第一篇：聲速測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2019 年

月

日，第批 簽到序號(hào)：

【進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后填寫】

福州大學(xué)

【實(shí)驗(yàn)一】

聲速 測量

（303 實(shí)驗(yàn)室）

學(xué) 學(xué) 院

班 班 級(jí)

學(xué) 學(xué) 號(hào)

姓 姓 名

實(shí)驗(yàn)前必須完成【實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分】

登錄下載預(yù)習(xí)資料

攜帶學(xué)生證 提前 10 分鐘進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

】

【 實(shí)驗(yàn)儀器】(名稱、規(guī)格或型號(hào))

【 實(shí)驗(yàn)原理 】（文字?jǐn)⑹觥⒅饕健⒃韴D）

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分 【 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟】

】

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)部分

一、寫出示波器以下標(biāo)號(hào)的功能（用中文表述），并復(fù)習(xí)它們的位置（參本 考課本 P148 圖 圖 19-13）：

39（或 11）

25。

二、在下圖方框中標(biāo)出函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的四個(gè)部位分別對(duì)應(yīng)哪個(gè)選項(xiàng)。

Ａ、ＣＨ１ Ｂ、ＣＨ１使能 Ｃ、ＣＨ２ Ｄ、ＣＨ２使能

三、實(shí)驗(yàn)中在測量聲波波長之前，必須確定系統(tǒng)的。

頻率。

動(dòng) 調(diào)節(jié)方法是：先移動(dòng) S1 到距 S2 為 為 5 ～10 cm，緩慢調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器頻率（在 ～

kHz 連續(xù)調(diào)節(jié)），觀察哪個(gè)頻率下接收波電壓動(dòng) 幅度最大。然后移動(dòng) S1，使示波器顯示的正弦幅度最大，再細(xì)調(diào)信號(hào)以 頻率（以 0.01kHz。

為步長調(diào)節(jié)），直到接收波振幅最大。記下此時(shí)頻率。

注意：本實(shí)驗(yàn)用的聲速測定裝置 動(dòng)子是發(fā)射端，定子是接收端。

于 兩個(gè)換能器之間的距離最好大于 5 cm，嚴(yán)禁將兩個(gè)換能器接觸。

數(shù)據(jù)記錄與處理

【一】

測量系統(tǒng)的諧振頻率 f ?

k H z

此時(shí)換能器間距 L?

mm 【二】

用共振干涉法測波長（（v 公 =340.00 m/s）

1L ?

mm，11L ?

mm，? ?

mm

聲速 v =

百分偏差 B=

【三】用相位比較法測波長

（v 公 =340.00m/s）

數(shù) 次數(shù) i L i /mm 數(shù) 次數(shù) i+6 L i+6 m/mm6()/6()i iL L mm?+=-()mm ?

聲速 v =

百分偏差 B=

思考題：用相位法測量波長時(shí)，指出本實(shí)驗(yàn)用哪兩個(gè)圖 形之間的距離 ：

測量波長：（在正確的圖下畫√）

進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師要求撰寫。

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及操作成績

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師簽字

日期

實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績

報(bào)告批閱教師簽字

日期

第二篇：聲速的測定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

聲速的測定實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）學(xué)會(huì)用駐波法和相位法測量聲波在空氣中傳播速度。（2）進(jìn)一步掌握示波器、低頻信號(hào)發(fā)生器的使用方法。（3）學(xué)會(huì)用逐差法處理數(shù)據(jù)。

2、實(shí)驗(yàn)儀器

超聲聲速測定儀、低頻信號(hào)發(fā)生器DF1027B、示波器ST16B。

3、實(shí)驗(yàn)原理

3．1 實(shí)驗(yàn)原理

聲速V、頻率f和波長λ之間的關(guān)系式為V?f?。如果能用實(shí)驗(yàn)方法測量聲波的頻率f和波長λ，即可求得聲速V。常用的測量聲速的方法有以下兩種。

3．2 實(shí)驗(yàn)方法

3．2．1 駐波共振法（簡稱駐波法）

S1發(fā)出的超聲波和S2反射的超聲波在它們之間的區(qū)域內(nèi)相干涉而形成駐波。當(dāng)波源的頻率和駐波系統(tǒng)的固有頻率相等時(shí)，此駐波的振幅才達(dá)到最大值，此時(shí)的頻率為共振頻率。

駐波系統(tǒng)的固有頻率不僅與系統(tǒng)的固有性質(zhì)有關(guān)，還取決于邊界條件，在聲速實(shí)驗(yàn)中，S1、S2即為兩邊界，且必定是波節(jié)，其間可以有任意個(gè)波節(jié)，所以駐波的共振條件為：

L?n,n?1,2,3??2（1）

即當(dāng)S1和S2之間的距離L等于聲波半波長的整數(shù)倍時(shí)，駐波系統(tǒng)處于共振狀態(tài)，駐波振幅最大。在示波器上得到的信號(hào)幅度最大。當(dāng)L不滿足（1）式時(shí)，駐波系統(tǒng)偏離共振狀態(tài)，駐波振幅隨之減小。

