2024年10月22日发(作者：完颜修诚)
第1页
转动惯量的测定
转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度。它取决于刚体的总质量，质量分布、形状大小和转轴
位置。对于形状简单，质量均匀分布的刚体，可以通过数学方法计算出它绕特定转轴的转动惯量，
但对于形状比较复杂，或质量分布不均匀的刚体，用数学方法计算其转动惯量是非常困难的，因而
大多采用实验方法来测定。
转动惯量的测定，在涉及刚体转动的机电制造、航空、航天、航海、军工等工程技术和科学研
究中具有十分重要的意义。测定转动惯量常采用扭摆法或恒力矩转动法，本实验采用恒力矩转动法
测定转动惯量。
一、实验目的
1、学习用恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理和方法。
2、观测刚体的转动惯量随其质量，质量分布及转轴不同而改变的情况，验证平行轴定理。
3、学会使用智能计时计数器测量时间。
二、实验原理
1、恒力矩转动法测定转动惯量的原理
根据刚体的定轴转动定律：
M=J
β
（1）
只要测定刚体转动时所受的总合外力矩M及该力矩作用下刚体转动的角加速度β，则可计算出
该刚体的转动惯量J。
设以某初始角速度转动的空实验台转动惯量为J
1
，未加砝码时，在摩擦阻力矩M
µ
的作用下，
实验台将以角加速度β
1
作匀减速运动，即：
−M
µ
=J
1
β
1
（2）
将质量为m的砝码用细线绕在半径为R的实验台塔轮上，并让砝码下落，系统在恒外力作用
下将作匀加速运动。若砝码的加速度为a，则细线所受张力为T= m (g － a)。若此时实验台的角加
速度为β
2
，则有a= Rβ
2
。细线施加给实验台的力矩为T R= m (g －Rβ
2
) R，此时有：
m
(
g−R
β
2
)
R−M
µ
=J
1
β
2
（3）
将（2）、（3）两式联立消去M
µ
后，可得：
mR
(
g−R
β
2
)
（4）
J
1
=
β
2
−
β
1
同理，若在实验台上加上被测物体后系统的转动惯量为J
2
，加砝码前后的角加速度分别为β
3
与β
4
，则有：
mR
(
g−R
β
4
)
（5）
J
2
=
β
4
−
β
3
由转动惯量的迭加原理可知，被测试件的转动惯量J
3
为
：
J
3
=J
2
−J
1
（6）
测得R、m及β
1
、β
2
、β
3
、β
4
，由（4），（5），（6）式即可计算被测试件的转动惯量。
2、β的测量
实验中采用智能计时计数器计录遮挡次数和相应的时间。固定在载物台圆周边缘相差π角的两
遮光细棒，每转动半圈遮挡一次固定在底座上的光电门，即产生一个计数光电脉冲，计数器计下遮
档次数k和相应的时间t。若从第一次挡光（k=0，t=0）开始计次，计时，且初始角速度为ω
0
，则
对于匀变速运动中测量得到的任意两组数据（k
m
，t
m
）、（k
n
，t
n
），相应的角位移θ
m
、θ
n
分别为：
第2页
1
2
1
2
θ
n
=k
n
π
=
ω
0
t
n
+
β
t
n
(8)
2
从（7）、（8）两式中消去
ω
0
，可得：
2
θ
m
=k
m
π
=
ω
0
t
m
+
β
t
m
(7)
β
=
2
π
(
k
n
t
m
−
k
m
t
n
)
（9）
22
t
n
t
m
−
t
m
t
n
由（9）式即可计算角加速度
β
。
3、平行轴定理
理论分析表明，质量为
m
的物体围绕通过质心
