基于NIELVIS和LabVIEW的声速测定实验的改进

对传统声速实验进行改进,设计了基于NI ELVIS平台和LabVIEW虚拟仪器的声速测定实验系统。该系统在NI ELVIS平台基础上采用虚拟信号发生器和虚拟示波器代替传统信号发生器和示波器,实现了测量信号的实时显示、采集、存储和定量测量。实践表明,该系统能有效提高实验的测量精度,有利于学生更好地理解和掌握实验,提高实践创新能力。     

基于数字存储示波器的超声多普勒效应实验系统的研究与应用

介绍了一种基于数字存储示波器的超声多普勒效应实验系统.该系统利用现有的超声声速测量设备,以频移信号处理电路和数字存储示波器作为数据测量单元的核心,通过与系统底座和运动控制单元相配合,开展与多普勒效应相关的多项综合性、设计性实验.实验中信号的转换、传输和处理过程清晰透明,有利于培养学生的自主动手能力和观察分析问题的能力.该实验系统结构简单,无需复杂的软件编程,各实验室均可自行完成制作,同时又可实现实验资源共享,提高仪器设备的利用率,具有较高的实用和推广价值.     

LC谐振参量的直观测量方法

LC回路是磁共振实验的关键信号检测单元,理解LC电路的幅频和相频特性是掌握核磁共振实验技术原理的重要环节.借助数字存储示波器实时测量信号参量功能,实验方案1提供了简易直观的谐振参量测量方法;利用双通道锁相放大器及其参考同步功能,实验方案2进一步展示了直观测量的教学可操作性.采用不同的幅值表示方法和相位差测量方法,既突出不同技术手段的原理共性,又体现近代物理实验课程承上启下的桥梁作用.     

声波多次往返叠加对相位比较法测量声速的影响

相位比较法测量声速实验中,由于声波在传输过程中存在衰减、反射以及在收、发换能器之间多次反射叠加,当收、发换能器间距较小时,发射信号和接收信号合成的李萨如图形变化规律与理论不一致,即,接收器移动1个波长的距离,示波器中观察到合成直线段在同相和反相区域分别连续出现多次,该现象影响了学生对实验现象的判断和实验测量.本文通过理论计算分析,声波在收、发换能器之间的多次往复反射叠加次数增加,声波传输衰减小和换能器表面反射系数大会增大该现象产生的强度和持续的空间范围,理论计算直观地说明了接收器接收的声压信号与空气振动信号之间的关系和利用相位比较法测量声速的合理性.     

以虚拟仪器为平台的声学实验

基于计算机声卡和Adobe Audition软件制作了声学虚拟仪器,可实现示波器、信号发生器和频率计算仪器功能,并介绍了此声学虚拟仪器在双音多频信号DTMF的研究、声速的测量和变音钟实验中的具体应用.     

数字存储示波器的功能与使用难点分析

介绍了GDS-1102B型数字存储示波器的主要控制功能,包括:垂直系统、水平系统、功能菜单区、触发控制系统、控制调节系统。分析了示波器使用难点,并给出解决方法,包括:Autose功能测量弱信号的方法、避免混叠现象的方法等。     

DSO的稳定触发及FFT应用

对数字存储示波器的触发设置及FFT运算中的关键问题,即触发信源、触发模式、触发方式的选择进行了详细的阐述,给出了信号不能稳定触发时的具体处理方法;对决定着能否对一些复杂信号和微弱信号稳定同步触发的两个重要功能,即触发灵敏度及触发释抑时间的设置,进行了分析与实际测试;对DSO具有的FFT功能的设置及应用进行了阐述。这些功能的正确使用,是充分发挥数字存储示波器对信号强大捕获及分析处理功能的关键因素。     

里德伯原子的射频脉冲响应特性

里德伯原子是一种高主量子数原子,利用其量子相干效应可以实现对空间中射频电场的测量.本文对基于里德伯原子的射频接收系统在不同脉宽和强度下的射频脉冲响应能力进行了研究.实验采用波长为852 nm和510 nm的激光实现Cs原子的激发,并利用射频信号源发射不同参数的脉冲信号照射里德伯原子,从原子气室中透射的探测光信号输入至光电探测器,经过光电转换得到的电信号由示波器进行记录.此外,利用不同延迟时间的脉冲信号进行模拟测距,初步证明基于里德伯原子的射频接收系统具备脉冲测距功能.     

双缝干涉测量超声波声速

根据光学中杨氏双缝干涉实验原理设计出超声波双缝干涉测量声速的实验装置.运用波的干涉原理,将声波接收器接收到的干涉信号输入到示波器,通过示波器来显示干涉极大和干涉极小现象,利用分光计的双游标读数原理测量干涉极大和干涉极小对应的θ角.通过实验数据计算得出干涉极大和极小对应的声速分别为(336.2±0.3)m/s,(338.8±0.2)m/s.     

