超声波声速测量实验中,为什么要在超声换能器的谐振状态下测量

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超声波声速测量实验中,为什么要在超声换能器的谐振状态下测量~

如果激励源频率偏离换能器谐振点会导致声波信号输出功率降低2个数量级,甚至更多。而空气对超声波的衰减本来就强烈,若信号源微弱则很难完成测试。

为什么要在谐振频率条件下进行声速测量?
----谐振时超声波的发射和接收效率均达到最高
如何调节和判断测量系统是否处于谐振状态?
-----保持其他条件不变,仅仅改变信号发生器的输出频率,观察接收到得超声波信号幅度,出现极大值时对应的频率就是谐振频率。

测速原理:
v= fxλ (f为声波频率,λ为声波波长)
为此我们需要测得 f和λ
原因一:利用谐振现象,当发射换能器处于谐振状态时,其谐振频率即声波频率,由此定出f
原因二:实验装置采用柱波测距原理,相邻两波幅间距=相邻两波节间距=λ/2,为观测准确以减小实验误差,选取测量波幅间距,对应相邻谐振距离的间距

谐振状态小效率最高,信号最强。


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做声速的测定实验中,李萨如图随两个压电晶体换能器距离增大不断变化...
因为只有当S1S2表面保持互相平行且正对时,S1S2间才可能形成驻波,才会出现波腹和波节,S2表面才会出现声压极大值,屏幕上才会出现正弦波振幅发生变化,由此可测超声声波波长。如果S1、S2表面不平行,则S1、S2间形不成驻波,屏幕上正弦波振幅不会发生变化,就能用驻波共振法测波长,故实验中必须使S1、S2...

相位法测声速实验中观察到什么现象
相位法测声速实验中观察到介质传播的现象。相位法测量声速一般用于实验室测量。通过对比接收波相对于发射波的相位变化,测出周期,再乘以频率就可以得到声速。相对于驻波法测声速,准确度还是比较高的,一般可达1~2%。但是很多实际的声波不是正弦波,这样就无法用相位法测量了。而且,声波在实际介质中传播时...

声速测量实验中两次振幅达到最大值间隔值为什么是半个周期
声速的测定实验,是利用李萨如图形的变化来判断声波相位的改变,本实验中记录的是李萨如图为直线时(即相位差为2kπ或2kπ+π)的位置,亦即你所说的振幅达到最大,由于相位改变π就会引起李萨如图形的改变,所以只是过了半个周期。你还可以从一个周期有两个最大振幅这一点来想象。希望对你理解有...

超声波声速测量实验中,为什么要在超声换能器的谐振状态下测量
如果激励源频率偏离换能器谐振点会导致声波信号输出功率降低2个数量级,甚至更多。而空气对超声波的衰减本来就强烈,若信号源微弱则很难完成测试。

声速测量实验中 在发射器和接收器之间加一空心套管 示波器输出幅度增大...
示波器测量声速实验中,周期,频率,时间等参数是与声音速度有关的。增加空心套管,起了收拢声音的作用,接收器接收到的声波的能量变大,使得示波器对应的幅度增大。即示波器幅度与声速无关,与音量有关。

西塞山区17074475330: 超声波声速测量实验中,为什么要在超声换能器的谐振状态下测量 -
淡威五仁: 谐振状态小效率最高,信号最强.

西塞山区17074475330: 声速的测量 实验中为什么使用30KHZ以上的超声波 -
淡威五仁: 1\超声波无噪音 2\指向性好,驻波效果好 3\频率太高也不好,衰减大,波长太短不宜测准.30-40khz范围的波长在8-10mm左右,刚好较为满足测量的要求.

西塞山区17074475330: 用超声波法测声波的速度为什么要在共振频率条件下进行声速测量?如何判断测量系统是否处于共振状态 -
淡威五仁: 共振是有条件的,对于管共振来讲,一般是1/4波长共振,计算公式是:声波的1/4波长=管的长度+管径折算的有效长度;当发生共振后,就可以用管的长度和管径计算出波长,并计算出声速(频率乘波长=声速);不发生共振就计算不出波长,那声速就无法计算;判断测量系统是否处于共振状态就是测量声波能量是否处于最大,方法是用频率扫描,当声能量输出为最大时,记录输出频率,然后计算;对于管共振测量声速有一个缺陷,就是管径折算的有效长度问题;通常测量声速用驻波方法,测量驻波的相邻波峰或波节(半波长);

西塞山区17074475330: 超声波的声速测量实验中为什么要记录室温? -
淡威五仁: 不能,超声波探测的距离数据是仪器使用某一温度下的声速计算而得,并不一定是实际实验时的水中声速,用该数据计算出的声速是仪器使用的声速,因而不能用超声波探测的距离数据代替标尺数据

西塞山区17074475330: 声速与哪些因素有关?测量时为什么选择超声波做为声源? -
淡威五仁: 声速与它传播的介质有关.,像在固体中传播就比液体中快,,,..用超声波作测量是因为超声波不易分散,传播得更远』.

西塞山区17074475330: 测量声速时为什么要调整超生信号源的输出频率使发射换能器处于谐振状态 -
淡威五仁: 测速原理: v= f*l ~(f为声波频率,l为声波波长)为此我们需要测得 f和l测f:利用谐振现象,当发射换能器处于谐振状态时,其谐振频率即声波频率,由此定出f ; ~此原因之一~测l:实验装置采用柱波测距原理,相邻两波幅间距=相邻两波节间距=l/2,为观测准确以减小实验误差,选取测量波幅间距,对应相邻谐振距离的间距; ~此原因之二~

西塞山区17074475330: 声速测定实验中为什么要用超声波测声速 -
淡威五仁: 超声波的频率高、波长短、指向性强!要用低频,你的设备要做多大啊?!

西塞山区17074475330: 在设计测量超声波的传播速度时为什么要在换能器谐振状态下测定空气中的声速 -
淡威五仁: 如果激励源频率偏离换能器谐振点会导致声波信号输出功率降低2个数量级,甚至更多.而空气对超声波的衰减本来就强烈,若信号源微弱则很难完成测试.

西塞山区17074475330: 为什么要在谐振频率条件下进行声速测量?如何调节和判断测量系统是否处于谐振状态 -
淡威五仁: 因为在谐振频率下可形成驻波,根据驻波的情况可测量声波的波长,再用波长乘以谐振频率就可以获得声速的大小. 调节谐振时,把感应器贴近发射器,但是不用接触,然后调节驱动信号的频率,微调至感应器收到的波形最大为止. 在具有电...

西塞山区17074475330: ...光速测定思考题定量讨论5HZ的频率不确定度给声速测定带来的影响.2..根据实验原理试问使用不同频率的声波测得的声速是否相同?实验中为什么要用30HZ... -
淡威五仁:[答案] 1.根据实验原理试问使用不同频率的声波测得的声速是否相同? 实验中为什么要用30HZ以上的超声波.-->应该是30KHZ以上的超声波,超声波波长短,可以在很狭窄的范围内进行测量,抗干扰能力强. 2.5HZ的频率不确定度给声速测定带来的影响-->...

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