移動(dòng)S2，可以連續(xù)地改變L的大小。由式（1）可知，任意兩個(gè)相鄰共振狀態(tài)之間，即

?S2所移過的距離為：（2）

??可見，示波器上信號(hào)幅度每一次周期性變化，相當(dāng)于L改變了2。此距離2可由超聲聲速測定儀上的游標(biāo)卡尺測得，頻率可由低頻信號(hào)發(fā)生器上的頻率計(jì)讀得，根據(jù)V???f，就可求出聲速。

3．2．2 兩個(gè)相互垂直諧振動(dòng)的合成法（簡稱相位法）

在示波器熒光屏上就出現(xiàn)兩個(gè)相互垂直的同頻率的諧振動(dòng)的合成圖形——稱為李沙如圖形。其軌跡方程為： ?L?Ln?1?Ln??n?1??2?n??2???X??Y?2XY?Cos??2??1??Sin2??2??1??????????A1A2 ?A1??A2?（5）

在一般情況下，此李沙如圖形為橢圓。當(dāng)相位差22????2??1?0時(shí)，由（5）式，得y?A2xA1，即軌跡為一條處在于第一和第三象限的直線[參見圖16—2(a)]。

2yx???1????2??1?222時(shí)，得A1A2，軌跡為以坐標(biāo)軸為主軸的橢圓 當(dāng)

2當(dāng)????2??1??時(shí)，得

y??A2xA1，軌跡為處于第二和第四象限的一條直線。

改變S1和S2之間的距離L，相當(dāng)于改變了發(fā)射波和接受波之間的相位差（????2??1），熒光屏上的圖形也隨之變化。顯然，L每變化半個(gè)波長（即?L?Ln?1?Ln?)2，位相差??就變化?。隨著振動(dòng)相位差從0→?的變化，李沙如圖形就按圖16——2(a)→（b）→(c)變化。因此，每移動(dòng)半個(gè)波長，就會(huì)重復(fù)出現(xiàn)斜率符號(hào)相反的直線。測得波長和頻率f，根據(jù)V?f?，就可計(jì)算出聲速。?

4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（1）熟悉聲速測定儀

該儀器由支架、游標(biāo)卡尺和兩只超聲壓電換能器組成。兩只超聲壓電換能器的位置分別與游標(biāo)卡尺的主尺和游標(biāo)相對(duì)定位，所以兩只換能器相對(duì)位置距離的變化量可由游標(biāo)卡尺直接讀出。

兩只超聲壓電換能器，一只為發(fā)射聲波用（電聲轉(zhuǎn)換），一只為接收聲波（聲電轉(zhuǎn)換），其結(jié)構(gòu)完全相同。發(fā)射器的平面端面用以產(chǎn)生平面聲波；接收器的平面端面則為聲波的接收面和反射面。壓電換能器產(chǎn)生的波具有平面性、單色性好以及方向性強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)可以控制頻率在超聲波范圍內(nèi)，使一般的音頻對(duì)它沒有干擾。

（2）駐波法測量聲速

1）按圖接好線路，把換能器S1引線插在低頻信號(hào)發(fā)生器的“功率輸出孔”，把換能器S2接到示波器的“Y input”。

2）打開電源開關(guān)，把頻率倍乘按鈕×10K壓入，調(diào)節(jié)幅度電位器，使數(shù)碼顯示屏讀數(shù)5--8V電壓,電壓衰減按鈕為20dB；波形選擇為正弦波（彈出狀態(tài)）。

3）壓入示波器電源開關(guān)，把示波器Y衰減開關(guān)VOLTS/DIV置0.5v檔，Y輸入方式置AC位。掃描檔TIME/DIV為20us，觸發(fā)源（觸發(fā)TRIG）選擇“內(nèi)同步INT”；觸發(fā)方式為“自動(dòng)”。

4）移動(dòng)S2位置，目測S1與S2的距離為3cm左右，調(diào)整低頻信號(hào)發(fā)生器的“頻率調(diào)節(jié)”波段開關(guān)，調(diào)節(jié)頻率微調(diào)電位器，使數(shù)碼顯示屏的頻率讀數(shù)為34.000—36.000KHz范圍。觀察示波器，當(dāng)屏幕的波形幅度最大時(shí)，說明換能器S1處于共振狀態(tài)。記下頻率f值（實(shí)驗(yàn)過程中，頻率f不許改變，否則影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）。

5）示波器熒幕的波形若不在中央，可調(diào)節(jié)垂直或水平位移電位器；波形太小（可能不穩(wěn)定）或太大，可調(diào)節(jié)Y增益電位器VARIABLE，使波形幅度適中。

6）注意：實(shí)驗(yàn)過程中不要用手觸摸兩個(gè)換能器，以免影響測量精確性。

7）向右稍移S2，并調(diào)整游標(biāo)卡尺的微調(diào)螺絲，同時(shí)觀察示波器上波形，使波形幅度最大，幅度如果超過屏幕，可調(diào)整Y增益VARIABLE，使波形滿屏。記下S2的初始位置L0。8 由近至遠(yuǎn)慢慢移動(dòng)接收器S2，逐個(gè)記下九個(gè)幅度最大的位置（即Li值）。（3）相位法測聲速

