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Photogate用戶手冊

訂單代碼：VPG-BTD

Vernier Photogate用於速度和加速度測量通過門的對象。物體通過時會阻止紅外光束。運動數據可以通過梁阻塞的時間在軟件中確定。

這種通用光儀可用於物理和物理科學課程的各種實驗。示例包括

  • 測量自由落體加速度
  • 研究擺的揮杆
  • 測量滾動物體的速度
  • 定時旋轉物體的周期
  • 測量發生衝突的物體的速度

Vernier Photogate可以用作傳統的光儀，用於在大門的臂之間移動的物體，也可以用作向物體在門外的對象。機械快門用於阻止內部門，將設備切換到激光門模式。激光門模式需要可見的筆激光（未提供）。您可以通過典型的IIIA類型激光指針，其功率低於5 mW的典型級別的效果。

Vernier Photogate可以直接連接到界麵或雛菊鏈配置。在雛菊鏈模式下，可以通過將一個光儀連接到另一個光射線儀，將最後一個光儀連接到界麵的單個通道，直接將最後一個連接到界麵。

筆記：Vernier產品專為教育使用而設計。我們的產品不是設計的，也不建議用於任何工業，醫療或商業過程，例如生命支持，患者診斷，對製造過程的控製或任何形式的工業測試。

包括什麼

  • 光儀
  • 光材電纜
  • 附件杆

兼容軟件和接口

選擇下麵的平台以查看其兼容性要求。

Labquest
界麵 LabQuest應用程序
Labquest 3 全力支持
Labquest 2（停產） 全力支持
Labquest（停產） 全力支持
電腦
軟件
界麵 計算機的圖形分析應用程序
版本5.4		 記錄器Pro
版本3.16
Labquest mini 全力支持 全力支持
Labquest 3 全力支持 全力支持
Labquest 2（停產） 全力支持 全力支持
LabQuest流 全力支持1 全力支持
Labquest（停產） 全力支持 全力支持
LabPro（停產） 不相容 全力支持

兼容說明

  1. 通過USB連接LabQuest流。不支持無線連接。
Chromebook
軟件
界麵 鉻的圖形分析應用
版本5.4
Labquest mini 全力支持
Labquest 3 全力支持
Labquest 2（停產） 全力支持
LabQuest流 全力支持1
Labquest（停產） 全力支持

兼容說明

  1. 通過USB連接LabQuest流。不支持無線連接。
ios
軟件
界麵 iOS的圖形分析應用
版本5.4		 iOS的圖形分析GW
版本4.0.6
LabQuest流 全力支持 不相容
Labquest 3 全力支持1 全力支持1
Labquest 2（停產） 全力支持1 全力支持1

兼容說明

  1. iOS和Android™設備隻能連接到LabQuest 2或通過無線數據共享。
安卓
軟件
界麵 Android的圖形分析應用
版本5.4		 Android的圖形分析GW
版本3.2
LabQuest流 全力支持 不相容
Labquest 3 全力支持1 全力支持1
Labquest 2（停產） 全力支持1 全力支持1

兼容說明

  1. iOS和Android™設備隻能連接到LabQuest 2或通過無線數據共享。
Arduino
軟件
界麵 Arduino
Vernier Arduino®接口屏蔽 全力支持
LabView
軟件
界麵 ni labview
Sensordaq（停產） 全力支持
Vernier MyDaq適配器 全力支持
Labquest mini 全力支持
LabQuest流 全力支持
Labquest 3 全力支持
Labquest 2（停產） 全力支持
Labquest（停產） 全力支持
德州儀器
軟件
界麵 EasyData
版本2.4/4.0/5.2		 Datamate
版本1.15		 DataQuest
版本4.2		 ti-nspire軟件
CBL 2 全力支持1 全力支持123 不相容 不相容
LabPro（停產） 全力支持1 全力支持123 不相容 不相容
ti-nspire實驗室搖籃（停產） 不相容 不相容 全力支持 全力支持

兼容說明

  1. CBL 2和LabPro接口不能與Ti-84加CE計算器。
  2. Datamate不支持此傳感器。利用EasyData所有TI-83/84加上計算器的應用程序；否則，請使用datagate。
  3. Datamate不能與顏色屏幕Ti-84加計算器一起使用；利用EasyData使用這些計算器。

