声速测量的驻波法和相位法有什么异同

发布网友 发布时间：2022-04-22 04:52

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热心网友 时间：2023-11-10 13:05

1、相同点：

（1）波源，驻波法、相位法用的是连续波。

（2）测量仪器，驻波法、相位法要用示波器、刻尺和频率计。

（3）原理上，驻波法、相位法原理相同，均是发射波和返回波形成驻波（在力学里对应的称共振），测量波腹到波腹之间的距离或驻波相位差为2Pi（两个波腹到波腹之间的距离）距离来计算波速（波腹到波腹之间的距离为声波长的1/2,用波长乘以频率既得声速）。

2、区别：

实验与理论分析证明：相位法测量波长比驻波法准确度要高。在与简谐运动有关的测量中，测量最大变化率点常常比测量最大值点的准确度要高。

扩展资料：

驻波法、相位法相比于时差法。

声速测量中的驻波法是观测声波与其反射波所形成的驻波。由于，改变半个波长的传播路程,驻波的波幅会变化一个周期，可以测得波长，再乘以频率，既可得到声速。

相位法法是比较接收波与发射波的相位差，在示波器上形成李沙如图。由于，改变一个波长的传播路径，相位会变化2pi，变化一个周期。从而测得波长,乘以频率,得到声速。

这两种方法的优点是通过示波器观测波形直观，又可以讲解驻波和李萨如图形，涉及知识点较多，一般学校都会选择这两种方法做测量，缺点是波腹和相位差所对应的示波器波形判断人为因素太大，测量出来的数据偏差较大。

时差法所用为脉冲波，可人为改变接收器到发射器的距离，测量脉冲发射到接收的时间差，用距离改变量除以时间改变量即可，优点是人为因素少，测量精度高，缺点（对于实验教学来说）涉及的内容少，操作太简单。

参考资料来源一：百度百科--相位

参考资料来源二：百度百科--驻波

热心网友 时间：2023-11-10 13:06

一、不同之处：

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。

声波在实际介质中传播时，相位会随介质密度的变化、混响等而变化，带来误差。另外对于固体介质，也较难进行测量。

所以实际上工程中较少应用，而是使用时差法，就是发射一个声波脉冲，接收端测量时间差，知道传播路程后就可测得声速。这种方法几乎适合大部分介质。

二、相同之处： 都用连续波测量，均依靠示波器测量

共振法：平行传播的声波与反射波产生干涉，形成驻波。改变半个波长的传播路程，驻波的波幅变化一个周期，从而可测得波长，乘以频率，得到声速。

相位法： 比较接收波相对与发射波的相位差，改变一个波长的传播路径，相位变化360度，从而通过测看相位图 ，就可测得波长，乘以频率，得到声速。

扩展资料：

与其他测频方法相比，比相法的测量结果不是以被测频率的整周期值的差异来反映测试结果，而是以比这整数值更精细的相位变化的差异来反映测试结果的，所以直接相位比对的精度远远高于直接测频或测周期方法的精度。

另外，由于频差倍增，所以差拍测周期的一系列测频方法都是尽量扩大标准频率源和被测频率源之间的误差成分，以便于提高显示和观察的分辨率。但因为设备较复杂，使用了大量的倍频器和混频器，所以线路噪声使被误差倍增后的信号的信噪比随着倍增倍数的增加而呈现出一种非线性的关系。同时，因比对设备噪声的引入，比对精度也在降低。

参考资料来源：百度百科-相位比较法

热心网友 时间：2023-11-10 13:06

热心网友 时间：2023-11-10 13:07