第一篇：超聲波井下電視工作原理[范文模版]

超聲波井下電視工作原理：

超聲成像測井采用旋轉式超聲換能器，對井眼四周進行掃描測量記錄回波幅度與回波旅行時間。而回波幅度的衰減與井壁的聲阻抗有直接關系，旅行時間與井徑有直接關系。

井中介質：清水，泥漿，無氣體。

? 工作頻率1500KHZ、500KHZ。雙探頭可切換。

? 工作溫度1750C

? 儀器外徑：90mm

? 可測井徑：140mm-300mm

? 掃描速度：5圈/秒

? 采樣密度：512點/圈

? 回波幅度灰度等級：256

? 井徑檢測分辨率：<1MM

? 地磁方位檢測精度：≤5度

? 脈碼傳輸速率：61.44KB/S

? 儀器長度：5200mm

? 最大工作壓力：80MPa

主要應用

用于檢測套管腐蝕、變形、射孔位置、套管的彎曲、破裂等

工作原理

該技術是集光機電一體的高科技成果，它在井下有可見光發射器、CCD成像芯片、井下光纖傳輸光端機、地面光解調器、圖像采集記錄顯示組成，可見光發射器向井內360°全景發射可見光，經井下成像各種物體反射，由光學鏡頭，聚焦成像后經CCD芯片接收由井下電光轉換后經光纖電纜傳到地面接收，因采用了高清晰度光學鏡頭和高分辨率CCD芯片，又經光纖將信號傳至地面，所測圖像是實時連續顯示，清晰度達到了電視畫面效果，因此它將井下狀況真實的顯示到了地面顯示器上，地質、工程人員可在現場實時直觀的觀察到井下情況。

? 外徑：Φ51mm

? 耐溫：175℃

? 耐壓：50MPa

? 縱向分辨率：1mm380TV線

? 適用井徑：Φ210mm－Φ63mm

? 圖像：黑白、彩色24頻/s

? 可在含水50%以上的生產井中（套管井和古潛山祼眼）找出水位置和出油位置，可

準確反映到每一個射孔眼，在高含水井中找油的分辨率可達到100ml/d，也就是1/10000m3，這是目前其他任何測試手段所達不到的。

? 井下套損檢測

可真實的顯示井下套損360°實物圖像，分辨率可觀測到套管接箍間隙的絲扣。

? 井下落物觀測打撈

因該儀器的探測鏡頭和光發射器在儀器的最下部，因此，它可觀測到距儀器最下部500mm內的井下落物，并向用戶提供圖像資料，它也可從油管中下入，跟隨打撈工具下到落物處，地面工程人員可從顯示器上看到打撈工具和被打撈物體的工作狀況，使打撈工作為直觀下進行。

? 可根據用戶需要提供黑白或真彩色圖像資料。

第二篇：超聲波清洗機的結構及工作原理剖析

超聲波清洗機的結構及工作原理剖析 一說起超聲波清洗機大家都知道它是清洗設備，到底是怎么清洗的呢?可能大家都不知道。下面講解一下超聲波清洗機是怎么清洗的及它的工作原理。超聲波清洗機主要有超聲波發生器和超聲波換能器兩個部分結成，但是超聲波換能器是超聲波清洗機的核心部分。超聲波換能器將功率超聲頻源的聲能轉換成機械振動，通過清洗槽壁將槽子中的清洗液輻射到超聲波。

由于受到輻射的超聲波可以使槽內液體中的微氣泡在聲波的作用下保持振動。當聲壓或者聲強受到壓力到達一定程度時候，氣泡就會迅速膨脹，然后又突然閉合。

在這段過程中，氣泡閉合的瞬間產生沖擊波所產生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中，蒸汽型空化對污垢的直接反復沖擊達到清洗的效果。

第三篇：超聲波原理及應用專題小論文

超聲波原理及其在生活中的應用

電子1103 李志 11214066 摘要：

本文第一部分主要介紹超聲波產生與傳播及其特點，包括什么是超聲波、波的傳播、超聲波的特點等；第二部分主要介紹實驗過程，包括實驗方法、實驗現象及實驗結果；第三部分主要介紹超聲波技術的應用，包括超聲波傳感器、超聲波測距、超聲波在醫療方面的應用等。

