测距原理

测距原理
测距原理

现在市面上的测距仪主要分为三类:激光测距仪、超声波测距仪、红外测距仪,我们介绍对测距仪原理的分析也主要介绍这三种。1. 激光测距仪

激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。

激光测距仪是目前使用最为广泛的测距仪,激光测距仪又可以分类为手持式激光测距仪(测量距离0-300米),望远镜激光测距仪(测量距离500-3000米)。

激光测距原理就是激光发射机发出一束激光,激光遇到物体后反射回来,接收机收到反射回来的激光,计算自发出激光到收到激光的时间,用此时间乘以激光的速度再除以2就是测距仪到被测物体见的距离

2. 超声波测距仪

超声波测距仪是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。通过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T,然后求出距离L。

超声波测距仪,由于超声波受周围环境影响较大,所以一般测量距离比较短,测量精度比较低。目前使用范围不是很广阔,但价格比较低,一般几百元左右。

3.红外测距仪

用调制的红外光进行精密测距的仪器,测程一般为1-5公里。利用的是红外线传播时的不扩散原理:因为红外线在穿越其它物质时折射率很小,所以长距离的测距仪都会考虑红外线,而红外线的传播是需要时间的,当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接受到再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离

红外测距的优点是便宜,易制,安全,缺点是精度低,距离近,方向性差。

激光测距仪的测量原理及作用方法随着科技的发展,似乎有大部分的人都还不晓得有激光测距仪,不了解激光测距仪。甚至有部分工人还在用卷尺量距离,用笔算面积‘体积等等。下面我介绍下激光测距仪的原理和使用方法,可以让工人们高效率,高精度的工作、学习。激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。若激光是连续发射的,测程可达40公里左右,衬氟蝶阀并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的,一般绝对精度较低,但用于远距离量,可以达到很好的相对精度。世界上第一台激光器,是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年,首先研制成功的。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置

的研究。

1961年,第一台军用激光测距仪通过了美国军方论证试验,对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一,因而被广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。由于激光测距仪价格不断下调,工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪,可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。主要分类一维激光测距仪用于距离测量、定位;二维激光测距仪(ScanningLaser Rangefinder)用于轮廓测量,定位、区域监控等领域;三维激光测距仪(3D LaserRangefinder)用于三维轮廓测量,

三维空间定位等领域。

1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么?

测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间,然后通过光速c=299792458m/s和大气折射系数n计算出距离D。由于直接测量时间比较困难,通常是测定连续波的相位,称为测相式测距仪。当然,也有脉冲式测距仪,典型的是WILD的DI-3000需要注意,

测相并不是测量红外或者激光的相位,而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测距仪,用于房

屋测量,其工作原理与此相同。

2.被测物体平面必须与光线垂直么?

通常精密测距需要全反射棱镜配合,而房屋量测用的测距仪,直接以光滑的墙面反射测量,主要是因为距离比较近,光反射回来的信号强度够大。与此可以知道,一定要垂直,否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。3.若被测物体平面为漫反射是否可以?通常也是可以的,实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。4.超声波测距精度比较低,现在很少使用。

直供线路故障测距修正方法

直供线路故障测距修正说明 1.测距原理 直供测距定值说明: 表测距定值表(针对直供线路有效) 注意单位电抗和总电抗都是二次换算值. 测距分段数:测距时将此馈线根据不同的电抗区段分成的测距分段的个数。 单位电抗:在此分段内接触网的单位电抗值,为二次值,x2=x1*K U/K I,单位Ω/Km. 总电抗:保护安装处到此分段末端的总电抗,为二次值,单位Ω。 距离:保护安装处到此分段末端的总距离,单位Km。 以4段分段的故标定值设置举例如下: 变电所 供电线区间线路站场区间线路 设馈线压互变比27.5/0.1,流互变比800/5, 供电线单位电抗0.65Ω/Km,接触网线路单位电抗0.42Ω/Km,站场单位电抗0.2Ω/Km,L1=1Km,L2=10Km,L3=12Km,L4=25Km。则故障测距定值设置如下:

2.测距修正方法 具备原始测距整定数据,现场保护动作数据,实际短路位置数据等相关参数 主要有:整定数据:N,x1,X1,L1,x2,X2,L2,……. 动作数据: Xs,Lj 所在段K, 实际故障距离Ls 设修正后的测距定值:N,x1’,X1’,L1,x2’,X2’,L2,……. 3.计算原理 1)第一段内故障,测距定值修正方法: X1’=L1/Ls*X1 x1’=X1’/L1,其他段根据此参数重新计算 2)第二段内故障,测距定值修正方法: X2’=X1+(L2-L1)*(X-X1)/(Ls-L1) x2’=(X2’-X1)/(L2-L1),后续分段根据此参数重新计算 3)第I段(I≠1) XI’=X I-1+(L I-L I-1)*(X-X I-1)/(L S-L I-1) x i’=(X I’-X I-1)/(L I-L I-1), 后续分段根据此参数重新计算 4.验算为保证正确性,最好按照计算结果划出线性分段图,将故障时的Xs通过坐标及计算,检验是否对应结果为Ls.

长度测量工具的发展

长度测量工具发展 工具简介 将被测长度与已知长度比较,从而得出测量结果的工具,简称测量工具。长度测量工具包括量规、量具和量仪。习惯上常把不能指示量值的测量工具称为量规;把能指示量值,拿在手中使用的测量工具称为量具;把能指示量值的座式和上置式等测量工具称为量仪。 智能之前 工具简史 最早在机械制造中使用的是一些机械式测量工具,例如角尺、卡钳等。 角尺卡钳 16世纪,在火炮制造中已开始使用光滑量规。1772年和1805年,英国的J.瓦特和H.莫兹利等先后制造出利用螺纹副原理测长的瓦特千分尺和校准用测长机。 瓦特千分尺新型测长机19世纪中叶以后,先后出现了类似于现代机械式外径千分尺和游标卡尺的测量工具。19世纪末期,出现了成套量块。 112块成套量块 继机械测量工具出现的是一批光学测量工具。19世纪末,出现立式测长仪,20世纪初,出现测长机。

新式测长仪测长机 到20年代,已经在机械制造中应用投影仪、工具显微镜、光学测微仪等进行测量。1928年出现气动量仪,它是一种适合在大批量生产中使用的测量工具。 浮标式气动量仪 电学测量工具是30年代出现的。最初出现的是利用电感式长度感应器制成的界限量规和轮廓仪。 界限量规轮廓仪 50年代后期出现了以数字显示测量结果的坐标测量机。60年代中期,在机械制造中已应用带有电子计算机辅助测量的坐标测量机。 三坐标测量机

至70年代初,又出现计算机数字控制的齿轮量仪,至此,测量工具进入应用电子计算机的阶。 计算机数字控制的齿轮量仪 工具分类 测量工具通常按用途分为通用测量工具、专类测量工具和专用测量工具3类。测量工具还可按工作原理分为机械、光学、气动、电动和光电等类型。这种分类方法是由测量工具的发展历史形成的。但一些现代测量工具已经发展成为同时采用精密机械、光、电等原理并与电子计算机技术相结合的测量工具,因此,这种分类方法仅适用于工作原理单一的测量工具。 通用测量工具 可以测量多种类型工件的长度或角度的测量工具。这类测量工具的品种规格最多,使用也最广泛,有量块、角度量块、多面棱体、正弦规、卡尺、千分尺、百分表(见百分表和千分表)、多齿分度台、比较仪、激光干涉仪、工具显微镜、三座标测量机等。 专类测量工具 用于测量某一类几何参数、形状和位置误差(见形位公差)等的测量工具。它可分为:①直线度和平面度测量工具,常见的有直尺、平尺、平晶、水平仪、自准直仪等;②表面粗糙度测量工具,常见的有表面粗糙度样块、光切显微镜、干涉显微镜和表面粗糙度测量仪等(见表面粗糙度测量);③圆度和圆柱度测量工具,有圆度仪、圆柱度测量仪等(见圆度测量);④齿轮测量工具,常见的有齿轮综合检查仪、渐开线测量仪、周节测量仪、导程仪等(见齿轮测量);⑤螺纹测量工具(见螺纹测量)等。 专用测量工具 仅适用于测量某特定工件的尺寸、表面粗糙度、形状和位置误差等的测量工具。常见的有自动检验机、自动分选机、单尺寸和多尺寸检验装置(见自动测量)等。