激光脉冲加热下含湿多孔介质温湿信号的测量与分析

本文介绍了一种动态测量激光脉冲加热下多孔介质温湿信号变化的方法。借助于响应时间为１μｓ的超小型薄膜电阻及日本 ＹＯＫＯＧＡＷＡ ＤＬ２７００数字示波器,研制了能对激光脉冲加热下多孔介质温湿信号的变化迅速作出响应的测量系统。利用可编程ＮｄＹＡＧ激光发生器触发高能流密度的小尺寸短脉冲激光,轰击有高空隙率及热延迟时间为秒量级的纸张,进行测定多孔介质温湿信号变化的实验。通过实验发现,在该测量系统下可观测到明显的湿纸张温度信号的阶跃与波动效应以及湿份信号的突变特征。信号洁净、干扰小、信噪比高,信号有良好的跟随性,从而为研究多孔介质超急速传热传质过程中热质的传递行为提供实验测量手段。     

声波多普勒效应综合实验

利用运动物体反射声波与原声波合成后产生拍，用数字存储示波器测定拍频，从而测定空气中的声速或运动物体的速度，并给出了相应的实验装置、实验方法。     

示波器实验的教学改革

示波器的原理和使用是大学物理实验教学的一个基础实验项目.传统的教学仅限于向学生介绍示波器显示波形的原理,测量信号电压、频率和周期等参数,以及采用利萨如图形测量待测信号频率等内容.随着科技的进步,传统的模拟示波器已经逐步被数字示波器所替代,一些高校实验项目也做了相应的调整.本课题探讨数字示波器的实验拓展,即结合压电传感器...     

基于NI ELVIS和LabVIEW的动态杨氏模量实验系统设计

设计了基于NI ELVIS平台和LabVIEW虚拟仪器的动态杨氏模量实验系统。该系统在NI ELVIS平台基础上采用虚拟信号发生器和虚拟示波器代替YM-2型信号发生器和传统示波器,有效提高了试样棒共振频率测量的精度,实现了测量信号的实时显示、采集、存储和自动化测量。实践表明,该系统的搭建和测试有助于学生更好地理解和掌握实验,提高实践创新能力。     

数字示波器实验内容的一个有趣拓展

在数字示波器实验中,我们引入一个利用压电陶瓷片观测实验者脉搏信号的实验内容。通过此实验,学生不仅能够进一步熟练数字示波器的相关使用功能,而且能够切身感受相关实验的测量方法,极大提高了学生的实验兴趣。     

三维声发射源定位实验简易实现方法

本文针对声发射技术中的三维定位问题提出一种新的简易实验方案.通过传感器接收的时差信息和空间坐标实现三维立体结构中的声发射源定位,操作和计算简单,降低了实验成本.该实验方法不仅可以直观地实现三维声发射源定位过程,还可以实现声速的测量.本设计加深了学生对物理问题的理解,提高了学生对声发射技术和声源定位技术的兴趣,适合普及.     

基于AD8302的相位差法测声速

对相位差法测量声速实验进行了改进,改进后的宽频带相位差测量系统由AD8302相位差测量芯片、运放电路和MSP430单片机构成,可以直接测量发射信号与接收信号之间的相位差,实现了相位测量的数字化,提高了声速的测量精度.     

延迟时间的测量方法

微机实验中的器件(指数字集成电路)工作速度分析单元,其主要过程是对信号通过器件后产生的延迟时间进行测量。由于延迟时间有长有短,脉冲信号的脉宽有小有大,加之信号种类较多,故在整个测量过程中需不断变化测量方法。     

基于模拟乘法器的超声多普勒黏度测量实验系统

基于模拟乘法器的超声多普勒黏度测量实验系统以落球法为基础,以频移信号处理电路和数字存储示波器作为数据测量单元的核心,根据多普勒效应原理准确地测算出落球的终极速度,进而得出液体的黏度.该系统可以开展与多普勒效应相关的设计性实验.实验过程中信号的转换、传输及数据测量清晰明了,利于培养学生的综合实验能力和创新能力.     

激光诱导热光栅光谱测温技术研究

报道了激光诱导热光栅光谱测温技术的研究. 通过两束相干交叉的脉冲抽运光, 在NO₂/N₂混合气中诱导出热光栅, 一束满足布拉格散射条件的连续探测光在交叉区域激励出相干的热光栅信号, 经过空间和光谱滤波的信号光由光电倍增管探测, 并由数字示波器显示和存储. 该信号携带了丰富的流场信息, 通过频域分析, 对气体的温度进行了测量, 热光栅光谱技术测量的温度与热电偶温度符合得很好. 同时还利用热光栅光谱技术进行了气体声速的直接测量, 在一定的温度范围内, 测量结果与理论曲线基本一致, 显示了该技术具有较高的测量精度与多参数同时测量的能力. 对影响信号波形的因素进行了分析, 结果表明, 热光栅光谱测温技术在高压强环境下应用具有独特的优势, 是一种应用前景广阔的激光燃烧诊断技术.     

探讨数字示波器在大学物理实验教学中的应用

通过几个大学物理实验比较了数字示波器和模拟示波器,从应用效果发现,数字示波器具备响应快、可存储、能分析等优点,可以开发新的实验项目,提高大学物理实验的课堂效率及教学效果。