O
的转轴转动时的转动惯量
J
0
最小。当转轴平
行移动距离d后，绕新转轴转动的转动惯量为：
J=J
0
+md
2
（10）
图1 转动惯量实验组合仪
三、转动惯量实验组合仪简介
转动惯量实验仪如图1所示，绕线塔轮通过特制的轴承安装在主轴上，使转动时的摩擦力
矩很小。塔轮半径为15，20，25，30，35mm共5挡，可与大约5g的砝码托及1个5g，4个10g
的砝码组合，产生大小不同的力矩。载物台用螺钉与塔轮连接在一起，随塔轮转动。随仪器配的
被测试样有1个圆盘，1个圆环，两个圆柱；试样上标有几何尺寸及质量，
便于将转动惯量的测试值与理论计算值比较。圆柱试样可插入载物台上的不同孔，这些
孔离中心的距离分别为45,60,75,90,105mm，便于验证平行轴定理。铝制小滑轮的转动惯量
与实验台相比可忽略不记。一只光电门作测量，一只作备用，可通过智能计时计数器上的按钮方
便的切换。
四、实验内容及步骤
1、实验准备
第3页
在桌面上放置ZKY-ZS转动惯量实验仪，并利用基座上的三颗调平螺钉，将仪器调平。将滑轮
支架固定在实验台面边缘，调整滑轮高度及方位，使滑轮槽与选取的绕线塔轮槽等高，且其方位相
互垂直，如图1所示。并且用数据线将智能计时计数器中
A
或
B
通道与转动惯量实验仪其中一个
光电门相连。
2、测量并计算实验台的转动惯量J
1
（1）测量
β
1
上电开机后
LCD
显示“智能计数计时器
成都世纪中科”欢迎界面延时一段时间后，显示
操作界面：
1
、选择“计时
1
—
2
多脉冲”
。
2、选择通道。
3、用手轻轻拨动载物台，使实验台有一初始转速并在摩擦阻力矩作用下作匀减速运动。
4、按确认键进行测量。
5、载物盘转动15圈后按确认键停止测量。
6、查阅数据，并将查阅到的数据记入表1中；
采用逐差法处理数据，将第1和第5组，第2和第6组……,分别组成4组，用（9）式计算对
应各组的
β
1
值，然后求其平均值作为
β
1
的测量值。
7、按确认键后返回“计时
1
—
2
多脉冲”界面。
（2）测量
β
2
1、选择塔轮半径R及砝码质量，将1端打结的细线沿塔轮上开的细缝塞入，并且不重叠的密
绕于所选定半径的轮上，细线另1端通过滑轮后连接砝码托上的挂钩，用手将载物台稳住；
2、重复（1）中的2、3、4步
3、释放载物台，砝码重力产生的恒力矩使实验台产生匀加速转动；
记录8组数据后停止测量。查阅、记录数据于表1中并计算
β
2
的测量值。
由（
4
）式即可算出
J
1
的值。
3、测量并计算实验台放上试样后的转动惯量
J
2
，计算试样的转动惯量
J
3
并与理论值比较
将待测试样放上载物台并使试样几何中心轴与转轴中心重合，按与测量
J
1
同样的方法可分别测
量未加法码的角加速度
β
3
与加砝码后的角加速度
β
4
。由（
5
）式可计算
J
2
的值，已知
J
1
、
J
2
，由（6）
式可计算试样的转动惯量
J
3
。
已知圆盘、圆柱绕几何中心轴转动的转动惯量理论值为：
1
J=mR
2
（11）
2
圆环绕几何中心轴的转动惯量理论值为：
J=
m
22
R
外
+R
内
（12）
2
()
计算试样的转动惯量理论值并与测量值J
3
比较，计算测量值的相对误差：
E=
J
3
−J
×
100%
（13）
J
4、验证平行轴定理
将两圆柱体对称插入载物台上与中心距离为d的圆孔中，测量并计算两圆柱体在此位置的转动
惯量。将测量值与由（11）、（10）式所得的计算值比较，若一致即验证了平行轴定理。
