机器上的一般旋转机件,用转速表就可以测出它的转速。但是遇到转矩小的旋转机件(如电神马达、纺纱锭子等),或者每分钟达数万转的机件,转速表就不能胜任了。因为测量时,转速表本身要消耗旋转机件的功率,而且它一般最高只能测15000转/分。利用电子闪光测速仪,就没有这些缺点。
闪光测速的原理,不难理解。例如,在一个旋转的圆盘上作一个记号,当圆盘转得很快时,这个记号便一片模糊,看不清楚。但是,如果用闪光照射这个圆盘,并且每分钟闪光的次数(频率)与圆盘每分钟的转数相同,那么,很明显,圆盘上的记号每次转到相同的位置时,恰好被闪光照射着,由于人眼的视觉惰性,就会看到这个记号固定在一个一定的位置,而圆盘就好像静止不动一样。因此,只要调整闪光的频率,看到圆盘不动的假象,就能通过闪光频率刻度盘上所指的数值测出圆盘的转速了。实际上,只要圆盘转速恰好为闪光频率的整倍数,都可能出现这种情况。例如圆盘每转两转,闪光一次,仍然会看到记号在同一位置出现,记号也好像静止不动,唯一的差别,是记号较暗一些。如果闪光频率恰好为圆盘转速的整倍数,例如为3倍,那么圆盘每转一周,闪光三次。第一次闪光时,看到记号在一个位置,第二次闪光时,记号转过一个位置,依此类推。由于在每转中记号对应于闪光的各个位置都相同,所以能看到三个静止的记号。调整闪光频率,当记号接近于静止时,会看到记号旋转。这是因为,每次闪光时,圆盘记号的位置都不同。在第二次闪光时,圆盘记号已越过第一次闪光时所在的位置。这样顺序改变记号显现位置,如果改变速度不大,就会看到记号转动。

这里介绍的电子闪光测速仪,它的原理电路如图1所示。这个电路主要包括三部分:电源,振荡器,频闪闸流管电路。振荡器输出的脉冲,控制频闪闸流管点火,使它按振荡器输出脉冲频率发出闪光。
电源 采用6Z5P(6Ц5С)型电子管,接成全波整流电路。

振荡器 采用对称的多谐振荡器,它的原理电路如图2所示。这种电路的振荡频率很容易调节,而且电源电压和电子管参数有很大变化时,频率的稳定性相当高。
两个三极管部分是对称的,看来它们的工作状态也应当相同。但是实际上并不能保持这种相同的工作状态。只要由于某种原因(外界感应,电子管特性的微小差异等等),稍为破坏对称,例如使电子管Л\(_{2}\)中的电流ia2增加,那么Л\(_{2}\)的屏压Ua2。将降低,C\(_{2}\)放电,放电电流在Rg1上产生负栅压,使Л\(_{1}\)的栅压Ug1降低,因此Л\(_{1}\)的屏流ia1减小,而Л\(_{1}\)的屏压Ua1增加,C\(_{1}\)开始充电。C1的充电电流在R\(_{g2}\)上产生正栅压,使Л2的栅压U\(_{g2}\)增加,ia2也就随着增加,进一步降低U\(_{a2}\),使C2继续放电,进一步减小U\(_{g1}\)、ia1。这样,i\(_{a2}\)将迅速增加,而Л1将迅速截止。以后,C\(_{2}\)的放电电流逐渐减小,所以Л1的栅压U\(_{g1}\)逐渐增高,等到Ug1达到截止栅压时,Л\(_{1}\)的屏流ia1开始流通,于是U\(_{a1}\)减小,C1放电,使Л\(_{2}\)栅压Ug2降低,相应地减小了i\(_{a2}\),提高了Ua2,使C\(_{2}\)充电。C2充电又使U\(_{g1}\)增高,进一步增加了ia1。这样很快地使Л\(_{2}\)截止。以后与上述过程相似,Ug2开始上升,最后又使Л\(_{1}\)截止。如此不断重复这种过程,使振荡继续下去。振荡频率可近似地按f=\(\frac{K}{CR}\)g计算。C是耦合电容量,R\(_{g}\)是栅路电阻值。系数K在0.3~1.5范围内,视正偏压的大小而定。增大正偏压,K也变大,因此频率f也升高。在图1中的电位器R11, 就是用来调整正偏压以调节振荡频率的。

多谐振荡器的输出脉冲,接近于矩形波。为了正确地控制频闪闸流管点火,要求把矩形脉冲变为尖形脉冲。所以,在振荡器输出端还要接一个微分电路,如图3所示。这个电路的工作原理,简单地说明如下。当输入脉冲幅度从零突然增大时,电容器C\(_{3}\)充电,充电电流在电阻R5上产生电压降。以后当输入脉冲保持最大值时,充电电流却逐渐减小,R×C的数值愈小,减小得也愈快。这时,R\(_{5}\)上的电压降也随着减小。这样微分电路输出脉冲的顶部不会随着矩形脉冲顶部延长,就变成尖形了。在矩形脉冲从最大突然降到零时,电容器放电,因此产生一个负尖形脉冲。

频闪闸流管及其控制电路 采用6Э1—P1型频闪闸流管,它的结构如图4所示。当正脉冲加到控制栅极时,闸流管点火。电容器C\(_{3}\)和C4(见图1)通过闸流管放电,使瞬时脉冲电流达到5安培以上,在频闪闸流管屏极与阴极间发出明亮的闪光。频闪闸流管点火后,屏压骤降,闸流管又复熄灭,每次闪光的持续时间很短,所以观测的清晰度很高。这时电容器C\(_{3}\)、C4又通过电阻R\(_{2}\)重新充电,闸流管屏压又逐渐上升。负脉冲加到控制栅极时,闸流管不点火。所以,闪光频率与振荡器频率相同。
测量范围 图1电路有两个闪光频率范围:10到50赫(即600次/分到3000次/分)及50赫到250赫(即3000次/分到15000次/分)。采用转换开关S\(_{2}\)可改变耦合电容量的大小,得到不同的频率范围。在每个频率范围内,又可用电位器连续调节频率。电位器R11上带有频率刻度盘。电阻R\(_{12}\)和R13为校准频率刻度用。
使用方法 将仪器接上电源,约经15分钟预热后,即可应用。在被测机件上做一个记号,并将频闪光照射到机件上。最好首先将仪器的闪光频率调节旋钮(见图4)调节在估计的转速左右,然后左右调节闪光频率,一直到能看到机件上一个静止记号为止。如果估计不出机件的大概转速,那么将仪器上闪光频率刻度旋钮从最低频率开始调节。到机件上出现一个静止记号时,记下读数,例如为750次/分,再往上调节,则到1500次/分时又会出现一个静止记号。同样,在3000次/分时也会出现一个静止记号。如果再往上调节,到6000次/分时,出现两个静止记号,则被测转速为3000转/分。记住这样一个简单规则:被测机件上只出现一个静止记号的最大读数,才是正确的转数读数。(厘波)
