基于LabVIEW的“马吕斯定律验证”实验

对基于PASCO的＂马吕斯定律验证＂实验进行了改进。利用编写的LabVIEW程序控制PASCO实验系统的ScienceWorkshop 750数据采集器,同时结合光传感器CI-6504验证马吕斯定律,实验数据用Origin软件进行处理,所得实验曲线与理论关系符合较好。     

基于几何画板模拟马吕斯定律验证实验

利用几何画板程序模拟偏振光观测与研究实验中验证马吕斯定律部分,通过不同灰度显示不同光强,并动态显示不同夹角对应的光强。课件不但可以演示马吕斯实验原理,便于学生预习,学生还可以模拟测量,熟悉实验数据预计所满足的规律。同时对于师范方向学生,有利于培养学生自制课件,提高学生教学能力。     

验证马吕斯定律实验的改进

利用改进的实验光路,分析得到透射光光强I/I_0与cos~2(θ)在四个象限内均呈线性关系,满足马吕斯定律,证明使用改进后的实验光路可以代替普通的起偏器检偏器实验光路来实现马吕斯定律的验证,减少了普通的起偏器和检偏器实验光路中偏振片的使用所引入的实验误差。使用该实验光路可以同时测量布儒斯特角和验证马吕斯定律,让学生更加系统的理解和掌握偏振光的特性。另外,通过I/I_0与cos~2(θ)的关系图还可以检验学生对布儒斯特角测量的准确性。     

验证马吕斯定律的实验方法

利用光电池接收入射的偏振光,通过A／D转换芯片（ICL7170）,将电压值显示在LED上,验证了马吕斯定律。     

马吕斯定律用于退偏振片时的修正及实验验证

在考虑二向色性偏振片存在退偏振的情况下对马吕斯定律进行了推广,建立了自然光通过两个非理想偏振片时透射光强度的物理模型,并进行了实验验证.实验结果表明,该物理模型与实验数据符合较好,大大改善了验证马吕斯定律的普通物理实验中数据与理论的符合程度,实验误差明显减小,相对误差在5%左右.本模型实验原理简单,物理图像清晰,是与实验符合很好的简化模型,有助于降低实验室的维护成本,开阔学生的思维,培养学生的创新素质和创新能力.     

基于NI数据采集卡的铂电阻温度系数测量

基于NI USB-6210数据采集卡,采用LabVIEW设计了铂电阻温度系数测量系统。该系统可定量、实时记录并直观显示非平衡电桥输出电压随温度的变化过程,在同一坐标界面中显示不同参量的多条实验曲线,并实现曲线斜率拟合计算等数据处理功能。实验结果表明,系统操作方便,测量精度高,能够更好的满足科研测试和教学实验的要求。     

基于PASCO平台的超声光栅实验设计及应用

利用PASCO物理平台实验附件可组装性强的特征,设计与搭建了超声光栅实验装置,获得了清晰、直观的超声光栅衍射光强分布图,并利用极值查找等数据处理工具确定精确的衍射条纹位置.在此基础上,通过测量与计算得到了不同酒精溶液浓度下的超声波声速.     

基于LabVIEW的光偏振态转换及检测仿真设计

利用LabVIEW软件设计了光偏振态转换以及检测的仿真系统,该系统可实现线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、非偏振光和部分偏振光的电场振动面的实时显示,并且能够准确仿真出半波片、1/4波片以及偏振片等偏振转换器件对光偏振状态的转换,最后还能实现偏振光的强度检测仿真.     

基于PASCO数据采集装置的激光测速实验探究

探究了基于光多普勒效应和PASCO数据采集装置的激光测速实验,分别获取了液体流速和固体(光纤探针)运动速度的多普勒信号,利用多普勒信号可以测定它们的速度,并用“双光纤测速法”对比说明了测固体运动速度的精度.     