關鍵詞：

超聲波、產生及傳播原理、特點、實驗方法、發展及應用

背景：

自19世紀末到20世紀初，在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之后，人們解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法，從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的歷史篇章。1922年，德國出現了首例超聲波治療的發明專利。1939年發表了有關超聲波治療取得臨床效果的文獻報道。40年代末期超聲治療在歐美興起，直到1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上，才有了超聲治療方面的論文交流，為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表，超聲治療進入了實用成熟階段。并且在21世紀(HIFU)超聲聚焦外科已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。

正文：

一、超聲波的產生與產生及其原理

1、什么是超聲波 所謂超聲波，是指人耳聽不見的聲波。正常人的聽覺可以聽到20赫茲（Hz）-20千赫茲（kHz）的聲波，低于20赫茲的聲波稱為次聲波或亞聲波，超過20千赫茲的聲波稱為超聲波。超聲波是聲波大家族中的一員，和可聞聲本質上是一致的，它們的共同點都是一種機械振動，通常以縱波的方式在彈性介質內傳播，是一種能量和動量的傳播形式，其不同點是超聲頻率高，波長短，在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性。

2、波的傳播

超聲波是波的一種，他的傳播完全符合波的傳播特點。所以超聲波在介質中傳播的波形取決于介質可以承受何種作用力以及如何對介質激發超聲波。通常有如下三種波形: 1縱波波形：當媒質中各體元振動的方向與波傳播的方向平行時，此超聲○波為縱波波形。任何固體介質當其體積發生交替變化時均能產生縱波。

2橫波波形：當媒質中各體元振動的方向與波傳播的方向垂直時，此種超○聲波為橫波波形。由于媒質除了能承受體積變形外，還能承受切變變形，因此，當其有剪切應力交替作用于媒質時均能產生橫波。橫波只能在固體介質中傳播。

3表面波波形：○是沿著兩種媒質的界面傳播的具有縱波和橫波的雙重性質的波。表面波可以看成是由平行于表面的縱波和垂直于表面的橫波合成, 振動質點的軌跡為一橢圓，在距表面1/4波長深處振幅最強，隨著深度的增加很快衰減，實際上離表面一個波長以上的地方，質點振動的振幅已經很微弱了。

3、超聲波傳播的特點 總的來說與可聞波相比,超聲波由于頻率高、波長短,在傳播過程中具有許多其特有的性質: 1)方向性好。由于超聲波的頻率高,其波長較同樣介質中的聲波波長短得多,衍射現象不明顯,所以超聲波的傳播方向好。

2)能量大。超聲波在介質中傳播,當振幅相同時,振動頻率越高能量越大。因此,它比普通聲波具有大得多的能量。

3)穿透能力強。超聲波雖然在氣體中衰減很強,但在固體和液體中衰減較弱。在不透明的固體中,超聲波能夠穿透幾十米的厚度,所以超聲波在固體和液體中應用較廣。

4)引起空化作用。在液體中傳播時,超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動波,液體時而受拉時而逐級壓,產生近于真空或含少量氣體的空穴。在聲波壓縮階段,空穴被壓縮直至崩潰。在空穴崩潰時產生放電和發光現象,這種現象稱為空化作用。

也正是這些特點，使得超聲波在工業、農業、醫學、軍事等眾多方面都有著及其廣泛的應用。

二、實驗過程 1． 直探頭延遲的測量

超聲波實驗儀接上直探頭，并把探頭放在CSK-IB試塊的正面，儀器的射頻輸出與示波器第1通道相連，觸發與示波器外觸發相連，示波器采用外觸發方式，適當設置超聲波實驗儀衰減器的數值和示波器的電壓范圍與時間范圍，使示波器上看到的波形如圖1.7所示。

在圖1.7中，S稱為始波，t0對應于發射超聲波的初始時刻；B1稱為試塊的1次底面回波，t1對應于超聲波傳播到試塊底面，并被發射回來后，被超聲波探頭接收到的時刻，因此t1對應于超聲波在試塊內往復傳播的時間；B2稱為試塊的2次底面回波，它對應于超聲波在試塊內往復傳播到試塊的上表面后，部分超聲波被上表面反射，并被試塊底面再次反射，即在試塊內部往復傳播兩次后被接收到的超聲波。依次類推，有3次、4次和多次底面反射回波。從示波器上讀出傳播t1和t2，則直探頭的延遲為

t?2t1?t2（結果為0.4μs）(1.6)2． 脈沖波頻率和波長的測量

調節示波器時間范圍，使試塊的1次底面回波出現在示波屏的中央，脈沖波的振幅小于1V。測量兩個振動波峰之間的時間間隔，則得到一個脈沖周期的振動時間t，則脈沖波的頻率為f=1/t；已知鋁試塊的縱波聲速為6.32mm/us，則脈沖波在鋁試塊中的波長為l=6.32t。

