การตั้งค่าการปฏิบัติเพื่อวัดความเร็วเชิงมุม


11

ฉันได้รับคะแนนสูงสุดจากผู้ผลิตชาวแคนาดาและฉันรู้สึกประหลาดใจอย่างมากกับการหมุนอย่างเป็นระเบียบ

ความสนใจในวิชาฟิสิกส์ทำให้ฉันพยายามค้นหาความเร็วสูงสุดที่ฉันสามารถหมุนด้านบนและเปรียบเทียบกับท็อปส์ซูอื่น ๆ ที่ทำจากวัสดุอื่นและรูปทรงอื่น ๆ ได้อย่างไร

ฉันติดสติกเกอร์ลงไปแล้วบันทึกด้วยกล้องในโทรศัพท์ แต่อัตราเฟรมนั้นช้าเกินไปที่จะนับจำนวนการหมุนในช่วงเวลาหนึ่ง

ฉันไม่สามารถเข้าถึงอุปกรณ์พิเศษได้ แต่ฉันสามารถวัดหรือประมาณปริมาตรมวลความหนาแน่นอุณหภูมิและอาจเป็นโมเมนต์ความเฉื่อย ฉันจะวัดความเร็วเชิงมุมของด้านบนได้อย่างไร


ในทางเทคนิคความเร็วสูงสุดนั้นทำได้ตั้งแต่เริ่มปั่น ความเร็วของการปั่นสูงสุดลดลงอย่างเห็นได้ชัดเนื่องจากแรงเสียดทาน สิ่งที่คุณจะวัดก็คือความเร็วเฉลี่ยมากกว่าในช่วงระยะเวลาหนึ่งซึ่งเป็น "ตัวแทน" ของความเร็วการหมุนสูงสุดโดยไม่มีแรงเสียดทานมากเกินไป คำถามคือคุณจะกำหนดช่วงเวลาดังกล่าวได้อย่างไร

ความคิดอื่นก็คือการแนบสตริงและเพื่อหาจำนวนการหมุนในเวลาที่กำหนด รัศมีที่เพิ่มขึ้นของ 'คอยล์' อาจชดเชยแรงเสียดทานและความเร็วเชิงมุมที่ช้าลง
ahemmetter

ใช่ความเร็วสูงสุดนั้นยากที่จะวัดได้ แต่ความเร็วเฉลี่ยที่จุดเริ่มต้นของการหมุนคือสิ่งที่ฉันถามเกี่ยวกับ
ahemmetter

คุณสามารถซื้อมาตรวัดแสงแบบใช้แสงที่มีราคาค่อนข้างต่ำซึ่งสามารถใช้ได้กับสติกเกอร์สะท้อนแสงหรือในหลาย ๆ กรณีอาจมีการผันแปรของแสงเพียงพอต่อการหมุน ด้วยงานบางอย่างคุณสามารถใช้งานโมดูล $ 5หรือคุณสามารถซื้องานที่สมบูรณ์เช่นนี้ได้ตั้งแต่ประมาณ $ 12
Russell McMahon

4
บทเรียนที่นี่คือ: อย่าใช้คำแนะนำของผู้ใช้แบบสุ่มโดยไม่ต้องตรวจสอบเพื่อขอคำแนะนำอย่างเป็นทางการ ตามหลักการแล้วคุณจะลบคำถามในไซต์ดั้งเดิมก่อนที่จะได้รับคำตอบหรือขอความช่วยเหลือจากผู้ดำเนินการเพื่อโยกย้ายคำถามที่นี่ ตอนนี้เรามีคำถามเดียวกันสองข้อที่ตอบในสองไซต์ซึ่งไม่เหมาะ แต่เป็นจุดสิ้นสุดของโลก โปรดจำไว้ว่าในครั้งต่อไปและผู้ดูแลจะจัดการกับมันจากที่นี่
อากาศ

คำตอบ:


7

มีหลายวิธี

ที่ตรงที่สุดคือการทาสีครึ่งหนึ่งของสีขาวด้านบนและสีดำอื่น ๆ แล้วชี้สิ่งที่มีเซ็นเซอร์แสงที่มัน AC ขยายสัญญาณออกเล็กน้อยแล้วกำหนดความถี่ นี่อาจเป็นตัวนับความถี่โดยเจตนาขอบเขตที่แสดงความถี่โดยตรงหรือไมโครคอนโทรลเลอร์ที่คุณตั้งโปรแกรมเพื่อค้นหาช่วงเวลาและแสดงความถี่ในท้ายที่สุด

ปิดวิธีการเก็บรักษาที่เรียกว่าStrobe Tach นี่ไม่ใช่การวัดความถี่โดยตรง แต่สามารถทำงานได้ดีอย่างไรก็ตาม เป็นไฟแฟลชที่กะพริบในอัตราที่ปรับเทียบที่คุณสามารถปรับได้ คุณปรับการกะพริบของ stobe ให้ปรากฏเป็น "หยุด" การหมุนด้านบนจากนั้นดูความถี่ที่ไฟแฟลชตั้งไว้