集會

安裝光儀

將電纜組件的清晰手機插頭連接到光配件外殼上的模塊化電話插孔。將電纜組件的另一端插入實驗室接口或適配器電纜中。通過觀察梁被阻塞時通過觀察LED來測試光儀的操作。當光儀被阻塞時，LED將繼續進行。光儀中隨附的杆可以螺紋到光儀端的孔中，以提供一種安裝光儀的方便方法。可以使用標準實驗室夾具將杆安裝到環架上。將光儀夾在支撐杆或安裝支架上。對於內門模式，將光儀放置，以便定時的對象將通過光儀，阻塞光束。對於外部激光門模式，更容易將激光對準激光，然後將光儀放置放置，使LED熄滅。

加入低摩擦皮帶輪

Ultra Pulley附件（訂單代碼SPA）通過使用帶有光儀的附件杆連接到光儀。將杆穿過光儀中的孔，然後將皮帶輪移動到位置，以便將杆螺紋螺紋。擰緊杆，使皮帶輪牢固地靠在光儀上。Ultra Pulley是一款具有十個輻條的低摩擦皮帶輪。輻條破壞了光儀光束，因此可以通過光儀監測皮帶輪的旋轉。例如，可以使用Ultra Pulley和Vernier Photogate研究Atwood機器的運動。

激光指針站

這種輕巧的三腳架是激光指針的完美支持。支架具有折疊式腿和可調節球上的夾子。插座頭組件將激光器牢固地固定在適當的位置。該組件允許您將激光器準確指向光儀。集成到三腳架腿上的掛鉤皮帶使您可以將激光器連接到諸如環形支架和欄杆之類的物體上。

入門

  1. 將傳感器連接到接口（LabQuest mini，LabQuest 2等）。
  2. 啟動適當的數據收集軟件（LoggerPro，LabQuest App）如果尚未運行，然後從文件菜單中選擇新的。

該軟件將識別傳感器並加載默認的數據收集設置。您現在準備收集數據。

如果您使用Chromebook™收集數據，則可以使用iPad等移動設備®或Android™平板電腦，或Vernier無線傳感器或接口，請參閱以下鏈接以獲取最新連接信息：

www.auiic.com/start/vpg-btd

使用產品

根據本用戶手冊的“入門”部分的步驟連接傳感器。

內部門模式和激光門模式

Vernier Photogate以兩種模式運行。內部門檢測器上的快門確定操作模式。快門在較薄的門臂的內部。打開快門以使用內部門，然後關閉快門以使用外部激光門。當門以兩種模式阻止門時，紅色LED正在打開。

要使用內部門模式，請打開快門並放置光儀。當大門被阻塞時，紅色LED將被照亮。

要使用外部激光門模式，請關閉內部門的快門。激光端口位於圈式螺栓附近的門的外邊緣。對齊您的激光器，使光束進入端口並關閉LED。在路徑中的任何一點上阻塞激光束將打開LED。激光的路徑不必是直線。您可能需要使用鏡子來創建一個複雜的路徑，該路徑由移動對象多次越過。

激光安全注：請勿通過眼睛看到外部激光門。遵循激光製造商指示的所有安全預防措施。

雛菊鏈模式

Vernier Photogate可以以雛菊鏈模式連接。將一個門連接到界麵，然後使用光儀臂上的白色BTD插座將下一個門連接到第一個光儀。一次可以連接到多達四個Vernier光合物，一次連接到接口。雛菊鏈模式需要從VPG-BTD型號的電纜。如果您購買了VPG-DG版本以與接口的兼容性，則需要購買額外的電纜以使每個Photogate到Photogate連接（訂單代碼PG-BTD）。

在雛菊鏈模式下，分析軟件無法確定哪個門已被阻塞，因此請確保不需要此信息。一種常見的設置是使用門計時，以便軟件報告門戶被阻止的時間。如果您知道從實驗的幾何形狀中阻塞門的順序，則雛菊鏈模式將起作用。

請注意，在典型的碰撞實驗中，兩個對象穿過兩個門，門可能具有重疊的塊間隔。在這種情況下，您必須將門連接到接口上的兩個單獨的通道。如果雛菊鏈的門平均分布，則可以使用運動正時模式。輸入軟件中門之間的距離，以確定通過一係列光儀的單個對象的位置，速度和加速度。

該傳感器配備了支持自動ID的電路。當與LabQuest 2，LabQuest，LabQuest Mini，LabPro，Sensordaq，Ti-Nspire Lab Cradle或CBL 2一起使用時，數據收集軟件會標識傳感器並使用預定的參數來配置適合公認傳感器的實驗。