1）把示波器觸發(fā)方式選擇“外接”。

2）把示波器的“Y input”接超聲波測速儀的接收器S2,示波器“X輸入”聯(lián)接到低頻信號(hào)發(fā)生器的電壓輸出（不能接同步輸出）。

3）把S2調(diào)回距S1大約3cm，移動(dòng)接收換能器S2，調(diào)節(jié)游標(biāo)卡尺微調(diào)螺絲，同時(shí)觀察示波器的圖形變化，使圖形為“/”，記下S2初始位置LO。

4）由近至遠(yuǎn)，慢慢移動(dòng)S2,并注意觀察圖形變化，逐下記下每發(fā)生一次半周期變化（即圖形由“/”直線變到“”直線）接收換能器S2的位置讀數(shù)Li值，共測十個(gè)數(shù)據(jù)。5）實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)掉電源，整理好儀器

5、實(shí)驗(yàn)參考數(shù)據(jù)

1）駐波法測量聲速

共振頻率f=34.583KHz

表1 駐波法測量波長的測量數(shù)據(jù)

次序 Li10?3mm

93.72 98.84 104.02 109.22 114.38 次序

Li10?3mm

119.54 124.70 129.90 135.02 140.18

Li?5?Li10?3mm vLI?5?Li10?3mm

25.82 25.86 25.88 25.80 25.80

0.012 0.028 0.048 0.032 0.032 1 2 3 4 5 7 8 9 10 逐差法處理表1數(shù)據(jù)

152SL?L?vLi?5?Li?I?5in?1i?1標(biāo)準(zhǔn)偏差=0.036mm CnSLi?5?Li?1.65?0.036?0.06?vLI?5?Li

uB??m3?0.023?0.012mm

合成不確定度為

222222uLI?5?LI?uA?uB?SL?u?0.036?0.012?0.038(mm)?LBi?5i

3頻率f不確定度聲速V的相對(duì)不確定度

EV?(uff)?(2uf??mf?0.3463?0.2(HZ)

uLI?5?LiLi?5?Li)2?(0.220.0382)?()?0.006?0.6%34.58325.832

聲速的計(jì)算

V? 22f(Li?5?Li)?34.583?25.832?357.34(m/s)55

聲速V不確定度為

uV?VEV?357.34?0.006?3(m/s)

室溫時(shí)聲速結(jié)果表達(dá)式： ?V?V?uV?357.34?0.006(m/s)(p?0.683)??EV?0.6%

2）相位法測量聲速

參考駐波法。

6.結(jié)論：1)實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果與理論值接近，是誤差允許范圍。2）相位法測量優(yōu)于駐波法測量。

7.誤差分析：1）共振頻率的不穩(wěn)定。2）換能器的不完全平行。3）示波器上振幅極大值的不穩(wěn)。4）隨著換能器的距離的增加能量會(huì)有減弱。5）測量時(shí)會(huì)含有回程差。

第三篇：RTK測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)一：RTK（電臺(tái)模式）

一 實(shí)驗(yàn)過程

（1）基準(zhǔn)站和流動(dòng)站參數(shù)的設(shè)置

1、啟動(dòng)手簿上的藍(lán)牙；

2、建立文件并進(jìn)行命名；

3、手簿與基準(zhǔn)站進(jìn)行連接；

4、對(duì)基準(zhǔn)站進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

5、啟動(dòng)基準(zhǔn)站；

6、對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行類似的連接于設(shè)置；（2）GPS-RTK數(shù)據(jù)采集方法及過程

1、用手簿進(jìn)行基準(zhǔn)站和流動(dòng)站參數(shù)的設(shè)置；

2、完成手簿與基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的連接之后就可進(jìn)行GPS-RTK測量工作了；

3、選主菜單上的“測量”，選擇RTK，選擇“測量點(diǎn)”，就可以進(jìn)行單點(diǎn)測量，在進(jìn)行單點(diǎn)測量時(shí)，根據(jù)具體情況設(shè)定精度，若長時(shí)間搜索精度還是在浮動(dòng)，則說明該點(diǎn)無法衛(wèi)星接收情況較差，無法測出。

4、選擇“放樣”，就可以對(duì)已知點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行放樣，根據(jù)手簿的提示移動(dòng)流動(dòng)站，直到找到所需點(diǎn)為止。

二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)二：RTK（GPRS模式）

一 實(shí)驗(yàn)過程：

用電臺(tái)發(fā)射時(shí)，基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之前的數(shù)據(jù)通訊是通過電臺(tái)來完成的，基準(zhǔn)站電臺(tái)把基站數(shù)據(jù)調(diào)制后以載波方式發(fā)出，流動(dòng)站電臺(tái)接收載波數(shù)據(jù)后解調(diào)。而GPRS方式作業(yè)時(shí)數(shù)據(jù)是通過公網(wǎng)傳輸?shù)模鶞?zhǔn)站和流動(dòng)站各需要一張開通了網(wǎng)絡(luò)功能的SIM卡，作業(yè)時(shí)基站和流動(dòng)站分別通過SIM卡連接上INTERNET網(wǎng)絡(luò)，然后流動(dòng)站需要輸入基準(zhǔn)站的IP地址，經(jīng)由INTERNET網(wǎng)通過IP地址來訪問基準(zhǔn)站以獲取基站數(shù)據(jù)。

