一起使用时，数据收集软件可以识别传感器，并使用预定义的参数来配置适合所识别传感器的实验。

更多关于Photogate定时的几何方面的信息

photogate具有几何复杂性，导致通过该gate的物体的有效长度略小于实际长度。

运动时间

运动定时模式使用光栅或滑轮连接到数字输入。在操作过程中，时间被记录为引导不透明的边缘的“尖桩栅栏”，条形胶带，或滑轮辐条通过photogate光束。这些时间显示在一个数据表中。更重要的是，如果您在“对象长度”字段中输入不透明带前缘之间的距离，程序可以分析时间，并计算速度、位移和加速度。

脉冲时间

在这种模式下，从光门被阻挡到它再次被阻挡的测量将被记录下来。

门时间

对于这种模式，计时从光门第一次被阻塞开始。计时继续，直到门被打开。因此对中断的持续时间进行计时。如果在“对象长度”字段中输入对象的长度，则计算速度。

摆时机

钟摆计时模式使用连接到接口的光栅。当光门第一次被中断时，计时开始。计时继续，直到光门被中断两次以上，这样你就得到了一个钟摆或其他摆动物体完全摆动的时间。

光电门的时间

在Photogate Timing模式下，只显示时间和Gate State列。您可以根据需要添加其他计算列。

关于这些问题的详细讨论，请参阅“Photogates:仪器评估”，Eugene P. Mosca和John P. Ertel，点。物理学报57 (9), 840 - 844(1989)。

更全面的教程可以在以下文件中找到:

  • 日志记录器箴游标摄影门简介

http://vnr.st/xe80

  • 关于游标摄影门的介绍

http://vnr.st/xe6f

游标光门实验

游标光门在书中的几个实验中被使用物理与游标．详细的实验请参阅这本书。这里有一些简单的例子，你可以用photogate做一些事情。

  1. 如果你知道一个球穿过光栅的直径，你就可以根据球的直径与光栅被球挡住的时间的比值来确定球的速度。这只需要一个栅极，但是这个栅极必须小心地放置，这样光束才能穿过球的中间。
  2. 使用两个位于已知分离位置的光门，你可以确定一个物体的速度，从第一束光断裂到第二束光断裂之间的时间间隔。这种模式被称为脉冲定时。
  3. 设置一个钟摆，让摆锤摆动通过摄影门。从一个块到第三个块的时间间隔产生摆周期。
  4. 使用地面水平的激光门测量跳线的“挂起时间”。跳高运动员的鞋子会在地板上挡住横梁。然后感兴趣的时间间隔是解除阻塞到阻塞的时间。
  5. 使用超滑轮附件构造一个阿特伍德的机器，由两个质量连接一个灵活的弦。绳子穿过滑轮，使滑轮随着质量的移动而旋转。使用运动计时来测量位置、速度和加速度作为时间的函数。
  6. 用内栅或激光栅测量尖桩栅栏的自由落体加速度。运动计时将给出位置，速度和加速度作为时间的函数。这两种模式会得到不同的结果吗?

视频

校准

游标光门不需要校准。

规范

功率要求

5 VDC在40毫安

红外源

峰值在880 nm

输出高，LED关闭，无阻塞门

输出低，且阻挡门LED亮起

传感器的工作原理

传感器的一只手臂上有一个红外LED发射器，另一只手臂上有一个光电晶体管。当红外光束通过时，一个物体挡住了它。运动数据可以在软件中从波束阻塞的时间确定。

故障排除

  • Photogate臂有一个滑动快门来阻挡内部光束。使用外接激光门时需要此配置。如果想要使用的是内栅，但快门是关闭的，拍照栅将总是读取阻塞。打开百叶窗使用内部门。
  • Photogate的使用需要选择一种数据收集模式。看到www.cqlameng.com/til/1623/获取更多详细信息。
  • 光门实验数据表的稀疏是正常的。看到www.cqlameng.com/til/2698/为更多的信息。

维修信息

如果您已经观看了相关的产品视频，遵循了故障排除步骤，并仍然对游标Photogate有问题，请联系游标技术支持support@vernier.com或拨打888-837-6437。支持专家将与您一起决定是否需要送去维修。届时，将会发布一个退货授权(RMA)号码，并就如何退货进行维修进行指示。

配件/替换

项 指令码

超轮附件

水疗中心

购物车栅栏

PF-CART

摄影栅胶带套件

TAPE-VPG

栅栏

PF

激光笔

激光

激光笔站

站

条胶带

磁带

滑轮支架

B-SPA

保修

游标保证本产品在材料和工艺上不存在缺陷，期限为5年，从向客户发货之日起。本保修不包括因滥用或不当使用造成的产品损坏。本保证只适用于教育机构。

联络支持

填写我们的在线支持形式或者拨打我们的免费电话1-888-837-6437．

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