3． 波型轉換的觀察與測量 把超聲波實驗儀換上可變角探頭，參照圖1.8把探頭放在試塊上，并使探頭靠近試塊背面，使探頭的斜射聲束只打在R2圓弧面上。適當設置超聲波實驗儀衰減器的數值和示波器的電壓范圍

圖1.8觀察波型轉換現象 與時間范圍。改變探頭的入射角，并在改變的過程中適當移動探頭的位置，使每一個入射角對應的R2圓弧面的反射回波最大。則在探頭入射角由小變大的過程中，我們可以先后觀察到回波B1、B2和B3；它們分別對應于縱波反射回波、橫波反射回波和表面波反射回波。

讓探頭靠近試塊背面，通過調節入射角調，使能夠同時觀測到回波B1和B2（如圖1.9），且它們的幅度基本相等；再讓探頭逐步靠近試塊正面，則又會在B1前面觀測到一個回波b1，4． 折射角的測量

確定B1、B2的波型后，可以分別測量縱波和橫波的折射角。參照圖1.10首先讓把探頭的縱波聲束對正（回波幅度最大時為正對位置）CSK-IB試塊上的橫孔A，用鋼板尺測量正對時探頭的前沿到試塊右邊沿的距離LA1；然后向左移動探

圖1.9橫波和縱波的測量 頭，再讓縱波聲束對正橫孔B，并測量距離LB1。測量A和B的水平距離L和垂直距離H，則探頭的折射角為：

?1?tan?1(LB1?LA1?L)(測為46.6度)H（1.7）

同樣的方法可以測量橫波的折射角?2。

圖1.10折射角的測量

5.聲速的直接測量方法

根據公式（2.1），當利用確定反射體（界面或人工反射體）測量聲速時，我們只需要測量該反射體的回波時間，就可以計算得到聲速。而對于單個的反射體，得到的反射波如圖2.1所示。能夠直接測量的時間包含了超聲波在探頭內部的傳播時間t0，即探頭的延遲。對于任何一種探頭，其延遲只與探頭本身有關，而與被測的材料無關。因此，首先需要測量探頭的延遲，然后才能利用該探頭直接測量反射體回波時間。

圖2.1 縱波延遲測量

（1）直探頭延遲測量（參看實驗1）。（2）斜探頭延遲測量

參照圖2.2把斜探頭放在試塊上，并使探頭靠近試塊正面，使探頭的斜射聲束能夠同時入射在R1和R2圓弧面上。適當設置超聲波實驗儀衰減器的數值和示波器的電壓范圍與時間范圍。在示波器上同時觀測到兩個弧面的回波B1和B2。測量它們對應的時間t1和t2。由于R2=2R2，因此斜探頭的延遲為：

t?2?t1?t2

(2.7)（3）斜探頭入射點測量

在確定斜探頭的傳播距離時，通常還要知道斜探頭的入射點，即聲束與被測試塊表面的相交點，用探頭前沿到該點的距離表示，又稱前沿距離。

參照圖2.2把斜探頭放在試塊上，并使探頭靠近試塊正面，使探頭的斜射聲束入射在R2圓弧面上，左右移動探頭，使回波幅度最大（聲束通過弧面的圓心）。這時，用鋼板尺測量探頭前沿到試塊左端的距離L，則前沿距離為：

L0?R2?L

(2.8)圖2.2斜探頭延遲和入射點測量

6.聲速的相對測量方法

如果被測試塊有兩個確定的反射體，那么通過測量兩個反射體回波對 應的時間差，再計算出試塊的聲速。這種方法稱為聲速的相對測量方法。

對于直探頭，可以利用均勻厚度底面的多次反射回波中的任意兩個回波進行測量。

對于斜探頭，則利用CSK-IB試塊的兩個圓弧面的回波進行測量。

7.聲束擴散角的測量

如圖3.3所示，利用直探頭分別找到B?1通孔對應的回波，移動探頭使回波幅度最大，并記錄該點的位置x0及對應回波的幅度；然后向左邊移動探頭使回波幅度減小到最大振幅的一半，并記錄該點的位置x1；同樣的方法記錄下探頭右移時回波幅度下降到最大振幅一半對應點的位置x2；則直探頭擴散角為：

??2tg?

