超聲波多普勒效應(yīng)測速儀的設(shè)計(存儲版)
【正文】 過上述數(shù)據(jù)對比分析，可知該裝置的測量精度較高。參考文獻(xiàn)[1] 李光仲，劉俊英，閆 鵬等， 基于數(shù)字存儲示波器的超聲多普勒效應(yīng)實驗系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 大學(xué)物理. 2009, Vol. 28(12),P3335.[2] 郭天祥. 新概念51單片機C語言教程－入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，[3] 童詩白，華英成. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）[M]. 北京：高等教育出版社，[4] 孫存英,俞嘉隆,喬衛(wèi)平. 超聲波探測技術(shù)原理實驗[J]. 大學(xué)物理實驗. 2010， ：P13.[5] 李光仲,劉俊英. 基于模擬乘法器的超聲多普勒黏度測量實驗系統(tǒng)[J]. 物理實驗. 2010， ：P47。測試結(jié)果表2 兩光電門之間的距離 測量次數(shù) 12345長度cm平均距離cm表3 超聲波聲源頻率測量次數(shù) 123456頻率Hz389703897038980389803900038990平均值Hz表4 聲源遠(yuǎn)離時測得數(shù)據(jù)與分析結(jié)果時間ms302296305298306311308脈沖數(shù)11745115201186811590118721210611984計算速度m/s平均速度A類不確定度=B類不確定度=合成不確定度=速度=177。（5）計算不確定度，分析誤差來源。（2）打開頻率計及超聲波發(fā)射器開關(guān)。兩種模式的資源配置與控制見表 所示。LED指示燈用以指示T1/T0的工作狀態(tài)，便于實驗人員掌握它們的運行狀況，判斷是否按照控制要求工作。具體電路見單片機系統(tǒng)。方案二則利用硬件計數(shù)器實現(xiàn)頻率計數(shù)。運用圖8接收電路仿真結(jié)果圖8：接受電路驅(qū)動仿真結(jié)果頻率計數(shù)器頻率計主要借助單片機來實現(xiàn)。采用專用音頻功放集成電路，其電路則更為簡單，所需元件也較少。實際使用時，我們選用了9V電池作為電源?？紤]到需要實現(xiàn)時間與脈沖計數(shù)兩個物理量的數(shù)據(jù)顯示功能，選用LCD顯示，以簡化電路設(shè)計。一是將單片機的定時器T1/T0分別作為定時器與外部脈沖計數(shù)輸入，通過軟件的方法完成頻率的測量與分析；另一種采用分頻器與計數(shù)器相結(jié)合的方法實現(xiàn)頻率計數(shù)，計數(shù)結(jié)果交由單片機處理。方案一：對稱式/非對稱式多諧振蕩器；方案二：由施密特觸發(fā)器構(gòu)成多諧振蕩器；方案三：利用晶振構(gòu)成振蕩電路；方案四：利用555定時器構(gòu)成多諧振蕩器。通過頻率的測量來觀測其頻移現(xiàn)象，同時定量計算出待測物體的運動速度。在此，采用發(fā)射裝置動，測量裝置靜止的方法進(jìn)行測量。而如果選擇光為對象，我們的理解是其投入的成本明顯增加，難度也加大。通常的測量方法多為利用電路得到頻移信號，并通過存儲示波器測量該頻移量[1]。二、方案論證根據(jù)題目分析，可選波源基本上是水波、聲波與光波三種波源之一。多普勒效應(yīng)是一切波動過程的共同特征，它適用的對象是波。這里要求設(shè)計能夠體現(xiàn)物理創(chuàng)新思想，即意味著
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