加热圈对虚拟化仪器的速率测量中的效用

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点击量: 214729 来源: 无锡斯洛森测控技术发展有限公司
加热圈对虚拟化仪器的速率测量中的效用
1由于音叉仅能发出一个固定频率的声音给实验带来了一定的局限性。为此本文引入虚拟仪器TTG技术,这样不仅能改变原有实验的局限性,而且还可以激发学生对虚拟仪器与计算机这些新技术的了解与掌握 湿度传感器探头 , 不锈钢电热管 , PT100 传感器 , 流体电磁阀 , 铸铝加热器 , 加热圈

  2虚拟仪器TTG

  TTG的全称为Test Tone Generator ( http: www.esser. u net. com ttg. htm是它的下载地址) ,它是一种虚拟仪器。虚拟仪器也叫计算机仪器,是以计算机为基本硬件平台。虚拟仪器TTG可以把个人计算机转换为函数发生器。它能够产生持续、扫频的语调和有脚本编写能力,边框形式存储器,记忆力和倍数声卡支持。也可以产生正弦波,正方形波,三角波等,它没有对频率或者幅度调制的限制,简单易用,功能多样,体积也小。图中圆圈中可以直接输入想要得到的频率,通过声卡你就可以听到所要的频率的音调。

  3声速测量的实验原理

  耳机中发出的声波以空气为媒质,通过共鸣管内的空气柱垂直入射至水面,并被水面反射回来产生反射的纵波。此反射的纵波和入射的纵波发生干涉产生了纵驻波,水面是波节。当管内空气柱长度l为4的奇数倍时(为波长) ,纵驻波的振幅*大,管口是波腹,此时可听到一共鸣声(强的嗡嗡声)。调节空气柱的长度,可听到几次共鸣声。对应于两相邻共鸣声的水面高度差为/ 2.由此可求得,并由u = f ,即可求得空气中的声速所示。

  用到的实验仪器、设备:共鸣管,温度计,蓄水筒,个人计算机,耳机,虚拟仪器TTG软件。

  4实验内容与步骤

  ( 1)记录室温t 1,并转换为**温度T 1。( T 1 = t 1 + 273. 15)。

  ( 2)提高蓄水筒,使共鸣管内水面离管口几厘米处。

  (3)在计算机上运行TTG虚拟软件,并把耳机置于共鸣管口之上(靠近管口,但不能与管口相碰) ,且耳机平面与管口平面平行。然后将蓄水筒下移,以增加共鸣管内空气柱长度,当**次听到共鸣声时固定螺丝A,这一过程称为粗调。然后转动螺丝B进行细调,通过反复多次的调节,就可以记录下共鸣点的位置,记录此时水面对应的位置d 1。

  ( 4)再将蓄水管下移,先粗调后细调记录**次共鸣声水面对应的位置d 2。

  ( 5)改变TTG中的频率重复以上3、4过程。

  ( 6)再次记录室温t 2,并转换为**温度T 2,以T = T 1 + T 2作为实验时空气的温度。

  (7)把所得的数据分别填入中并求出对应的声速。

  ( 8)求声速并进行修正。

  5数据测量及结果

  6结语在原有简易的实验装置基础上引入现代高科技术。通过本实验学生不仅了解声速的测量方法,而且还可以掌握现在流行的虚拟仪器的概念、使用方法等技能。

  将虚拟仪器技术应用于实验教学,不仅降低了实验教学成本,而且将物理实验从传统的以动手为主的验证性实验提升为动手+电脑相结合的综合性设计性实验。