將RTK設(shè)置好后，采集測量區(qū)域周邊的三個(gè)角坐標(biāo)，進(jìn)行點(diǎn)校正。點(diǎn)校正后進(jìn)行點(diǎn)的測量 二 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

三 誤差分析及減小誤差的方法：

（1）衛(wèi)星星歷誤差，衛(wèi)星星歷誤差實(shí)際上就是衛(wèi)星位置的確定誤差，其大小取決于衛(wèi)星跟蹤的數(shù)量及空間分布，觀測值數(shù)量及精度．

（2）接收機(jī)鐘誤差，減弱方法是的把每一個(gè)觀測時(shí)刻接收機(jī)差當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立未知參數(shù)在數(shù)據(jù)處理中與觀測站的位置參數(shù)一并求解．

（3）衛(wèi)星信號(hào)傳播誤差，包括電離層和對(duì)流層時(shí)廷誤差．（4）多路徑誤差，多路徑誤差是指衛(wèi)星信號(hào)通過不同的路徑傳輸?shù)浇邮諜C(jī)天線．多路徑效應(yīng)不反與反射系數(shù)有關(guān)，也與反射物離測站的距離及衛(wèi)星的信號(hào)方向有關(guān)，由于無法建立準(zhǔn)確的誤差改正模型，只能恰當(dāng)?shù)倪x擇地點(diǎn)測量，避開信號(hào)反射物．

（5）人差，儀器沒有完全對(duì)中，沒有絕對(duì)整平． 四 實(shí)驗(yàn)對(duì)比

通過三次實(shí)驗(yàn)對(duì)十個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)測量，發(fā)現(xiàn)數(shù)值之間相差很大，在第二、三實(shí)驗(yàn)時(shí)都應(yīng)該進(jìn)行點(diǎn)校正，而沒有經(jīng)過點(diǎn)校正，所以誤差很大

實(shí)驗(yàn)體會(huì)

通過這次實(shí)習(xí)使自己在課堂上學(xué)的模糊的理論知識(shí)得到了清晰的理解，同時(shí)也感到自己所學(xué)的理論知道的嚴(yán)重不足，在做實(shí)驗(yàn)過程中，步驟都是聽老師的，自己完全沒有頭緒，不理解每一步的意義，但是老師很耐心的回答我們的每一個(gè)問題，在教授步驟時(shí)也會(huì)給我們講解原理，因此，在實(shí)驗(yàn)過程中，我發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)理解完全不夠，但是實(shí)習(xí)中遇到的問題能分析,在測量過程中突然收不到衛(wèi)星信號(hào),這種情況可能是流動(dòng)站或基準(zhǔn)站的電源沒電或接收機(jī)的連線出現(xiàn)問題.在測量過程中突然顯示單點(diǎn)定位可能是接收到的衛(wèi)星數(shù)量不夠而無法解算.在觀測過程中手薄上的解算值始終不能固定,可能是流動(dòng)站的選點(diǎn)有問題,周圍可能有高壓輸電線,高大建筑物.使自己的解決問題的能力增強(qiáng)了。

同時(shí)在實(shí)習(xí)過程中又加強(qiáng)了理論知識(shí)的強(qiáng)化使自己對(duì)這門學(xué)科又有了新的理解．我覺得這門學(xué)科應(yīng)該是在實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論，但實(shí)踐前的理論學(xué)習(xí)也是必不可少的．我們應(yīng)該理論與實(shí)踐相結(jié)合。

第四篇：電子測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

電子測量調(diào)研報(bào)告

題

目： 電子測量技術(shù)發(fā)展與儀器

姓 名：

學(xué) 院： 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院

專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)：

2013年 6月16日

電子測量技術(shù)發(fā)展與儀器

摘要：:科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了電子測量技術(shù)的快速發(fā)展,同樣地電子測量技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了測量儀器的不斷更新。本文介紹了電子測量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,并論述了電子測量儀器發(fā)展的過去與現(xiàn)狀。最后，探討了電子測量技術(shù)與儀器的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：發(fā)展、測量、儀器、趨勢

一、電子測量技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化大生產(chǎn)中那些要求精密和準(zhǔn)確測量的內(nèi)容通常都是運(yùn)用了電子測量的方法來實(shí)現(xiàn)的。電子測量主要應(yīng)用于電專業(yè)的測量,例如電信號(hào)傳輸特性的測量。電子測量也廣泛的應(yīng)用于非電專業(yè)的測量。例如,它通過各種類型的傳感器,能量轉(zhuǎn)化器把非電量轉(zhuǎn)換為電量進(jìn)行研究,而后得出反映出非電量的測量結(jié)果。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,測量的內(nèi)容愈來愈廣泛,通常包括以下幾個(gè)方面:(1)電能量的測量,包括對(duì)于電流、電壓、電功率的測量。

(2)信號(hào)的特性及所受干擾的測量,例如信號(hào)的失真度、頻率相位、脈沖參數(shù)、調(diào)制度、信號(hào)頻譜、信噪比等。

(3)元件和電路參數(shù)的測量,例如電限、電感、電容、電子器件(電子管、晶體管、揚(yáng)效應(yīng)管等)的測量,集成電路的測量,電路頻率響應(yīng)、通頻帶寬度、品質(zhì)因數(shù)、相位移、延時(shí)、衰減和增益等的測量。