基于PCIe总线的数据采集卡设计与实现

为了实现对多路高速光信号采集,利用FPGA设计基于PCIe总线的数据采集系统。对PCIe总线低速Slave通道与高速DMA通道的关键算法进行了研究。首先,介绍了数据采集卡的硬件构成及基本工作原理,提出了PCIe总线算法需要解决的数据传输问题;然后,分析数据采集卡PCIe总线低速Slave通道和高速DMA通道原理以及实现的关键算法。通过Modelsim和SignalTap工具分别对数据传输算法进行功能验证和在线仿真;最后,将设计数据采集卡互联PCIe上位机进行实际测试。实验结果表明,本设计PCIe总线采用X4接口模式,数据传输系统的数据上传峰值速率为615.38MB/s,可以满足稳定可靠、高带宽、模块化等要求。     

基于NI FlexRIO的图像实时采集及处理系统

为了解决视觉测量中图像的实时采集及处理问题,以NI FlexRIO为基础,采用虚拟仪器技术,利用LabVIEW图形化开发平台,并结合相关技术知识,如乒乓操作、流水线技术等,研制了一套图像实时采集及处理系统。该系统并行地实时地实现了图像的采集、存储及处理,在图像分辨率为1 2801 024、采集速率为500 f/s的情况下,系统工作稳定,图像处理速度小于2 ms,并且处理精度达到了亚像素级。该系统对于实现视觉测量的实时性具有重要意义,并且其良好的性能使其在其他相关领域也具有很高的实用价值。     

基于声卡和Matlab的数据采集系统在杨氏模量测量中的应用

以计算机的声卡为硬件、Matlab为软件构成了数据采集系统,对杨氏模量输出信号进行获取和分析,实验表明该方案具有实现简单、操作方便等特点.     

基于PASCO的声速测量

通过对传统实验仪器的稍加改造,利用PASCO科学工作室平台分别进行了超声波在气体和液体中传播速度的测量实验,使实验操作更加简便,数据处理更加快捷.结果表明:实验测量值非常接近公认值.     

基于虚拟仪器技术的多路水声信号同步采集及处理平台设计

本文介绍了虚拟仪器技术在水声信号处理研究中的一个具体应用,利用LabVIEW语言编程,在NI公司高速数据采集硬件平台上实现了高采样率下多通道数据的同步采集、处理、记录功能,并在不使用信号处理机的情况下,利用主控单板机的单核CPU完成了32通道常规波束成形(CBF)的实时计算。同时,本文对非DSP硬件平台的实时信号处理实现方法进行了初步的研究。     

基于通用数据采集卡的水声应答器设计

水声应答器(Acoustic Transponder/Responder)是一类常用的水声设备,主要功能是完成水下设备的定位和导航,广泛应用在水声系统测试、目标模拟以及水声科学试验中。本文以NI公司的PCI-6052采集卡和工控机构成信号处理模块,设计出了一种可灵活配置的水声应答系统(ESRAE,Extensible Sound Responder for Acoustic Experiments),通过环境噪声电平的跟踪估计和脉冲判决技术实现了复杂海洋条件下脉冲检测、回发功能,并在海洋水声信道测量试验中得到了成功的应用。     

基于PCIe总线接口的EtherCAT从站网卡设计

在基于EtherCAT总线的集散式数据采集系统中,针对测量仪器的高速实时采集需求,设计了一款基于PCIe接口的EtherCAT从站网卡。该网卡将不含网络接口的工控机直接接入EtherCAT网络,从而为浪高、流速、浮体六自由度等物理量的高速实时采集提供了一种简便灵活的实现途径。文中首先介绍了从站网卡的总体结构,接着从硬件和软件两部分详细给出了从站网卡的设计思路,最后通过实验验证了所提方案的有效性。试验结果表明,该从站网卡完全满足对数据传输的实时性、同步性、速度和准确性的要求。     

“闭合电路的欧姆定律”的实验设计

针对“闭合电路的欧姆定律”教学中的难点,设计了3个演示实验,通过实验演示,能调动学生积极思维,极容易突破难点。