第4页
数据记录表格与测量计算实例
表
1
测量实验台的角加速度
匀减速 匀加速 R
塔轮
=25mm m
砝码
= 50.4g
k 1 2 3 4
k 1 2 3 4
t
(s)
t
(s)
平
平
k 5 6 7 8 k 5 6 7 8
均
均
t
(s) t
(s)
β
1
(1/s
2
) β
2
(1/s
2
)
表2 测量实验台加圆环试样后的角加速度 R
外
=120mm R
内
=105mm m
圆环
=436g
匀减速 匀加速 R
塔轮
=25mm m
砝码
= 50.4g
k 1 2 3 4
k 1 2 3 4
t
(s)
t
(s)
平
k 5 6 7 8 k 5 6 7 8
平
均
均
t
(s) t
(s)
β
3
(1/s
2
) β
4
(1/s
2
)
表3 测量两圆柱试样中心与转轴距离d=100mm时的角加速度R
圆柱
=15mm m
圆柱
×2 =332g
匀减速 匀加速 R
塔轮
=25mm m
砝码
= 50.4g
k 1 2 3 4 k 1 2 3 4
t
(s)
t
(s)
平 平
k 5 6 7 8 k 5 6 7 8
均 均
t
(s) t
(s)
β
3
(1/s
2
) β
4
(1/s
2
)
说明
1、 试样的转动惯量是根据公式 J
3
=J
2
-J
1
间接测量而得，由标准误差的传递公式有 ΔJ
3
=（Δ
2 2
J
2
+ΔJ
1
）
1/2
。当试样的转动惯量远小于实验台的转动惯量时，误差的传递可能使测量的相对误差
增大。
2、 理论上，同一待测样品的转动惯量不随转动力矩的变化而变化。改变塔轮半径或砝码质量（五
个塔轮，五个砝码）可得到25种组合，形成不同的力矩。可改变实验条件进行测量并对数据进行
分析，探索其规律，寻求发生误差的原因，探索测量的最佳条件。
思考题
1.
塔轮绕线重叠将会引起什么影响？
2.
水平调节对实验结果有何影响？
3.
对何时开始计时有要求吗？
4.
如果两个小圆柱的位置对转轴不对称时，对实验有什么影响？在小圆柱位置不变的情况下，
能否确定系统的转动惯量
J
？
第5页
附录
智能计时计数器简介及技术指标
（1）主要技术指标：
时间分辨率（最小显示位）为
0.0001
秒，误差为
0.004
％。最大功耗
0.3W
（2）智能计时计数器简介
智能计时计数器配备一个＋
9V
稳压直流电源。
智能计时计数器：＋
9V
直流电源输入段端；
122 X 32
点阵图形
LCD
；三个操作按钮：模式
选择/查询下翻按钮、项目选择/查询上翻按钮、确定/开始/停止按钮；四个信号源输入端，两个
4
孔输入端是一组，两个
3
孔输入端是另一组，
4
孔的
A
通道同
3
孔的
A
通道同属同一通道，不
管接那个效果一样，同样
4
孔的
B
通道和
3
孔的
B
通道统属同一通道。
4
孔输入端
(
主板座子
) 3
孔输入端（主板座子）
电源接口（主板座子）
（3）智能计时计数器操作：
上电开机后显示“智能计数计时器
成都世纪中科”画面延时一段时间后，显示操作界面：
上行为测试模式名称和序号，例：“
1
计时
”表示按模式选择
/
查询下翻按钮选择测试模
式。
下行为测试项目名称和序号，例：“
1
－
1
单电门
”表示项目选择
/
查询上翻按钮选择测
试项目。
选择好测试项目后，按确定键
,LCD
将显示“选
A
通道测量
”
，然后通过按模式选
择
/
查询下翻按钮和项目选择
/
查询上翻按钮进
A
或
B