由于電子測量技術(shù)的許多無可比擬的優(yōu)點(diǎn),許多非電量的測量也可以通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再利用電子技術(shù)進(jìn)行測量。例如,高溫爐中的溫度、深海的壓力等許多人們不能親身到的地方或無法直接測量的量,都可以通過這種方式進(jìn)行測量。與其它的測量相比,電子測 量具有以下幾個(gè)明顯的特點(diǎn):(1)測量頻率范圍寬,電子測量能工作在這樣寬的頻率范圍,這就使它的應(yīng)用范圍很廣。(2)量程很廣,由于所測量的大小相差極大,要求測量儀器的量程也極寬,同一臺(tái)電子儀器,經(jīng)常能做到量程寬達(dá)很多數(shù)量級(jí)。

(3)測量準(zhǔn)確度高,電子儀器的準(zhǔn)確度通常可比其它測量儀器高很多,特別是對(duì)頻率和時(shí)間的測量。電子測量準(zhǔn)確度高,正是它在現(xiàn)代科技領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的重要原因。

(4)測量速度快,電子測量由于是通過電子運(yùn)動(dòng)和電磁波的傳播來進(jìn)行工作的,因此具有其它測量方法通常無法類比的高速度。

(5)易于實(shí)現(xiàn)遙測和長期不間斷的測量,顯示方式又可以做到清晰、直觀。由于可以把電子儀器或與它連接的傳感器放到人類不便長期停留或無法到達(dá)的區(qū)域去進(jìn)行遙測,而且可在被測對(duì)象正常工作的情況下進(jìn)行測量。對(duì)于測量結(jié)果,電子測量的顯示方法也比較清晰、直觀。

(6)易于利用計(jì)算機(jī),形成電子測量與計(jì)算技術(shù)的緊密結(jié)合。

二、國內(nèi)電子測量儀器發(fā)展的過去與現(xiàn)狀

我國電子測量儀器大致經(jīng)歷了“模擬式-數(shù)字式-智能式、程控式”的發(fā)展歷程。20世紀(jì)50年代,新中國第一個(gè)五年計(jì)劃在重點(diǎn)發(fā)展電子產(chǎn)業(yè)中就規(guī)劃了電子測量儀器。經(jīng)過50多年的發(fā)展,我國不但具有一個(gè)較為完整的電子儀器產(chǎn)業(yè)體系,還有一大批電子測量技術(shù)人才。最近幾年,隨著世界高新技術(shù)的不斷發(fā)展,我國電子測量儀器在以下一些重大科技領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展：

(1)調(diào)制域分析儀研究成功。調(diào)制域測試技術(shù)是20世紀(jì)末出現(xiàn)的十分重要且技術(shù)難度很

高的一門新興測試技術(shù),它是用來測量輸入信號(hào)隨時(shí)間變化的頻率值,所產(chǎn)生的顯示圖形代表信號(hào)調(diào)制域,是信號(hào)頻率值與時(shí)間的關(guān)系。這種方法非常適合測量定時(shí)信號(hào),相位編碼信號(hào)或頻率編碼信號(hào),必將對(duì)眾多測試問題的解決做出突出貢獻(xiàn)。

(2)VXI總線技術(shù)取得重大進(jìn)展。VXI總線技術(shù)是二十世紀(jì)末出現(xiàn)的一種新的母線技術(shù)。它將VME總線和GPIB結(jié)合起來構(gòu)成一個(gè)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口母線,是一個(gè)完全開放的適應(yīng)多廠家儀器產(chǎn)品(模塊、插卡式)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這種總線技術(shù)具有便攜性、測試速度高、適應(yīng)性和靈活性強(qiáng)、價(jià)格適中以及有利于充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)作用的優(yōu)點(diǎn)。

(3)微波毫米波矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀開發(fā)成功。矢量分析儀能同時(shí)獲得被測對(duì)象的幅度、相位和群時(shí)延特性,成為現(xiàn)代電子裝備必備的、關(guān)鍵的測試設(shè)備。另外它還在非線性、大功率網(wǎng)絡(luò)的測試和分析中發(fā)揮著重要作用。

(4)電子測量儀器向毫米波推進(jìn)。眾多民用和軍用電子裝備都在向毫米波發(fā)展,特別是在軍事方面,其發(fā)展更為迅速。近幾年,我們十分重視電子儀器向毫米波發(fā)展。

(5)通信測量儀器水平達(dá)到新的高度。通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速,為適應(yīng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我國加快發(fā)展通信電子測量儀器。近年來研制成功的誤碼測試儀、數(shù)字傳輸/數(shù)據(jù)通信分析儀、七號(hào)信令測試儀、數(shù)字微波通信測試儀等產(chǎn)品都達(dá)到了20世紀(jì)末國際先進(jìn)水平。

(6)數(shù)字化儀器迅速發(fā)展。近幾年,數(shù)字化儀器在迅速發(fā)展,我國也在不斷研制并推出各種新型數(shù)字化儀器,譬如數(shù)字示波器、數(shù)字調(diào)制裝置、數(shù)字化函數(shù)/任意波形發(fā)生器、數(shù)字化頻率計(jì)數(shù)器等眾多產(chǎn)品。