1|x2?x1|

2L（3.2）

圖3.3 探頭擴散角的測量

對于斜探頭，首先必須測量出探頭的折射角?，然后利用測量直探頭同樣的方法，按下式計算斜探頭的擴散角近似為：

??2tg?1[8.直探頭探測缺陷深度

|x2?x1|cos2?] 2L（3.3）

在超聲波探測中，可以利用直探頭來探測較厚工件內部缺陷的位置和當量大小。把探頭按圖3.4位置放置，觀察其波形。其中底波是工件底面的反射回波。

圖3.4直探頭探測缺陷深度

對底面回波和缺陷波對應時間（深度）的測量，可以采用絕對測量方法，也可以采用相對測量方法。利用絕對測量方法時，必須首先測量（或已知）探頭的延遲和被測材料的聲速，具體方法請參看實驗二直探頭延遲和聲速的絕對測量方法。利用相對測量方法時，必須有與被測材料同材質試塊，并已知該試塊的厚度，具體方法請參看實驗二直探頭延遲和聲速的相對測量方法。

9.斜探頭測量缺陷的深度和水平距離

利用斜探頭進行探測時，如果測量得到超聲波在材料中傳播的距離為S，則其深度H和水平距離L為：

H?S?tan(?)

L?S?ctan(?)

其中?是斜探頭在被測材料中的折射角。

(3.4)(3.5)要實現對缺陷進行定位，除了必須測量（或已知）探頭的延遲、入射點外，還必須測量（或已知）探頭在該材質中的折射角和聲速。通常我們利用與被測材料同材質的試塊中兩個不同深度的橫孔對斜探頭的延遲、入射點、折射角和聲速進行測量。參看圖3.5，A、B為試塊中的兩個橫孔，讓斜探頭先后對正A和B，測量得到它們的回波時間tA、tB，探頭前沿到橫孔的水平距離分別為xA、xB，已知它們的深度為HA、HB，則有：

圖3.5斜探頭參數測量

S?xB?xA

(3.6)(3.7)(3.8)(3.9)H?HB?HA

折射角： ??tan?1(c?S)

H聲速：

H

(tB?tA)cos(?)HB

c?cos(?)延遲：

t0?tB?(3.10)前沿距離：L0?H?tan(?)?xB（測為9.15cm）

(3.11)

三、超聲波技術的應用

1、超聲波傳感器

由于許多儀器及控制應用中均涉及到超聲波傳感器，尤其是在流量測量，材料無損檢驗及物位測量等方面，超聲波傳感器的應用尤為普遍。所以，在此首先簡要的介紹一下超聲波傳感器。

廣義上來講，它是在超聲頻率范圍內將交變的電信號轉換成聲信號或者將外界聲場中的聲信號轉換為電信號的能量轉換器件，又稱為超聲波換能器或者超聲波探頭。

超聲波傳感器分為發射換能器和接收換能器，既能發射超聲波又能接受發射出去的超聲波的回波。發射換能器利用壓電元件的逆壓電效應，而接收換能器則是利用壓電效應。超聲換能器的種類很多，按照其結構可分為直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭、雙探頭(一個發射，一個接 收)、聚焦探頭(將聲波聚集成一束)、水浸探頭(可浸在液體中)以及其它專用探頭。按照實現超聲換能器機電轉換的物理效應的不同可將換能器分為電動式、電磁式、磁致式、壓電式和電致伸縮式等。

超聲波換能器的材料也有多種選擇，某些電介質(例如晶體、陶瓷、高分子聚合物等)在其適應的方向施加作用力時，內部的電極化狀態會發生變化，在電介質的某相對兩表面內會出現與外力成正比的符號相反的束縛電荷，這種由于外力作用使電介質帶電的現象叫做壓電效應。相反地，若在電介質上加一外電場，在此電場作用下，電介質內部電極化狀態會發生相應的變化，產生與外加電場強度成正比的應變現象，這一現象叫做逆壓電效應。壓電材料是壓電換能器的研制、應用和發展的關鍵。大致可分為五類：壓電單晶體、壓電多晶體、壓電半導體、壓電高分子聚合物、復合壓電材料。其中壓電陶瓷是壓電多晶體材料，這類壓電陶瓷為實心，均勻和一體的壓電功能材料，具有優良的壓電性能。壓電陶瓷自問世以來，至今已有30多年歷史。無論在材料基礎研究方面或是在應用方面，都獲得了飛速的發展。由于壓電陶瓷的出現，開辟了壓電材料的廣闊前景，也使壓電換能器的理論發展和實際應用提高到一個新的高度。壓電陶瓷是當今最有可為的壓電材料，目前在壓電材料中無論數量上還是質量上均處于支配地位，其原因是它有如下優點：