激光脉冲测距实验报告讲解

激光脉冲测距

1 目录 一工作原理 (3) (1)测距仪工作原理 (3) (2)激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) (3)测距仪的大致结构组成 (4) (4)主要的工作过程 (4) (5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) (1)优点 (6) (2)问题及解决方案 (7) 2 一工作原理 (1)测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲,脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间t,光速c 和往返时间t 的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块:激光发射模块;激光接收模块;距离计算与显示模块;激光准直与聚焦模块,如图2-1 所示。系统工作时,由发射单元发出一束激光,到达待测目标物后漫

反射回来,经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲,光脉冲传输到目标上以后,其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离 D 为:式中:c 为激光在大气中的传播速度;D 为待测距离;t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图激光脉冲测距仪光学原理结构2() 3

图二)测距仪的大致结构组成(3 时钟脉冲门控电路、脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、 振荡器以及计数显示电路组成4)主要的工作过程(其工作过程大致如下:首先接通电源,复原电路给出复原信号,使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光发生器,产生激光脉冲。该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统,作为计时的起始点。大部分光脉冲能量射向待测目标,由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收,这就是回波信号。参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲,并加以放大和整形。整形后的参考信号能触发器翻转,控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效,从而使计数器停实验装置实止工作。这样,根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。三单片机开放板和激光脉冲发射、接收电路验装置包括“”“”。 4 (5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 激光脉冲发射/接收电路板原理框图如图2.3所示。图中EPM3032为CPLD;MAX3656为激光驱动器;MAX3747为限幅放大器;T22为单端信号到差分信号转换芯片;T23为差分信号到单端信号转换芯片;LD为半导体激光器;PD为光电探测器。板子上端的EPM3032被编程为脉冲发生器,输出重复频率为1KHz,脉冲宽度为48ns的电脉冲信号。此信号经MAX3656放大后驱动LD发光。板子下端的EPM3032被编程为计数器,对125MHz晶振进行计数。其计数的开门信号来自上端的TX信号,关门信号来自PD的输出。计数器的计数结果采用12 位二进制数据输出,对应的时间范围为0~32.7?s。 二激光脉冲测距的应用领域 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法.脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收.测距仪同时记录激光往返的时间.光速和往返时间的乘积的一半.就是测距仪和被测量物体之间的距离.脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-1米左右.另外.此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。 激光测距仪已经被广泛应用于以下领域:电力.水利.通讯.环境.建筑.地质.警务.消防.爆破.航海.铁路.反恐/军事.农业.林业.房地产.休闲/户外运动等。 由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点,它一出现就吸引了众多科学工作者的目光,并被迅速地被应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域:激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。有关于激光的研究与生产制造也如火如荼地开展了起来。 5

红外线测距仪测量原理

红外线测距仪测量原理 测距仪是一种航迹推算仪器,用于测量目标距离,进行航迹推算。测距仪的形式很多,通常是一个长形圆筒,由物镜、目镜、测距转钮组成,用来测定目标距离。测距仪是根据光学、声学和电磁波学原理设计的,用于距离测量的仪器。 红外测距仪的分类有激光红外,红外和超声波三种,目前测距仪主要是指的激光红外测距仪,红外测距仪和超声波测距仪由于测量距离有限,测量精度很低目前已经被淘汰。激光红外测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光红外测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。 测距仪有测量距离和测量精度,同时又是电子设备,所以品牌的选择非常重要,国际知名品牌的测距仪,在性能上会远优于杂牌的激光红外测距仪。 一.测距仪分类 测距仪从测距基本原理,可以分为以下三类: 1. 激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。 激光测距仪是目前使用最为广泛的测距仪,激光测距仪又可以分类为手持式激光测距仪(测量距离0-300米),望远镜激光测距仪(测量距离500-20000米)。 目前市面上主流的都是激光测距仪,手持式激光测距仪全球前两大品牌是徕卡和博世,右图就是一款主流的手持式激光测距仪。 望远镜激光测距仪,为远距离激光测距仪,目前在户外使用相当广泛,望远镜激光测距仪全球前四大品牌是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。四个品牌在产品上各有特点,2013年,美国激光技术杂志公布的数据,2013年全球单品销售冠军是图雅得SP1500,这款测距仪测量精准,反应速度快捷。 2. 超声波测距仪