通道的选择，选择好后再次按下确认键即可
，测量完成后自动显示测量值，若该项目有几开始测量。一般测量过程中将显示“测量中
*****
”
组数据，可按查询下翻按钮或查询上翻按钮进行查询，再次按下确定键退回到项目选择界面。如
未测量完成就按下确定键，则测量停止，将根据已测量到的内容进行显示，再次按下确定键将退
回到测量项目选择界面。
注意
：
有
AB
两通道，每通道都各有两个不同的插件（分别为电源＋
5V
的光电门
4
芯和电源
＋
9V
的光电门
3
芯），同一通道不同插件的的关系是互斥的，禁止同时接插同一通道不同插件。
AB
通道可以互换，如为单电门时，使用
A
通道或
B
通道都可以，但是尽量避免同时插
AB
两
通道，以免互相干扰。如为双电门，则产生前脉冲的光电门可接
A
通道也可接
B
通道，后脉冲的
当然也可随便插在余下那通道。
如果光电门被遮挡时输出的信号端是高电平，则仪器是测脉冲的上升前沿间时间。如光电门被
遮挡时输出的信号端是低电平，则仪器是测脉冲的上升后沿间时间的。
模式种类及功能：
1 计时
第6页
2 平均速度
3 加速度
4计数
计数
5自检
30秒 60秒 3分钟
光电门自检
手动
自检
测量信号输入：
1． 计时
第7页
1
－
1
单电门，测试单电门连续两脉冲间距时间。
1
－
2
多脉冲，测量单电门连续脉冲间距时间，可测量
99
个脉冲间距时间
1
－
3
双电门，测量两个电门各自发出单脉冲之间的间距时间。
1
－
4
单摆周期，测量单电门第三脉冲到第一脉冲间隔时间。
1
－
5
时钟
类似跑表，按下确定则开始计时。
2速度
2
－
1
单电门，测得单电门连续两脉冲间距时间
t
，然后根据公式计算速度。
2
－
2
碰撞，分别测得各个光电门在去和回时遮光片通过光电门得时间
t1
、
t2
、
t3
、
t4
，然后根据公
第8页
式计算速度。
2
－
3
角速度，测得圆盘两遮光片通过光电门产生得两个脉冲间时间
t
，然后根据公式计算速度。
2
－
4
转速，测得圆盘两遮光片通过光电门产生得两个脉冲间时间
t
，然后根据公式计算速度。
3加速度
3
－
1
单电门，测得单电门连续三脉冲各个脉冲与相邻脉冲间距时间
t1
、
t2
，然后根据公式计算速
度。
3
－
2
线加速度，测得单电门连续七脉冲第
1
个脉冲与第脉
4
个脉冲间距时间
t1
、第
7
个脉冲与第
4
个脉冲间距时间
t2
，然后根据公式计算速度。
3
－
3
角加速度，测得单电门连续七脉冲第
1
个脉冲与第脉
4
个脉冲间距时间
t1
、第
7
个脉冲与第
4
个脉冲间距时间
t2
，然后根据公式计算速度。
3
－
4
双电门，测得
A
通道第
2
脉冲与第
1
脉冲间距时间
t1
，
B
通道第一脉冲与
A
通道第一脉冲间
距时间
t2
，
B
通道第二脉冲与
A
通道第一脉冲间距时间
t3
。
4计数
4
－
1 30
秒，第一个脉冲开始计时，共计
30
秒，记录累计脉冲个数。
4
－
2 60
秒，第一个脉冲开始计时，共计
60
秒，记录累计脉冲个数。
4
－
3 3
分钟，第一个脉冲开始计时，共计
3
分钟，记录累计脉冲个数。
第9页
4
－
4
手动第一个脉冲开始计时，手动按下确定键停止，记录累计脉冲个数。
5自检
检测信号输入端电平。特别注意：如某一通道无任何线缆连接将显示“高”。自检时正确的方法应
该是通过遮挡光电门来查看
LCD
显示通道是否有高低变化。有变化则光电门正常，反之异常。