(l)所用原材料價廉且易得；(2)具有非水溶性，遇潮不易損壞；(3)壓電性能優越；

(4)品種繁多，性能各異，可滿足不同的設計要求；(5)機械強度好，易于加工成各種不同的形狀和尺寸；

(6)采用不同的形狀和不同的電極化軸，可以得到所需的各種振動模式；(7)制作工藝較簡單，生產周期較短，價格適中。根據不同的實際應用情況，超聲波傳感器產生不同頻率。如應用在流量測量領域，聲波的頻率在30kHz到5MHz之間；應用在物位測量領域時，聲波的頻率會低一些，一般在30kHz到200kHz之間；而當應用在檢測裝置（如測厚儀和探傷檢驗裝置）上時，聲波的頻率范圍很廣，但是總體上來說要比用于其它領域時高很多。

2、超聲波測距

超聲波因其指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播距離遠等特點，而經常用于進行各種測量。如利用超聲波在水中的發射，可以測量水深、液位等．利用超聲波測距，使用單片機系統，設計合理，計算處理也較方便，測量精度能達到各種場合使用的要求。

3、超聲波在醫療方面的應用

醫學上最早利用超聲波是在1942年，奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構；以后到了60年代醫生們開始將超聲波應用于腹部器官的探測【14】。如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。

醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性，即將超聲波發射到人體內，當它在體內遇到界面時會發生反射及折射，并且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的，因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同，醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線，或影象的特征來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變，便可診斷所檢查的器官是否有病。

目前，醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式，可分為A型、B型、M型及D型四大類。A型：是以波形來顯示組織特征的方法，主要用于測量器官的徑線，以判定其大小?？捎脕龛b別病變組織的一些物理特性，如實質性、液體或是氣體是否存在等。

B型：用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時，首先將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點，這些光點可通過熒光屏顯現出來，這種方法直觀性好，重復性強，可供前后對比，所以廣泛用于婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。

M型：是用于觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用于檢查心臟的活動情況，其曲線的動態改變稱為超聲心動圖，可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等，多用于輔助心臟及大血管疫病的診斷。D型：是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法，又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統，可在超聲心動圖解剖標志的指示下，以不同顏色顯示血流的方向，色澤的深淺代表血流的流速?，F在還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來，并且還可以與其他檢查儀器結合使用，使疾病的診斷準確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用，隨著科學的進步，它將更加完善，將更好地造福于人類。

結語：

超聲學是一門應用性和邊緣性很強的學科，從它一百多年來的發展可以看出，超聲學是隨著它在國防、工農業生產、醫學、基礎研究等領域中應用的不斷深入而得到發展的。它不斷借鑒電子學、材料科學、光學、固體物理等其他學科的內容，而使自己更加豐富。同時，超聲 學的發展又為這些學科的發展提供了一些重要器件和行之有效的研究手段。如超聲探傷和超聲成像技術都是借鑒了雷達的原理和技術而發展起來的，而超聲的發展又為電子學、光電子學、雷達技術的發展提供了超聲延遲線、濾波器、卷積器、聲光調制器等重要的體波和表面波器件。通過這次的實驗，我對超聲波的各方面都有了一定的了解，我相信這對我以后的學習和運用都有很大的幫助，另外，雖然我沒有參加物理實驗競賽，但是自己用超聲波弄了一個非接觸式體溫計，雖然做得不太好，但也算是超聲波傳感器的一種應用吧。

參考文獻：

1、《大學物理實驗》牛原

2、百度百科-超聲波原理和應用

3、搜搜百科-超聲波原理和應用

第四篇：《現代電視原理》教學大綱

《現代電視原理》教學大綱

（理論教學60學時）

教材：國家十一五規劃教材《現代電視原理》高等教育出版社2008年出版，姜秀華主編 參考書：北京市精品立項教材《數字電視廣播原理與應用 》人民郵電出版社（高等學校教材）2007年出版，作者：姜秀華、張永輝 第0章 緒論（2學時）

