超声波测速实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划超声波测速实验报告　　大学物理仿真实验报告　　时间：　　实验人：XXX班级：XXX学号：XXXX实验名称：　　超声波测声速　　试验目的：　　1.了解超声波的产生、发射、和接收方法；2.用驻波法、相位比较法测量声速。　　实验仪器：　　SV-DH系列声速测试仪，示波器，声速测试仪信号源。　　实验原理：　　由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v=fλ，只要知道频率和波长就可以求出波速。本实验

2、通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法和行波法测量。下图是超声波测声速实验装置图。　　1.驻波法测波长　　由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与发射波叠加，它们波动方程分别是：　　叠加后合成波为：　　振幅最大的各点称为波腹，其对应位置：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及

3、个人素质的培训计划　　振幅最小的各点称为波节，其对应位置：　　因此只要测得相邻两波腹的位置Xn、Xn-1即可得波长。　　2.相位比较法测波长　　从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同一时刻S1与S2　　处的波有一相位差：　　。因为x改变一个波长时，相位差就改变2π。利用李萨如图形就可以测得超　　声波的波长。　　实验内容及操作步骤：　　1．接线　　2．调整仪器　　示波器的使用与调整目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业

4、的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　使用示波器时候，请先调整好示波器的聚焦。然后鼠标单击示波器的输入信号的接口，把信号输入示波器。接着调节通道1，2的幅度微调，扫描信号的时基微调。最后选择合适的垂直方式选择开关，触发源选择开关，内触发源选择开关，Auto-Norm-X-Y开关，在示波器上显示出需要观察的信号波形。输入信道的信号是由实验线路的连接决定的。信号发生器的调整根据实验的要求调整信号发生器，产生频率大概在35

5、KHz左右，幅度为5V的一个正弦信号。由于本实验测声速的方法需要通过换能器共振把电信号转为声信号，然后再转为电信号进行的，所以在开始测量前需要调节信号的频率为换能器的共振频率。在寻找共振频率时，通过调节信号发生器的微调旋钮，观察示波器上信号幅度是否为最大来逐步寻找的。　　超声速测定仪的使用　　在超声速测定仪中，左边的换能器是固定的，右边的换能器是与游标卡尺的滑动部分连接在一起的。这样，左右换能器间的距离就可以通过游标卡尺来测量出来，在上图的下半部分是一个放大的游标卡尺的读数图。　　3．实验内容　　寻找到

6、超声波的频率后，只要测量到信号的波长就可以求得声速。我们采用驻波法和相位比较法来测量信号波长:驻波法目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　信号发生器产生的信号通过超声速测定仪后，会在两个换能器件之间产生驻波。改变换能器之间的距离时，在接收端(把声信号转为电信号的换能器)的信号振幅会相应改变。当换能器之间

7、的距离为信号波长的一半时，接受端信号振幅为最大值。实验中调节示波器的垂直方式选择开关，触发源选择开关，内触发源选择开关，Auto-Norm-X-Y开关，使屏幕上显示出接受端信号，图见前面“调整仪器”中“示波器的使用与调整”部分。然后，一边移动右边换能器，一边观察示波器上的信号幅度。当信号幅度为最大值时，通过放大的游标卡尺读出此时换能器间的距离。两个相邻的信号幅度最大时换能器间的距离差就是波长的一半。相位比较法　　由于两个换能器间有距离，这样在两个换能器处的信号有一相位差。当换能器间距离改变一个波长时，相

8、位差改变2p。　　实验中调节示波器的垂直方式选择开关，触发源选择开关，内触发源选择开关，　　Auto-Norm-X-Y开关，使屏幕上显示出两个换能器端信号产生的李撒如图(见图11)。然后，一边移动右边换能器，一边观察示波器上的李撒如图。当观察到两个信号的相位差改变2时，通过放大的游标卡尺读出此时换能器间的距离。　　注意事项：　　1．确保换能器S1和S2端面的平行。　　2．信号发生器输出信号频率与压电换能器谐振频率f0保持一致。　　实验经过及