超声波声速的测量.ppt_第1页
超声波声速的测量.ppt_第2页
超声波声速的测量.ppt_第3页
超声波声速的测量.ppt_第4页
超声波声速的测量.ppt_第5页
已阅读5页，还剩11页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

声速的测量,1.了解声波研究的应用，理解压电陶瓷换能器的工作原理；2.学习使用示波器进行信号接受和位相比较；3.掌握使用共振干涉法和位相比较法测量声波波速；4.熟练使用不确定度进行数据处理。,实验目的,压电陶瓷换能器工作原理,实验所使用的压电陶瓷换能器，一个是用来产生机械振动并在空气中激发出超声波；另一个用来接收振动，同时在电输出端产生相应的电信号。压电系统有一谐振频率，系统工作在谐振频率时，产生机械谐振，此时得到的电信号最强。,实验原理,正压电效应：当压电材料受到与极化方向一致的应力T的作用而变形时，其内部就产生极化现象，在它的两个表面上就带有符号相反的电荷，在极化方向上产生一定的电场强度E，且具有线性关系：E=T；当力方向改变时，电荷的极性也随着改变；当外力去掉后，它又重新恢复不带电时的状态。,压电式传感器工作原理是以某些物质的压电效应为基础的。,逆压电效应：当在压电材料的极化方向施加与极化方向一致的外加电压U，这些材料会产生伸缩形变S，且与U有线性关系：S=dU；若施加交变电场，则介质因形变而振动。,声速测量的方法,超声波具有波长短、能定向传播等特点,所以实验选择在超声波段进行声速测量。测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v、振动频率f和波长之间的基本关系，即,测量波长有两种方法：）位相比较法）共振干涉法,本实验在换能器谐振状态下进行声速的测量，振动频率f即为所用换能器的谐振频率,实验原理,1、压电陶瓷换能器谐振频率的调节,根据示波器显示的波形幅度确定换能器（发射端）激励信号频率。改变信号发生器的频率时，看到,参数测量：,实验内容,2、声速测量位相比较法,波是振动状态的传播，也可以说是位相的传播。沿传播方向上的任何两点，其振动状态相同,即同相(位相差为0或者说其位相差为2的整数倍)，两点间的距离l应等于波长的整数倍，即(n为正整数)利用这个公式可测量波长。,注：声波是纵波，图以横波示例，为清楚说明物理量的关系。,位相比较法测声速装置示意图,位相比较法接线图,示波器CH1和CH2分别接换能器发射端和接收端，示波器的“扫描信号周期”选择“X-Y”档，当改变换能器之间的距离时,位相比较法信号输出,两个同斜率直线所对应的换能器间距为一个波长。,位相比较法数据处理,（1）记录半波长数据,（）使用逐差法处理波长数据,（3）使用不确定度概念处理数据,（4）计算理论值,，并与实验值相比较,3、声速测量共振干涉法,共振干涉法也称驻波法。发射器发出的声波近似于平面波。经接收器反射后，波将在两端面间来回反射,并且叠加。当两个换能器之间的距离等于半波长的整数倍时发生共振，产生共振驻波现象，波幅达到极大。由纵波的性质可以证明，振动位移处于波节时，则声压是处于波腹，此时产生的电信号最强。,返,共振干涉法接线图,共振干涉法测声速装置示意图,将压电陶瓷换能器的接收端接入示波器的C
人人文库> 全部分类> 教育资料 > 课设设计

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论