電視技術的發展史、電視在各行各業的應用、數字電視的發展趨勢及其應用。

第1章

電視傳像基礎（10學時）1.1人眼視覺特性

主要內容：人眼的視敏特性、亮度、對比度、亮度層次、視覺惰性、臨界閃爍頻率、人眼的分辨力。

重點：人眼視敏特性和對亮度感覺的適應性；視覺惰性在電視技術中的應用；人眼對黑白細節的分辨力。1.2 電視掃描原理

主要內容： 電視傳像的基本原理，逐行掃描原理，隔行掃描原理

重點：圖像順序傳送制，逐行掃描參數（幀頻、每幀標稱掃描行數）選擇、圖像信號帶寬計算、隔行掃描的優點、我國黑白電視掃描標準的參數。1.3 黑白全電視信號

主要內容： 圖像信號，復合消隱脈沖，復合同步脈沖，實際的黑白全電視信號波形。重點：黑白全電視信號的組成、復合消隱脈沖構成和作用、復合同步脈沖構成和作用、實際黑白全電視信號波形、行序、奇偶場序。1.4 圖像信號的頻帶

主要內容：垂直分解力，水平分解力，圖像信號的帶寬。

重點：決定電視系統垂直分解力、水平分解力的因素、我國模擬電視系統的標稱帶寬、黑白圖像信號的頻譜。1.5 圖像信號的頻譜

主要內容：只在水平方向有亮度變化的靜止圖像，在垂直方向也有亮度變化的靜止圖像，運動圖像的信號頻譜。

重點： 垂直方向有亮度變化的靜止圖像的信號頻譜。

第2章 三基色原理和計色系統（6學時）2.1 基準光源

主要內容：光譜功率分布，幾種基準光源介紹。重點：色溫，絕對黑體，D65光源 2.2 人眼的彩色視覺特性

主要內容：人眼的辨色能力，彩色感覺的空間混色和時間混色特性，彩色細節分辨力，立體視覺。重點：人眼的辨色能力，彩色感覺的空間混色和時間混色。2.3 三基色原理

主要內容：格拉茲曼法則，配色實驗 重點：格拉茲曼法則，三基色，互補色。2.4 CIE物理三基色（RGB）計色系統 主要內容：基色單位（R）、（G）、（B）的確定，相對色系數及RGB色度圖，分布色系數。重點：三個概念——基色單位，相對色系數，色度圖。2.5 CIE：標準三基色（xYz）計色系統

主要內容：標準三基色X、Y、Z和基色單位（X）、（Y）、（Z）的確定，2 RGB坐標系和XYZ坐標系之間的轉換關系，XYZ（X—Y）色度圖，XYZ計色系統的分布色系數。重點：標準三基色X、Y、Z和基色單位（X）、（Y）、（Z）的確定。2.6 均勻色度標度（UCS）系統 主要內容： 剛辨差（JND），均勻色標制。2.7 彩色電視中的三基色

主要內容：顯像三基色的選擇，顯像三基色的亮度公式，混色曲線，麥克斯韋計色三角形，高清晰度電視的色域。

重點：顯像三基色的亮度公式。

第3章 彩色電視攝像原理（8學時）3.1 CCD固體攝像器件

主要內容：CCD固體攝像器件工作原理，CCD攝像器件的主要類型，電子快門。重點：CCD器件的光電轉換原理。3.2 三基色信號的產生

主要內容：彩色電視攝像機的基本構成，彩色顯像管顯像基本原理 重點：彩色電視攝像機的基本構成。3.3 色度匹配和彩色校正

主要內容：色度匹配，彩色校正。重點：彩色校正。3.4 電視系統的γ校正

主要內容：電視系統的γ特性，γ≠1對黑白圖像的影響，γ≠1對彩色電視系統的影響，三基色信號的γ校正。

重點：三基色信號的γ校正。

第4章 彩色電視信號（10學時）4.1 彩色電視制式概述 4.2 亮度信號和色度信號

主要內容：亮度信號及頻譜，色度信號及頻譜，編碼矩陣，混合高頻原理，恒定亮度原理。重點：亮度信號及頻譜，色度信號及頻譜。4.3 正交平衡調幅 主要內容：一般調幅，平衡調幅，正交平衡調幅，色度矢量幅度和相角所包含的信息，同步檢波。

重點：正交平衡調幅。4.4 頻譜間置

主要內容：色度副載波和亮度信號頻譜間置，亮度和色度信號間的串擾。重點：色度副載波和亮度信號頻譜間置。4.5 PAL制彩色電視制式

主要內容： V信號逐行倒相，PAL制色度副載頻的選擇，PAL制色同步信號，PAL制編碼器。

重點：V信號逐行倒相。4.6 彩條信號

主要內容：色差信號幅度未壓縮的100％飽和度、100％幅度的彩條，色差信號幅度壓縮系數，色差信號幅度已壓縮的100％飽和度、100％幅度的彩條，100％飽和度、75％幅度的彩條信號。