2024年10月22日发(作者：完颜修诚)
第1页
转动惯量的测定
转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度。它取决于刚体的总质量，质量分布、形状大小和转轴
位置。对于形状简单，质量均匀分布的刚体，可以通过数学方法计算出它绕特定转轴的转动惯量，
但对于形状比较复杂，或质量分布不均匀的刚体，用数学方法计算其转动惯量是非常困难的，因而
大多采用实验方法来测定。
转动惯量的测定，在涉及刚体转动的机电制造、航空、航天、航海、军工等工程技术和科学研
究中具有十分重要的意义。测定转动惯量常采用扭摆法或恒力矩转动法，本实验采用恒力矩转动法
测定转动惯量。
一、实验目的
1、学习用恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理和方法。
2、观测刚体的转动惯量随其质量，质量分布及转轴不同而改变的情况，验证平行轴定理。
3、学会使用智能计时计数器测量时间。
二、实验原理
1、恒力矩转动法测定转动惯量的原理
根据刚体的定轴转动定律：
M=J
β
（1）
只要测定刚体转动时所受的总合外力矩M及该力矩作用下刚体转动的角加速度β，则可计算出
该刚体的转动惯量J。
设以某初始角速度转动的空实验台转动惯量为J
1
，未加砝码时，在摩擦阻力矩M
µ
的作用下，
实验台将以角加速度β
1
作匀减速运动，即：
−M
µ
=J
1
β
1
（2）
将质量为m的砝码用细线绕在半径为R的实验台塔轮上，并让砝码下落，系统在恒外力作用
下将作匀加速运动。若砝码的加速度为a，则细线所受张力为T= m (g － a)。若此时实验台的角加
速度为β
2
，则有a= Rβ
2
。细线施加给实验台的力矩为T R= m (g －Rβ
2
) R，此时有：
m
(
g−R
β
2
)
R−M
µ
=J
1
β
2
（3）
将（2）、（3）两式联立消去M
µ
后，可得：
mR
(
g−R
β
2
)
（4）
J
1
=
β
2
−
β
1
同理，若在实验台上加上被测物体后系统的转动惯量为J
2
，加砝码前后的角加速度分别为β
3
与β
4
，则有：
mR
(
g−R
β
4
)
（5）
J
2
=
β
4
−
β
3
由转动惯量的迭加原理可知，被测试件的转动惯量J
3
为
：
J
3
=J
2
−J
1
（6）
测得R、m及β
1
、β
2
、β
3
、β
4
，由（4），（5），（6）式即可计算被测试件的转动惯量。
2、β的测量
实验中采用智能计时计数器计录遮挡次数和相应的时间。固定在载物台圆周边缘相差π角的两
遮光细棒，每转动半圈遮挡一次固定在底座上的光电门，即产生一个计数光电脉冲，计数器计下遮
档次数k和相应的时间t。若从第一次挡光（k=0，t=0）开始计次，计时，且初始角速度为ω
0
，则
对于匀变速运动中测量得到的任意两组数据（k
m
，t
m
）、（k
n
，t
n
），相应的角位移θ
m
、θ
n
分别为：
第2页
1
2
1
2
θ
n
=k
n
π
=
ω
0
t
n
+
β
t
n
(8)
2
从（7）、（8）两式中消去
ω
0
，可得：
2
θ
m
=k
m
π
=
ω
0
t
m
+
β
t
m
(7)
β
=
2
π
(
k
n
t
m
−
k
m
t
n
)
（9）
22
t
n
t
m
−
t
m
t
n
由（9）式即可计算角加速度
β
。
3、平行轴定理
理论分析表明，质量为
m
的物体围绕通过质心
