Vì sao đo hai chiều có thể phát hiện độ trễ khác nhau của hai cổng quang?

Giải thích nguyên lý

Một độ trễ cố định chung cho hai kênh sẽ triệt tiêu khi lấy hiệu thời điểm, nhưng chênh độ trễ giữa hai kênh vẫn làm lệch khoảng thời gian. Nếu đo hai chiều với cùng tốc độ đều và cùng điểm chuẩn trên vật, vai trò cổng đầu–cuối đổi chỗ; phần lệch do hai kênh đổi dấu. Hai phép đo vì vậy giúp kiểm và tách một loại sai lệch mà đo một chiều không nhận ra.

Ví dụ tính từng bước

Hai cổng A và B cách 1,00 m. Vật đi đều với cùng độ lớn tốc độ trong hai lượt. Kênh ghi A trễ δA, kênh B trễ δB không đổi. Lượt A tới B đo 0,52 s, lượt B tới A đo 0,48 s. Hai thời lượng bằng t thật + δB − δA và t thật + δA − δB. Cộng rồi chia hai cho t thật = 0,50 s, nên tốc độ là 2,00 m/s. Chênh độ trễ δB − δA = (0,52 − 0,48)/2 = 0,020 s.

Điểm dễ hiểu sai

Không tự dùng trung bình hai lượt nếu xe nhanh hơn ở một chiều do dốc hoặc lực kéo. Kết quả chỉ tách được chênh hai độ trễ, không cho riêng từng δ.

Tự kiểm tra

Kiểm: 0,50 + 0,020 = 0,52 và 0,50 − 0,020 = 0,48 s.

Điều kiện áp dụng

Cùng khoảng cách, cùng tốc độ đều, cùng điểm mốc kích hoạt trên vật, các kênh dùng thời gian đồng bộ và độ trễ không đổi; chưa xử lý mọi sai số cảm biến khác.

Đọc hình minh họa

Cùng hai cổng A và B ở hai lượt ngược chiều; số đo 0,52 và 0,48 s đối chiếu với thời gian thật 0,50 s và chênh độ trễ 0,020 s. Các mũi tên chỉ đại lượng theo nhãn; hình định tính không dùng để đo tỉ lệ lực hoặc độ dài. Các đồ thị đọc theo số liệu và đơn vị hai trục.

Học tiếp

Chọn đồng hồ hay cổng quang để đo tốc độ Sai số dụng cụ và sai số tuyệt đối khác gì