有關光配件正時幾何方麵的更多信息

光儀具有幾何並發症，導致通過門的有效長度略小於實際長度。

運動時間

運動正時模式使用連接到數字輸入的光儀或皮帶輪。在操作過程中，將時間記錄為“糾察柵欄”，條形膠帶或皮帶輪式輻條的前導不透明邊緣。這些時間顯示在數據表中。更重要的是，如果您輸入對象字段長度上不透明帶的領先邊緣之間的距離，則程序可以分析時間，並計算速度，位移和加速度。

脈搏時機

在此模式下，將記錄從光儀被阻止到再次阻塞時的測量。

門計時

對於此模式，正時開始時，當光儀首先被阻止時。時機一直持續到大門沒有阻塞為止。因此，中斷的持續時間是定時的。如果對象的長度在對象字段的長度中輸入，則計算速度。

擺時

擺時模式使用連接到接口的光儀。時間開始時開始時開始。定時一直持續到光射線材料再中斷兩次，以便您有時間進行擺或其他振蕩物體的完整揮杆。

光儀時正時

在光材正時模式下，僅顯示一個時間和門狀態列。您可以根據需要添加其他計算的列。

有關這些問題的良好討論，請參見“ Photogates：儀器評估”，Eugene P. Mosca和John P. Ertel，是。J. Phys。57（9），840–844（1989）。

可以在以下文檔中找到更全麵的教程：

  • 記錄器Pro遊標光儀的簡介

http://vnr.st/xe80

  • LabQuest介紹遊標光儀

http://vnr.st/xe6f

使用遊標光儀的實驗

vernier光儀在書中的幾個實驗中使用帶有遊標的物理學。有關詳細的實驗，請參見本書。以下是一些簡短的示例，說明了您可以使用光儀處理的事情。

  1. 如果您知道球穿過光儀的直徑，則可以確定球從直徑比到門被球阻塞的時間的速度。這隻需要一個門，但是必須仔細地定位門，以便光束與球中間相交。
  2. 使用位於已知分離的兩個光儀，您可以確定對象從第一個梁斷裂到破裂的時間間隔的速度。此模式稱為脈衝正時。
  3. 設置一個擺，使鮑勃通過光儀揮動。從一個塊到第三塊的時間間隔產生了擺時。
  4. 在地板上使用激光門測量跳線的“懸掛時間”。跳線的鞋子將在地板上擋住橫梁。感興趣的時間間隔是阻止時間的解阻。
  5. 使用Ultra Pulley附件來構建Atwood的機器，由兩個由柔性繩子連接的質量組成。繩子穿過皮帶輪，導致質量移動時旋轉。使用運動時間來測量位置，速度和加速度作為時間的函數。
  6. 使用內部門或激光門測量糾察圍欄的自由秋天加速度。運動時機將為您帶來時間，速度和加速度隨時間的函數。這兩種模式會產生不同的結果嗎？

視頻

校準

Vernier Photogate不需要校準。

規格

電源要求

5 vdc在40 mA

紅外源

880 nm的峰值

輸出很高，引發了無障礙的門

輸出較低，用於阻塞門的LED

傳感器如何工作

傳感器在一隻手臂上有一個紅外LED發射極，另一隻手臂上有一個光晶體管。物體通過時會阻止其通過時。運動數據可以通過梁阻塞的時間在軟件中確定。

故障排除

  • 光儀臂具有滑動百葉窗以阻斷內束。使用外部激光門時需要此配置。如果所需的用法是內部門，但是關閉了快門，則光儀將始終讀取。打開快門以使用內部門。
  • 光儀使用需要選擇數據收集模式。看www.auiic.com/til/1623/有關更多詳細信息。
  • 從光儀實驗中的數據表稀疏是正常的。看www.auiic.com/til/2698/了解更多信息。

維修信息

如果您已經觀看了相關的產品視頻，請遵循故障排除步驟，並且仍在使用Vernier Photogate遇到麻煩，請通過support@vernier.com與Vernier技術支持聯係，或致電888-837-6437。支持專家將與您合作，確定是否需要發送該設備進行維修。當時，將發出退貨商品授權（RMA）編號，並將傳達有關如何返回單位維修的說明。

配件/替換

物品 訂單代碼

Ultra Pulley附件

溫泉

購物車柵欄

pf-cart

光子板棒膠帶套件

磁帶-VPG

糾察柵欄

pf

激光筆

激光

激光指針站

站立

條形膠帶

膠帶

滑輪支架

B-SPA

保修單

Vernier保證該產品從貨物和工藝上的缺陷中沒有材料和工藝缺陷，從送給客戶之日起五年。此保修不涵蓋濫用或使用不當造成的產品的損害。此保修僅涵蓋教育機構。

聯係支持

填寫我們的在線支持表或致電我們免費電話1-888-837-6437。

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