三、國產(chǎn)電子測量儀器發(fā)展的機(jī)遇

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新產(chǎn)品新技術(shù)日新月異,對(duì)電子測量儀器提出很多新需求,由于測量儀器的先導(dǎo)作用,所有電子技術(shù)的應(yīng)用熱點(diǎn)都會(huì)成為測量測試技術(shù)的生長點(diǎn),國內(nèi)儀器企業(yè)研制并成功向市場推出了大量新技術(shù)、新型儀器產(chǎn)品,適應(yīng)市場需要。同時(shí),以新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展為契機(jī)帶動(dòng)電子儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展。數(shù)字電視、新一代移動(dòng)通信和下一代互聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)、新的生產(chǎn)工藝和技術(shù)要求也為儀器發(fā)展創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇。目前,我國制造業(yè)發(fā)達(dá)、服務(wù)業(yè)興旺,各種電器產(chǎn)品的研制生產(chǎn)維修服務(wù)、各種用戶需求都用到越來越多、劃分細(xì)致的各種電子測量儀器,市場前景樂觀、產(chǎn)品開發(fā)大有作為。

目前,雖然國產(chǎn)電子測量儀器發(fā)展面臨著前所未有的機(jī)遇,但是由于多種原因,使得在這一行業(yè)發(fā)展過程中還存在著許許多多的挑戰(zhàn)。為此,還需要我們積極采取一些有用的措施,才能推進(jìn)我國儀器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

四、電子測量儀器發(fā)展趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,測量范圍日益擴(kuò)大,測量任務(wù)越來越復(fù)雜,測量工作量隨之加大,對(duì)測量精度和速度的要求也越來越高。在實(shí)際測量中,不僅要求連續(xù)實(shí)時(shí)顯示,而且要求實(shí)時(shí)處理大量的測試數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)儀器很難滿足這些要求,這就迫使儀器朝著數(shù)字化、智能化、多功能、小型化、模塊化、虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化和開放型方向發(fā)展,隨著技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,這種演進(jìn)的趨勢也在明顯加強(qiáng)。因此出現(xiàn)了以計(jì)算機(jī)或微處理器為核心,將檢測技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)完美地結(jié)合起來的現(xiàn)代電子測量儀器(系統(tǒng))。它主要有以下幾種類型:(1)以通用微處理器為核心構(gòu)成的智能化電子儀器。智能儀器又稱為靈巧儀器,它是將人工智能的理論、方法和技術(shù)應(yīng)用于儀器,使其具有類似人的智能特性或功能的儀器。它的硬件組成通常包括微處理器與存儲(chǔ)器、鍵盤開關(guān)與顯示輸出、測試功能模塊或測試信號(hào)源、總線與標(biāo)準(zhǔn)接口等部分。

(2)以通用微型計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)構(gòu)成的個(gè)人儀器系統(tǒng)。個(gè)人儀器系統(tǒng)將若干儀器的測試功

能模塊并聯(lián)接入個(gè)人計(jì)算機(jī)的內(nèi)部總線,借助于測試軟件,各儀器模塊與計(jì)算機(jī)靈活地結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助測試、程控操作、數(shù)據(jù)采集和運(yùn)算處理,以及多種方式輸出測試結(jié)果。其硬件由個(gè)人計(jì)算機(jī)、多個(gè)測試功能模塊及接口、儀用標(biāo)準(zhǔn)接口等組成。

(3)以通用計(jì)算機(jī)為核心,以國際上標(biāo)準(zhǔn)化的儀器接口總線為基礎(chǔ),由可程控的通用電子儀器構(gòu)成的現(xiàn)代自動(dòng)測試系統(tǒng)。所謂自動(dòng)測試系統(tǒng),就是在計(jì)算機(jī)的控制和管理下,很少需 要人工參與,由各種測量儀器對(duì)電量、非電量進(jìn)行自動(dòng)測量、數(shù)據(jù)處理,并以顯示、打印等適當(dāng)?shù)姆绞浇o出測量結(jié)果的系統(tǒng)。自動(dòng)測試系統(tǒng)的組成包括控制器、程控儀器設(shè)備、總線與接口、測試軟件、被測對(duì)象5部分。

(4)以通用計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)建立的可編程虛擬儀器。虛擬儀器是指以通用計(jì)算機(jī)作為核心的硬件平臺(tái),配以相應(yīng)測試功能的硬件作為信號(hào)輸入/輸出接口,利用儀器軟件開發(fā)平臺(tái)在計(jì)算機(jī)的屏幕上虛擬出儀器的面板和相應(yīng)的功能,通過鼠標(biāo)或鍵盤操作的儀器。