O
的转轴转动时的转动惯量
J
0
最小。当转轴平
行移动距离d后，绕新转轴转动的转动惯量为：
J=J
0
+md
2
（10）
图1 转动惯量实验组合仪
三、转动惯量实验组合仪简介
转动惯量实验仪如图1所示，绕线塔轮通过特制的轴承安装在主轴上，使转动时的摩擦力
矩很小。塔轮半径为15，20，25，30，35mm共5挡，可与大约5g的砝码托及1个5g，4个10g
的砝码组合，产生大小不同的力矩。载物台用螺钉与塔轮连接在一起，随塔轮转动。随仪器配的
被测试样有1个圆盘，1个圆环，两个圆柱；试样上标有几何尺寸及质量，
便于将转动惯量的测试值与理论计算值比较。圆柱试样可插入载物台上的不同孔，这些
孔离中心的距离分别为45,60,75,90,105mm，便于验证平行轴定理。铝制小滑轮的转动惯量
与实验台相比可忽略不记。一只光电门作测量，一只作备用，可通过智能计时计数器上的按钮方
便的切换。
四、实验内容及步骤
1、实验准备
第3页
在桌面上放置ZKY-ZS转动惯量实验仪，并利用基座上的三颗调平螺钉，将仪器调平。将滑轮
支架固定在实验台面边缘，调整滑轮高度及方位，使滑轮槽与选取的绕线塔轮槽等高，且其方位相
互垂直，如图1所示。并且用数据线将智能计时计数器中
A
或
B
通道与转动惯量实验仪其中一个
光电门相连。
2、测量并计算实验台的转动惯量J
1
（1）测量
β
1
上电开机后
LCD
显示“智能计数计时器
成都世纪中科”欢迎界面延时一段时间后，显示
操作界面：
1
、选择“计时
1
—
2
多脉冲”
。
2、选择通道。
3、用手轻轻拨动载物台，使实验台有一初始转速并在摩擦阻力矩作用下作匀减速运动。
4、按确认键进行测量。
5、载物盘转动15圈后按确认键停止测量。
6、查阅数据，并将查阅到的数据记入表1中；
采用逐差法处理数据，将第1和第5组，第2和第6组……,分别组成4组，用（9）式计算对
应各组的
β
1
值，然后求其平均值作为
β
1
的测量值。
7、按确认键后返回“计时
1
—
2
多脉冲”界面。
（2）测量
β
2
1、选择塔轮半径R及砝码质量，将1端打结的细线沿塔轮上开的细缝塞入，并且不重叠的密
绕于所选定半径的轮上，细线另1端通过滑轮后连接砝码托上的挂钩，用手将载物台稳住；
2、重复（1）中的2、3、4步
3、释放载物台，砝码重力产生的恒力矩使实验台产生匀加速转动；
记录8组数据后停止测量。查阅、记录数据于表1中并计算
β
2
的测量值。
由（
4
）式即可算出
J
1
的值。
3、测量并计算实验台放上试样后的转动惯量
J
2
，计算试样的转动惯量
J
3
并与理论值比较
将待测试样放上载物台并使试样几何中心轴与转轴中心重合，按与测量
J
1
同样的方法可分别测
量未加法码的角加速度
β
3
与加砝码后的角加速度
β
4
。由（
5
）式可计算
J
2
的值，已知
J
1
、
J
2
，由（6）
式可计算试样的转动惯量
J
3
。
已知圆盘、圆柱绕几何中心轴转动的转动惯量理论值为：
1
J=mR
2
（11）
2
圆环绕几何中心轴的转动惯量理论值为：
J=
m
22
R
外
+R
内
（12）
2
()
计算试样的转动惯量理论值并与测量值J
3
比较，计算测量值的相对误差：
E=
J
3
−J
×
100%
（13）
J
4、验证平行轴定理
将两圆柱体对称插入载物台上与中心距离为d的圆孔中，测量并计算两圆柱体在此位置的转动
惯量。将测量值与由（11）、（10）式所得的计算值比较，若一致即验证了平行轴定理。
