换能器谐振 声速测定思考题

为什么要在共振频率下测量声速?共振频率测量:精确。为什么要用两个换能器来保持表面平衡?为什么要在实验前找到压电陶瓷换能器的最佳工作点?因为在最佳工作点,压电陶瓷换能器作为声波的发射器和接收器效果最好,为什么要用两个传感器来保持表面平衡?这是因为:(1)声波的前反射压力与斜反射压力不同,要求平行,以保证声波的前反射,从而获得最大的反射压力,使实验数据更加准确。

1、实验前为什么先要找到压电陶瓷换能器的最佳工作点,怎么调整到最佳工作…

这样,换能器才能发挥最大的效率。让系统最稳定。效率最高,主要是测试对应的频率,一般在谐振点附近。因为在最佳工作场所,压电陶瓷换能器作为声波的发射器和接收器,效果最好。调整信号频率,以在示波器上获得稳定的波形。在某一点,压电振幅最大,这个频率就是最佳工作点。重复测量5次,取平均值。

2、空气中声速的测定,为什么要使用两个换能器保持表面平衡

使用传感器的自发自收集也是可以接受的。用两个换能器,表面必须平衡,这样距离才能计算得更准确,测得的声速才有意义。平行度可以保证两者之间的距离就是声波传播的位移。测量空气中的声速时,为什么要用两个换能器来保持表面平衡?这是因为:(1)声波的前反射压力与斜反射压力不同,要求平行,以保证声波的前反射,从而获得最大的反射压力,使实验数据更加准确。

3、为什么要在谐振频率下测量声速

共振频率测量:精确。1.因为在共振频率下可以形成驻波,所以可以根据驻波来测量声波的波长,然后用波长乘以共振频率就可以得到声速的大小,否则会严重影响声速测量的精度。产生共振,振幅增大,便于观察和测量。3.测速原理:vf乘以l~(f为声波频率,L为声波波长)。所以我们需要测量F和L来测量F,利用共振现象,当发射换能器共振时,其共振频率就是声波频率,从而确定F. L测量的原因之一:实验装置采用柱面波测距原理,两相邻波之间的距离为两相邻节点之间距离的l/2。

4.串联谐振频率的测量方法:最大电流串联谐振时,阻抗的模量最小,电流最大。调整电源的工作频率,当电路电流达到最大时,此时的频率就是谐振频率。电阻和功率均压法由于串联谐振的电容和电感两端电压之和为零,所以电阻两端的电压就是电压源的电压,调节电压源的频率时,观察电阻器两端的电压。当电阻两端的电压等于电源的电压时,此时的频率就是谐振频率。

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