五、結(jié) 語

經(jīng)過50多年從無到有的發(fā)展歷程,我國的電子測量儀器產(chǎn)業(yè)已形成一個(gè)完備的產(chǎn)業(yè)體系。但國產(chǎn)電子測量儀器在發(fā)展過程中還存在一些問題,在對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析基礎(chǔ)上,指出了當(dāng)前我國電子測量儀器發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。另外,隨著社會(huì)信息化程度不斷加強(qiáng),測量需求也在不斷改變,例如測量范圍不斷擴(kuò)大,測量精度要求越來越高,要求測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化處理等。為了滿足這些改變的用戶需求,我國電子儀器工程師不斷地在原有電子測量技術(shù)及儀器水平的基礎(chǔ)上改革創(chuàng)新,趕追世界先進(jìn)水平,使得國產(chǎn)電子測量儀器向以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的功能越來越多,處理信息量越來越大,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛的現(xiàn)代電子測量儀器方向發(fā)展。總之,經(jīng)過廣大電子測量儀器人員的共同努力,我國電子技術(shù)和電子產(chǎn)業(yè)水平有很大提高。目前與國外相比雖然還有些差距,但已經(jīng)基本改變過去跟著國外走的狀況。針對(duì)這一情況,還應(yīng)該在研究國外電子測量儀器發(fā)展趨勢的同時(shí),深入到我國儀器用戶中去,了解他們的需求,研制出適合我國國情的電子測量儀器,推進(jìn)國產(chǎn)電子測量儀器向國際先進(jìn)水平邁進(jìn)，并且來促進(jìn)我國的電子測量行業(yè)的快速發(fā)展。

參考英文文獻(xiàn)

The Development and Future of Electronic Measurement

Technology Abstract—This paper describes the electronic measurement on the importance of the development of modern science and technology;provide an overview of recent electronic measurement of the latest development of the new measurement methods and tools;macro grasp of electronic measurement technology future trends.And DDS technology as an example of modern electronic measurement field the new concept.Keywords-Electronic;Measuring;Intelligent;Virtual;Instrument.Ⅰ.Introduction

With modern science and technology and the development of industrial production, the measurement of a higher requirement.fast, real-time, accurate,automatic measurement has become the mainstream of the development of modern measurement techniques.Can be said that there can be no measurement signal analysis and processing, access to information to become a talk, based on the information on the information technology and computer technology has become a source of water.Electrically, with its sub-measurement technology many advantages to become the protagonist of modern measurement technology in information acquisition and industrial control does not play alternative role.20th century, is based on the LSI important period of development, it also brings electronic measuring instrument technology revolution.Since LSI large number of applications, making the modern electronic measuring instruments are smaller, more comprehensive, higher reliability, lower power consumption.Similarly, computer technology and software technology for the electronic measurement essentially leap – virtual intended to produce the instrument, made a great contribution.Ⅱ.Recent development results

A.Rapid development of digital instruments

In recent years, as DSP(digital signal processing)technology, the rapid development of a variety of outstanding performance DSP integrated chips are emerging, digital instruments to get a new development.For example, digital oscilloscope, digital modulation devices, digital function generator, arbitrary waveform generators, digital frequency counter and many other products.B.Modulation Domain Analyzer successful research

Modulation Domain testing techniques in the frequency domain and frequency domain has been developed very mature late 20th century the emergence of a new type of measurement Test technologies that known as the “three field” testing technology.Modulation domain test is to measure the input signal varies over time the frequency value, the displayed graphical representation of the signal generated by the modulation domain, the frequency value of the signal versus time.Modulation Domain testing technology is an emerging technology very important and difficult and very large test techniques, depending on the science and technology and electronic equipment rapid development.This method is very suitable for measuring the timing signal, phase or frequency-coded signal is coded signal.Modulation Domain Testing

Technology Surgery appears bound to numerous test problems and make new contributions.Facts have proved that modulation domain analysis techniques, in an increasingly more applications become an indispensable testing technology, especially in the field of military electronic test more of its significance.C.VXI bus technology has made significant progress

VXI bus technology is the twentieth century the emergence of a new bus technology.It first appeared in the United States, used in the United States Air Military electronic measuring instruments.VXI and GPIB bus to the VME bus are combined to form a new standard for modular instrumentation platform that can meet the needs of future instrumentation, electronic measurement instruments and systems to make step into a new period of development.VXI bus is a new industry standard interface bus 121 is a completely open, multi-vendor equipment to adapt products(modules, plug-in)industry standards.The introduction of this standard there are three reasons: First, to adapt to technical requirements of the development, the second is the lack of multi-vendor instrument connectivity, three is the military's needs, and this is the most important aspect.This new bus standard applications in the United States, the Chinese community are very much appreciated, numerous researchers.And after years of exploration, the country has made great progress in the implementation of certain aspects of the specific application, especially in the application of many military radar systems.D.Millimeter wave electronic test equipment to advance

Numerous civilian and military electronic equipment in the millimeter-wave development, particularly in the military field, and its development more rapidly.Advance Taking into account the future of electronic warfare systems signal environment will reach 1-2 million pulses / sec, equipment systems may want to perform several one hundred million represents.So, the current IC processing power can not meet the requirements of military electronic equipment, which will affect the next generation of electronic warfare systems operational capability, this must be the development of ultra-high-speed integrated circuits(VHSIC).So from a monolithic integrated circuit chip set test into several one hundred thousand to one million across several, which correspondingly substantial increase in the difficulty of the test.Ⅲ.Electronic Measurement Technology Trends A.Networking and modular

Since the measurement instrument interface standards harmonization and bus technology development, electronic measurement instruments and computer gradually melt as a body.Multiple measuring instruments and mutual sharing of data between the control and the standard interface through the bus station with a computer connected to the network constituted achieved.Same time as the instrument's modular, reduce costs, improve application flexibility, greatly improving cost performance.B.Vrtualization software technology

