介紹 小型飛機通過螺旋槳獲得大部分前向推力。螺旋槳由內燃機或電動機驅動。螺旋槳旋轉的角速度或速度通常以每分鐘轉數 - RPM為單位測量 - 飛機的推力與螺旋槳的RPM成正比。 通常使用轉速計測量模型飛機的RPM。該實驗顯示了如何使用DrDAQ 數據記錄器測量RPM 。
所需設備
DrDAQ數據記錄器
PicoScope示波器軟件
模型飛機
小手電筒/手電筒
實驗設置
對于該實驗，使用具有兩個螺旋槳的小型飛機，每個螺旋槳具有兩個葉片。我們的想法是使用DrDAQ的光傳感器來測量旋轉螺旋槳的頻率。簡單的手電筒用作光源。由于螺旋槳由兩個葉片組成，每次旋轉螺旋槳時，來自手電筒的光束將被中斷兩次。
DrDAQ用于測量光束的頻率（f），以赫茲（每秒周期數）為單位，從中可以計算出RPM：
螺旋槳的轉速=（螺旋槳葉片的頻率/數量）*一分鐘內的秒數=（f / 2）* 60
PicoScope中的儀表功能可以以赫茲顯示頻率，也可以通過測量顯示的波形手動計算。在這種情況下，頻率將是：
頻率=（1 / T）* 1,000,000 - 其中T是波形的一個完整周期以μs為單位的時間。
為了測量RPM，模型飛機以垂直位置系在椅子上，使螺旋槳朝下（如圖1所示）。手電筒固定在頂部，而DrDAQ數據記錄器保持在底部。DrDAQ的距離通過將其放在幾本書上進行調整，小心不要將它放在離螺旋槳太近的地方。
在上面的圖片中，手電筒非常靠近螺旋槳，僅用于演示目的。在實際操作中，手電筒應保持較高并調整，以便形成螺旋槳的干凈陰影。為防止任何可能造成測量誤差的干擾，應關閉所有附近的人造燈，如管燈，燈等。 當設備正確定位時，打開光源并調整PicoScope中的垂直刻度以顯示清晰的線條。然后，使用飛機的遙控器啟動螺旋槳。短時間后，顯示的波形應穩定下來。在此階段，可以停止波形和儀表并記錄結果。
進一步研究 這個實驗可以擴展到全面研究螺旋槳的直徑，以及葉片的數量，葉片的槳距和轉速如何影響飛機的推力。 或者，該實驗的變型可以是使用小型DC電動機并且研究電動機的RPM如何與流過電動機電樞的電流相關。
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