重點：色差信號幅度壓縮系數，100％飽和度、75％幅度的彩條信號。4.7 PAL制解碼器

主要內容：PAL解碼器原理框圖，色度副載波延時時間的選擇，梳狀濾波器工作原理，梳狀濾波器的幅頻特性，PAL梳狀濾波器作用分析。重點：梳狀濾波器工作原理。

第5章 模擬電視調制傳輸與接收（8學時）5.1 電波傳輸的基本知識

主要內容：電磁波譜，幾種主要的電波傳輸方式。5.2 電視信號的傳輸覆蓋方式

主要內容：無線開路廣播，有線電視廣播，衛星電視廣播 5.3 圖像信號的調制方式

主要內容：殘留邊帶調幅原理，殘留邊帶調幅產生的失真，調制極性，伴音信號的調制。重點：殘留邊帶調幅原理。5.4 電視頻道和電視制式

主要內容：調制過程和電視頻道，我國無線開路和有線電視廣播的頻道劃分，電視制式。重點：視頻和音頻信號的調制過程 5.5 模擬電視信號接收概述

主要內容：射頻電視信號的特點和接收解調的要求，“超外差式”電視接收機原理。重點：“超外差式”電視接收機原理。5.6 全頻道電調諧高頻頭

主要內容：高頻頭的作用及要求，高頻頭電調諧工作原理，電調諧高頻頭各部分作用及工作原理。

重點：高頻頭電調諧工作原理。5.7 中頻放大與解調 主要內容：各部分作用及要求，中頻通道工作原理，伴音通道，伴音通道的組成，伴音通道的工作原理。

重點：中頻通道工作原理。

第六章 電視顯示器原理（8學時）6．1 CRT顯像管

主要內容：CRT顯像管的基本構成及工作原理，自會聚彩色顯像管的構成，色純及靜會聚調整，動會聚調整，彩色顯像管的白平衡及調整，顯像管的調制特性。重點：CRT顯像管的基本構成及工作原理。6.2

彩色液晶顯示器件

主要內容：液晶的基本概念，液晶顯示器件的工作原理，液晶顯示器件的分類，液晶顯示的驅動方式，彩色液晶顯示屏，液晶投影電視，液晶顯示器件的特點。重點：液晶顯示器件的工作原理。6.3

彩色等離子體顯示器件

主要內容：等離子體顯示器的基本工作原理，等離子體顯示器的分類及特點，AC PDP 工作原理與驅動技術，AC PDP整機框圖。重點：等離子體顯示器的基本工作原理。6.4 其他新型顯示器件

主要內容：數字光處理(DLP)顯示技術，LCOS背投電視。重點：數字光處理(DLP)顯示技術。

第七章

電視信號數字化基礎（8學時）7.1 概述

主要內容：模擬電視廣播制式的不足，數字電視的發展，數字電視給廣播電視帶來的變化 數字電視廣播系統構成。

重點：數字電視廣播系統構成。7.2 數字化基礎

主要內容：連續時間信號的取樣，離散時間信號的量化，編碼。重點：連續時間信號的取樣。7.3 電視信號取樣原理

主要內容：視頻分量編碼方式，電視信號的取樣結構，亮度信號取樣頻率的選擇，色度取樣格式，數據量計算。

重點：視頻分量編碼方式。

7.4 標準清晰度數字電視演播室編碼參數標準

主要內容：標準清晰度數字電視演播室編碼主要參數，視頻信號量化電平分配。重點：標準清晰度數字電視演播室編碼主要參數。7.5 標準清晰度數字電視演播室信號接口

主要內容：并行和串行接口通用的信號格式，并行接口，串行接口。重點：并行和串行接口通用的信號格式。7.6 數字高清晰度電視

主要內容：高清晰度電視技術發展，數字高清晰度電視參數要求，數字高清晰度電視演播室編碼參數標準，數字高清晰度電視演播室信號接口。重點：數字高清晰度電視演播室編碼參數標準。7.7

聲音信號數字化基礎

主要內容：演播室數字音頻參數，數字聲音信號接口，數字音頻嵌入數字視頻流。重點：演播室數字音頻參數。

編制

梧州學院數理系

曾福軍

2010.9.1

第五篇：超聲波原理及應用科技小論文

超聲波原理及應用

土建學院土木120412231103朱飄揚

一、摘要：本文對超聲波原理及應用專題實驗該實驗進行了一些的總結與討論，同時結合自己在做實驗時學到的知識擴展到現實生活中，查閱了相關資料，對實驗涉及的知識點加強了理解和認識。