From the history of the development, electronic measurement instruments has gone from analog instruments, intelligent instruments to the history of virtual instruments, which are based on each leap advances in computer technology as the driving force.With the rapid development of computer technology, computer digitized using static and dynamic analysis of the ideal test has finally become a reality.One of several key technologies, including computer precision, speed;analog to digital conversion accuracy, speed;memory, hard disk storage capacity and speed;

computer and A / D price issues have been resolved.Combined with a variety of functions dedicated software the rapid development of a new technology emerges-virtual instrument(VirtualIstrument, referred to VI).VI technology development and application of the United States from 1986 designed by NI LabVIEW, it is a graphics-based development, debugging and running programs integrated environment to realize the concept of a VI.NI's “Software Instrument”(Softwareisinstrument)completely broke the traditional instruments can only be given by the manufacturer the user can not change the situation.C.Highly intelligent

With cutting-edge technology(such as aerospace, weapons engineering)and high-risk project development needs of electronic measurement technology increasing degree of intelligence.But in recent years the field of embedded computer technology development to enhance the intelligence of electronic measuring instruments provide good conditions.Emerging in recent years, such as embedded chip FPGA, ARM, CPLD, etc., they are a high-reliability, high stability, fast immediately applied to electronic measuring instruments.The microcomputer-based processing technology microprocessor allows the measurement methods of measuring instruments diversification measure real-time and highly intelligent.Ⅳ.DDS technology development history

In the traditional field of electronic measurement and instrumentation, PLL Frequency Synthesizer(PLL)is the most commonly used frequency co into technology.As electronic measurement and instrumentation industry continues to develop, for frequency synthesis techniques are increasingly high requirements.2Oth emerged in the mid-century direct digital frequency synthesis(DDS)is an all-digital frequency synthesis technology, due to its special principle and structure, so that in electronics, communications, access to a growing range of applications.In the field of electronic measurement and instrumentation, DDS The main applications include: audio testing, product testing, the instantaneous power signal reproduction, shock and vibration test, medical test equipment, conventional waveforms and arbitrary waveform generator, high precision, multi-function modulation etc.Ⅴ.Conclusion

In summary, in the 21st century electronic measuring instruments with chip technology and DSP technology will reach an unprecedented high performance, with computer technology and the further integration of the instrument, the instrument's ease of operation, easy scalability, measurement capability, the number of data processing and analysis capabilities have been greatly improved.At the same time, software engineering and network technologies are increasingly being applied to various fields, development of simulation technology as well as electronic measurement provides a more powerful and convenient tool.In short, the electronic measurement technology development is a multi-disciplinary, multi-field development co-crystallization, while between them for each other and mutual service of with the development.

第五篇：應(yīng)變測量實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、學(xué)習(xí)應(yīng)變片粘貼、使用的基本方法

2、學(xué)習(xí)電橋的聯(lián)線方法及電橋的測量原理和特點(diǎn)

3、學(xué)習(xí)使用WS-3811應(yīng)變儀測量應(yīng)變的基本方法

二、實(shí)驗(yàn)原理

利用惠斯登電橋原理進(jìn)行測量

三、實(shí)驗(yàn)儀器

微型計(jì)算機(jī)、WS-3811數(shù)字式應(yīng)變儀、橋盒、應(yīng)變片及其附件

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.選擇與橋盒內(nèi)置電阻相匹配的應(yīng)變片；

2.用砂紙打磨鋼片表面測點(diǎn)，使測點(diǎn)表面平整、光潔，并做清潔處理；

3.用膠水把應(yīng)變片和轉(zhuǎn)接片貼到測點(diǎn)上，盡量使應(yīng)變片與被測物緊密貼合，如圖1所示： 4.放置幾分鐘，使它自然干燥； 5.如圖2把導(dǎo)線接到橋盒插頭上；

6.打開應(yīng)變數(shù)據(jù)采集程序，進(jìn)行測試和設(shè)置：應(yīng)變量程設(shè)置為±40000με，濾波頻率 設(shè)置為20Hz，界面如圖3；

7.校準(zhǔn)儀器，選擇“自動(dòng)校準(zhǔn)”，設(shè)置界面如圖4所示；

8.動(dòng)態(tài)應(yīng)變數(shù)據(jù)采集。把橋盒連接到試驗(yàn)儀上，試驗(yàn)儀已與電腦連接。把被測金屬長 片的一端用手按在桌沿，使它伸出桌面。設(shè)置好參數(shù)，點(diǎn)擊“開始示波”，此時(shí)波形為一條直線，說明連接正常，再用手撥動(dòng)金屬長片伸出桌面的那一端使它振動(dòng)，這時(shí)波形如圖5，操作界面如圖5所示；

9.截圖，保存數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)完成。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示：

六、思考題

1.半橋接法應(yīng)用于兩個(gè)應(yīng)變片，1/4橋接法應(yīng)用于一個(gè)應(yīng)變片，前者的橋盒上多接了一根兩個(gè)應(yīng)變片的共用線，少了一個(gè)短接插片。

2.清零操作是為了使開始的電壓偏移量變?yōu)榱悖?zhǔn)的目的是使測試值更加精確，減少儀器的誤差。