第4页
数据记录表格与测量计算实例
表
1
测量实验台的角加速度
匀减速 匀加速 R
塔轮
=25mm m
砝码
= 50.4g
k 1 2 3 4
k 1 2 3 4
t
(s)
t
(s)
平
平
k 5 6 7 8 k 5 6 7 8
均
均
t
(s) t
(s)
β
1
(1/s
2
) β
2
(1/s
2
)
表2 测量实验台加圆环试样后的角加速度 R
外
=120mm R
内
=105mm m
圆环
=436g
匀减速 匀加速 R
塔轮
=25mm m
砝码
= 50.4g
k 1 2 3 4
k 1 2 3 4
t
(s)
t
(s)
平
k 5 6 7 8 k 5 6 7 8
平
均
均
t
(s) t
(s)
β
3
(1/s
2
) β
4
(1/s
2
)
表3 测量两圆柱试样中心与转轴距离d=100mm时的角加速度R
圆柱
=15mm m
圆柱
×2 =332g
匀减速 匀加速 R
塔轮
=25mm m
砝码
= 50.4g
k 1 2 3 4 k 1 2 3 4
t
(s)
t
(s)
平 平
k 5 6 7 8 k 5 6 7 8
均 均
t
(s) t
(s)
β
3
(1/s
2
) β
4
(1/s
2
)
说明
1、 试样的转动惯量是根据公式 J
3
=J
2
-J
1
间接测量而得，由标准误差的传递公式有 ΔJ
3
=（Δ
2 2
J
2
+ΔJ
1
）
1/2
。当试样的转动惯量远小于实验台的转动惯量时，误差的传递可能使测量的相对误差
增大。
2、 理论上，同一待测样品的转动惯量不随转动力矩的变化而变化。改变塔轮半径或砝码质量（五
个塔轮，五个砝码）可得到25种组合，形成不同的力矩。可改变实验条件进行测量并对数据进行
分析，探索其规律，寻求发生误差的原因，探索测量的最佳条件。
思考题
1.
塔轮绕线重叠将会引起什么影响？
2.
水平调节对实验结果有何影响？
3.
对何时开始计时有要求吗？
4.
如果两个小圆柱的位置对转轴不对称时，对实验有什么影响？在小圆柱位置不变的情况下，
能否确定系统的转动惯量
J
？
第5页
附录
智能计时计数器简介及技术指标
（1）主要技术指标：
时间分辨率（最小显示位）为
0.0001
秒，误差为
0.004
％。最大功耗
0.3W
（2）智能计时计数器简介
智能计时计数器配备一个＋
9V
稳压直流电源。
智能计时计数器：＋
9V
直流电源输入段端；
122 X 32
点阵图形
LCD
；三个操作按钮：模式
选择/查询下翻按钮、项目选择/查询上翻按钮、确定/开始/停止按钮；四个信号源输入端，两个
4
孔输入端是一组，两个
3
孔输入端是另一组，
4
孔的
A
通道同
3
孔的
A
通道同属同一通道，不
管接那个效果一样，同样
4
孔的
B
通道和
3
孔的
B
通道统属同一通道。
4
孔输入端
(
主板座子
) 3
孔输入端（主板座子）
电源接口（主板座子）
（3）智能计时计数器操作：
上电开机后显示“智能计数计时器
成都世纪中科”画面延时一段时间后，显示操作界面：
上行为测试模式名称和序号，例：“
1
计时
”表示按模式选择
/
查询下翻按钮选择测试模
式。
下行为测试项目名称和序号，例：“
1
－
1
单电门
”表示项目选择
/
查询上翻按钮选择测
试项目。
选择好测试项目后，按确定键
,LCD
将显示“选
A
通道测量
”
，然后通过按模式选
择
/
查询下翻按钮和项目选择
/
查询上翻按钮进
A
或
B