二、關鍵詞：超聲波、產生及原理、傳播及反射、應用。

三、背景：正常人的聽覺可以聽到20赫茲（Hz）-20千赫茲（kHz）的聲波，當聲波的振動頻率小于20Hz或大于20KHz時，我們便聽不見了。因此，我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律，與可聽聲波的規律沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。由于超聲波的頻率高,其波長較同樣介質中的聲波波長短得多,衍射現象不明顯,所以超聲波的傳播方向好。超聲波在介質中傳播,當振幅相同時,振動頻率越高能量越大。因此,它比普通聲波具有大得多的能量。超聲波雖然在氣體中衰減很強,但在固體和液體中衰減較弱。在不透明的固體中,超聲波能夠穿透幾十米的厚度,所以超聲波在固體和液體中應用較廣。

四、論述

1、超聲波的產生與傳播 當利用確定反射體（界面或人工反射體）測量聲速時，只需要測量該反射體的回波時間，就可以計算得到聲速。而對于單個的反射體，能夠直接測量的時間包含了超聲波在探頭內部的傳播時間t0，即探頭的延遲。對于任何一種探頭，其延遲只與探頭本身有關，而與被測的材料無關。因此，首先需要測量探頭的延遲，然后才能利用該探頭直接測量反射體回波時間。

直探頭：延遲t=2t1-t2

CL=(2L)/(t2-t1)邪探頭：延遲t=2t1-t2CL=(2R2-2R1)/(t2-t1)

2、折射角的測量

B1為試塊的1次底面回波，B2 稱為試塊的2次底面回波，確定B1、B2的波型后，可以分別測量縱波和橫波的折射角。讓把探頭的縱波聲束對正（回波幅度最大時為正對位置）CSK-IB試塊上的橫孔A，用鋼板尺測量正對時探頭的前沿到試塊右邊沿的距離LA1；然后向左移動探頭，再讓縱波聲束對正橫孔B，并測量距離LB1。測量A和B的水平距離L和垂直距離H，則探頭的折射角為：

?1?tan?1(LB1?LA1?L)

H3、超聲波探測

聲束擴散角的測量：

直探頭：利用直探頭分別找到B1通孔對應的回波，移動探頭使回波幅度最大，并記錄該點的位置x0及對應回波的幅度；然后向左邊移動探頭使回波幅度減小到最大振幅的一半，并記錄該點的位置x1；同樣的方法記錄下探頭右移時回波幅度下降到最大振幅一半對應點的位置x2；則直探頭擴散角為：

??2tg?1|x2?x1| 2L斜探頭：測量出探頭的折射角β，然后利用測量直探頭同樣的方法，按下式計算斜探頭的擴散角近似為：

??2tg?1[|x2?x1|cos2?] 2L要實現對缺陷進行定位，除了必須測量（或已知）探頭的延遲、入射點外，還必須測量（或已知）探頭在該材質中的折射角和聲速。通常我們利用與被測材料同材質的試塊中兩個不同深度的橫孔對斜探頭的延遲、入射點、折射角和聲速進行測量。

五、拓展

超聲學是一門應用性和邊緣性很強的學科，從它一百多年來的發展可以看出，超聲學是隨著它在國防、工農業生產、醫學、基礎研究等領域中應用的不斷深入而得到發展的。它不斷借鑒電子學、材料科學、光學、固體物理等其他學科的內容，而使自己更加豐富。同時，超聲學的發展又為這些學科的發展提供了一些重要器件和行之有效的研究手段。如超聲探傷和超聲成像技術都是借鑒了雷達的原理和技術而發展起來的，而超聲的發展又為電子學、光電子學、雷達技術的發展提供了超聲延遲線、濾波器、卷積器、聲光調制器等重要的體波和表面波器件。超聲波在軍事中的應用主要運用超聲波方向性好的特性。由于超聲波基本上是沿直線傳播的，可以定向發射，如果漁船載有水下超聲波發生器，它旋轉著向各個方向發射超聲波，當超聲波遇到魚群時會反射回來，漁船探測到反射波就知道魚群的位置了，這種儀器叫聲納。它也可以用來探測水中的暗礁和敵人的潛艇以及測量海水的深度。參考文獻：《大學物理實驗》成正維、牛原 搜搜百科-超聲波原理和應用