新型继电保护与故障测距原理与技术

新型继电保护与故障测距原理与技术 摘要:近年来,我国电力行业取得了较快的发展,但电力故障也时有发生,对电力系统正常的运行带来较大影响。目前,运用继电保护技术来对电力系统故障和运行异常进行诊断,或采取相应保护措施来保护电力系统是比较好的办法,确保电力系统运行的安全性和可靠性。文章从继电保护系统的原理、作用和特点入手,对继电保护系统运行中的常见故障进行了分析,并进一步对继电保护系统运行中常见故障的处理办法进行了具体的阐述。 关键词:继电保护;故障测距原理;技术 电力生产发展的需要和新技术的陆续出现是电力系统继电保护原理和技术发展的源泉。继电保护工作者总是在不断地根据需要和可能,对已有的继电保护装置进行改进和完善,同时努力探求实现继电保护的新原理,开发新型的继电保护装置。计算机的应用为此创造了前所未有的良机[1]。 1.继电保护系统的原理、作用和特点 高压电力系统继电保护技术的原理是电气测量器件对被保护对象实时检测其有关电气量(电流、电压、功率、频率等)的大小、性质、输出的逻辑状态、顺序或它们的组合,还有检测其他的物理量(如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高等)作为继电保护装置的输入信号,通过逻辑运算与给定的整定值进行比较,然后给出一组逻辑信号来判断相应的保护是否应该启动,并将有关命令传给执行机构,由执行机构完成保护的工作任务(跳闸或发出报警信号等)。高压电力系统继电保护技术的作用是专业对电力系统的正常运行工况进行监测显示,对异常工况进行及时的故障报警、故障诊断或快速切断异常线路(或设备等)的电力,进而为用户的正常生产、生活用电提供保证。高压电力系统继电保护技术的特点是:①可靠性:继电保护装置有非常好的可靠性,不误动不拒动等;②选择性:正确选择故障部位,保护动作执行时仅将故障部位从电力系统中切除,保证无故障部分继续正常安全运行;③速动性:快速反应及时切除故障[2]。 2.继电保护故障测距原理及技术 直流输电线路发生故障后,精确定位故障点,对于及时排除故障以及防止故障的再次发生具有重要意义。目前,直流输电系统中普遍采用行波测距原理进行故障定位。根据所采的用电气量来源不同,行波测距包括单端行波测距和双端行波测距两种类型。单端行波测距检测整流站/逆变站的故障行波第一波头和第二波头的到达时刻,计算两次波头到达的时间差并与行波波速相乘得到测距结果;双端行波测距检测整流站和逆变站的故障行波第一波头到达时刻,计算两端换流站故障行波到达时间差并与行波波速相乘得到测距结果。从行波测距的原理来看,影响测距精度的直接因素包括行波波头检测和行波波速选择两个方面。 2.1行波波头检测 行波波头检测的一种思路是设定动作门槛,当测距装置采样数据大于该动作门槛时认为故障行波到达。为了避开脉冲噪声等因素的影响,动作门槛值一般要求较高。实际的故障行波到达时刻为行波由零开始增大的时刻,测距装置的动作门槛越高,检测到的行波到达时刻与实际行波到达时刻之间的误差也越大。因此,这一方法不可避免地存在可靠性与精确度的矛盾问题。行波波头检测的另外一种思路是采用基于小波理论的波头检测方法。小波变换的奇异性理论指出,当信号在奇异点处的奇异性指数为正时,小波系数的模极大值随变换尺度的增大逐渐增大;当信号在奇异点处的Lipschitz指数为负时,小波系数的模极大值随变换尺度的增大很快衰减;当信号在奇异点处的Lipschitz为0时,小波系数的模极大值不随变换尺度的改变而改变。通过综合分析不同变换尺度下的小波系数模极大值的变化情况,可准确区分噪声与故障行波波头,避免了设立动作门槛,可较大地提高行波波头检测的准确度。然而,采用小波方法进行行波波头检测时,如何从众多类型的小波基中选取一种合适的小波基一直缺乏清晰明确的理结论,只能够在大量仿真的基础上结合工程经验选取,这无疑增加了行波波头检测精度的不确定性[3]。 此外,行波波头的检测方法还有互相关函数法、数学形态学法等。互相关函数法需要构