通道的选择，选择好后再次按下确认键即可
，测量完成后自动显示测量值，若该项目有几开始测量。一般测量过程中将显示“测量中
*****
”
组数据，可按查询下翻按钮或查询上翻按钮进行查询，再次按下确定键退回到项目选择界面。如
未测量完成就按下确定键，则测量停止，将根据已测量到的内容进行显示，再次按下确定键将退
回到测量项目选择界面。
注意
：
有
AB
两通道，每通道都各有两个不同的插件（分别为电源＋
5V
的光电门
4
芯和电源
＋
9V
的光电门
3
芯），同一通道不同插件的的关系是互斥的，禁止同时接插同一通道不同插件。
AB
通道可以互换，如为单电门时，使用
A
通道或
B
通道都可以，但是尽量避免同时插
AB
两
通道，以免互相干扰。如为双电门，则产生前脉冲的光电门可接
A
通道也可接
B
通道，后脉冲的
当然也可随便插在余下那通道。
如果光电门被遮挡时输出的信号端是高电平，则仪器是测脉冲的上升前沿间时间。如光电门被
遮挡时输出的信号端是低电平，则仪器是测脉冲的上升后沿间时间的。
模式种类及功能：
1 计时
第6页
2 平均速度
3 加速度
4计数
计数
5自检
30秒 60秒 3分钟
光电门自检
手动
自检
测量信号输入：
1． 计时
第7页
1
－
1
单电门，测试单电门连续两脉冲间距时间。
1
－
2
多脉冲，测量单电门连续脉冲间距时间，可测量
99
个脉冲间距时间
1
－
3
双电门，测量两个电门各自发出单脉冲之间的间距时间。
1
－
4
单摆周期，测量单电门第三脉冲到第一脉冲间隔时间。
1
－
5
时钟
类似跑表，按下确定则开始计时。
2速度
2
－
1
单电门，测得单电门连续两脉冲间距时间
t
，然后根据公式计算速度。
2
－
2
碰撞，分别测得各个光电门在去和回时遮光片通过光电门得时间
t1
、
t2
、
t3
、
t4
，然后根据公
第8页
式计算速度。
2
－
3
角速度，测得圆盘两遮光片通过光电门产生得两个脉冲间时间
t
，然后根据公式计算速度。
2
－
4
转速，测得圆盘两遮光片通过光电门产生得两个脉冲间时间
t
，然后根据公式计算速度。
3加速度
3
－
1
单电门，测得单电门连续三脉冲各个脉冲与相邻脉冲间距时间
t1
、
t2
，然后根据公式计算速
度。
3
－
2
线加速度，测得单电门连续七脉冲第
1
个脉冲与第脉
4
个脉冲间距时间
t1
、第
7
个脉冲与第
4
个脉冲间距时间
t2
，然后根据公式计算速度。
3
－
3
角加速度，测得单电门连续七脉冲第
1
个脉冲与第脉
4
个脉冲间距时间
t1
、第
7
个脉冲与第
4
个脉冲间距时间
t2
，然后根据公式计算速度。
3
－
4
双电门，测得
A
通道第
2
脉冲与第
1
脉冲间距时间
t1
，
B
通道第一脉冲与
A
通道第一脉冲间
距时间
t2
，
B
通道第二脉冲与
A
通道第一脉冲间距时间
t3
。
4计数
4
－
1 30
秒，第一个脉冲开始计时，共计
30
秒，记录累计脉冲个数。
4
－
2 60
秒，第一个脉冲开始计时，共计
60
秒，记录累计脉冲个数。
4
－
3 3
分钟，第一个脉冲开始计时，共计
3
分钟，记录累计脉冲个数。
第9页
4
－
4
手动第一个脉冲开始计时，手动按下确定键停止，记录累计脉冲个数。
5自检
检测信号输入端电平。特别注意：如某一通道无任何线缆连接将显示“高”。自检时正确的方法应
该是通过遮挡光电门来查看
LCD
显示通道是否有高低变化。有变化则光电门正常，反之异常。