อีกวิธีหนึ่งที่จะนำสิ่งที่คู่กับไมโครโฟน จะมีความไม่สมดุลอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ความถี่การหมุน สิ่งนี้สามารถขยายและความถี่ที่กำหนดเช่นเดียวกับสัญญาณไฟในคำแนะนำแรก

หากคุณสามารถดึงดูดสิ่งที่หมุนได้แล้วคุณสามารถใช้รถปิ๊กอัพแม่เหล็กเพื่อรับสัญญาณที่คล้ายกันกว่าเซ็นเซอร์ตรวจจับแสงหรือไมโครโฟนที่จะสร้าง


12

น่าจะเป็นวิธีปฏิบัติที่ง่ายที่สุดในการวัดความถี่ของท็อปปั่นด้วยอุปกรณ์ในชีวิตประจำวันคือการวิเคราะห์เสียงที่สร้างโดยการเคลื่อนไหวและค้นหาความถี่ลักษณะ สิ่งนี้สามารถทำได้ด้วยแอพวิเคราะห์สเปกตรัมที่ควรมีให้ฟรีสำหรับสมาร์ทโฟนส่วนใหญ่

วางแกนหมุนใกล้กับไมโครโฟนของโทรศัพท์และบันทึกเสียงด้วยแอพวิเคราะห์สเปกตรัม คุณควรเห็นยอดคลื่นความถี่หลายจุดที่ค่อยๆเคลื่อนไปหาความถี่ต่ำในขณะที่ด้านบนกำลังหมุน ความถี่ต่ำสุดควรเป็นความถี่การหมุนและอีกอันหนึ่งเป็นเสียงประสานที่ทวีคูณจำนวนเต็ม

เพื่อให้ได้สัญญาณที่ชัดเจนคุณต้องมีอันดับต้น ๆ เพื่อให้ได้เสียงที่วัดได้ การวางไว้ที่ด้านบนสุดของเครื่องอัดอากาศแบบกลวงอาจช่วยได้ นอกจากนี้หากสปินด้านบนหมุนบนพื้นผิวที่มีความหยาบจะช่วยเพิ่มเสียงได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่อาจรบกวนสิ่งที่คุณต้องการวัด

ปั่นด้านบน

ภาพแสดงการทดสอบอย่างรวดเร็วที่ฉันเพิ่งทำ ฉันใช้แอพ iPhone ที่เรียกว่า "Spectrum Analyzer" ซึ่งมีโหมด spectrogram ที่ดี อย่างที่คุณเห็น (แม้ว่าเครื่องชั่งอ่านยาก) ด้านบนของฉันสร้างเสียงที่มีส่วนประกอบความถี่ต่ำสุดเริ่มต้นที่ 100 เฮิร์ตซ์ ความเร็วเชิงมุมประมาณ 600 rad / s


1
+1 เป็นเรื่องตลกที่นี่เป็นวิธีที่ง่าย แต่คนส่วนใหญ่ไม่สามารถเข้าถึงได้เมื่อ 5 ปีที่แล้ว
Chris Mueller

2

คุณสามารถใช้ล้อเกวียนหรือเอฟเฟกต์แบบสโตรโบสโคปและนับจำนวนครั้งที่ทิศทางการหมุนของการรับรู้ย้อนกลับจนกว่ามันจะหยุด

สิ่งนี้จะช่วยให้คุณรับ RPM ได้โดยไม่ต้องใช้กล้องเคลื่อนไหวช้ามาก


1

Tp=4π2I/mgrTs


ระยะห่างระหว่างจุดคงที่ (บนพื้นผิว) และจุดศูนย์กลางมวลหรือไม่ นอกจากนี้ฉันยังบอตค่อนข้างแน่ใจว่าระยะทางในแนวตั้งฉากที่คุณเขียนคืออะไร แกนเหล่านั้นไม่ตัดกันในจุดคงที่ใช่หรือไม่
ahemmetter

1

คำตอบอาจเป็นเพราะแสงสโตรโบสโคป LED ความเร็วสูง ความง่าย / ราคาแพงนี้จะขึ้นอยู่กับความเร็วเชิงมุมที่คุณกำลังเผชิญ มีแม้กระทั่งแอพโทรศัพท์บางตัวซึ่งจะใช้ความเร็วปานกลาง

คุณปรับความเร็วของสโตรโบสโคปเพื่อทำเครื่องหมายที่ด้านบนของสปินนิ่งนิ่ง แต่สิ่งนี้จะเป็นเรื่องยากเพราะความเร็วจะไม่คงที่

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.