影像测量仪与工具显微镜的差别

影像测量仪与工具显微镜的差别 最近发现很多的客户都给我们亿辉光电的客服部电话。问影像测量仪与工具显微镜测量仪器有什么差别。下面,就由亿辉光电技术部人员为大家整理和分享影像测量仪与工具显微镜的差别。东莞市亿辉光电科技有限公司成立于2003年,是一家集精密检测设备研发、生产、销售为一体的高新技术企业。随着科学技术的发展,亿辉光电全自动影像测量仪等精密仪器也发展到一个更高领域。 影像测量仪是基于机器视觉的自动边缘提取、自动理匹、自动对焦、测量合成、影像合成等人工智能技术,具有点哪走哪自动测量、CNC走位自动测量、自动学习批量测量的功能,影像地图目标指引,全视场鹰眼放大等优异的功能。同时,基于机器视觉与微米精确控制下的自动对焦过程,可以满足清晰影像下辅助测量需要,亦可加入触点测头完成坐标测量。支持空间坐标旋转的优异软件性能,可在工件随意放置或使用夹具的情况下进行批量测量与SPC结果分类。 工具显微镜又称工具制造用显微镜,是一种工具制造时所用高精度的二次元坐标测量仪。它是利用光学原理将工件成像经物镜投射至目镜,即借着光线将工件放大成虚像,再利用装物台与目镜网线等辅助,以作为尺寸、角度和形状等测量工作,可作为检验非金属光泽的工件表面。此种仪器在立柱上装有一显微镜,放大倍率从10倍至100倍间等数种倍率,工具显微镜的测量系统光源 ( 灯炮 ) 通电后,光线依次经过二个透镜滤热镜 ( 片 )、镜径薄膜、透镜、反射镜、装物台、物镜、反射镜、目镜等,工件与物镜间的距离,随着放大倍率和工件厚薄,可利用对焦旋钮调至理想位置。 影像测量仪与工具显微镜的差别 在测量精度方面:工具显微镜精度比影像仪高。正常工具显微镜的精度是1+L/100um,而影像测量仪一般是3+L/200um。 在测量行程方面:工具显微镜由于光学构造的关系行程较小。据我了解,目前最大的也都是在300*200mm左右,而影像仪目前1米多行程的都可以做到。 在功能方面: 工具显微镜功能较简单,操作也比较麻烦,如报表的处理,CAD图形的转换等等。而影像仪使用相对比较人性化,操作方便直观。 在效率方面: 工具显微镜不能实现全自动测量,操作人员眼睛经常需要对准显微镜目镜进行分析测量,眼睛容易产生疲劳。而影像测量仪可以实现全自动批量检测,直接连接电脑,结合软件进行测量,大大减轻操作者眼睛的压力,大大提高了检测的效率。(网络转载,亿辉分享)

激光测距的方法及原理

激光测距的方法及原理 激光测距技术与一般光学测距技术相比具有操作方便、系统简单及白天和夜晚都可以工作的优点。与雷达测距相比,激光测距具有良好的抗干扰性和很高的精度,而且激光具有良好的抵抗电磁波干扰的能力。其在探测距离较长时,激光测距的优越性更为明显。光测距技术是指利用射向目标的激光脉冲或连续波激光束测量目标距离的距离测量技术。较常用的激光测距方法有三角法、脉冲法和相位法激光测距。 1.三角法激光测距 激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法,激光测距仪的精度是一定的,同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的,量程越大,精度越低。 采用激光三角原理和回波分析原理进行非接触位置、位移测量的精密传感器。广泛应用于位置、位移、厚度、半径、形状、振动、距离等几何量的工业测量。半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集,投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。 图1. 激光三角测量原理图 激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面,经物体反射的激光通过接受器镜头,被内部的CCD线性相机接受,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。 同时,光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理,并通过微处理器分析,计算出相应的输出值,并在用户设定的模拟量窗口内,按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出,则在设定的窗口内导通,窗口之外截止。另外,模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。

相位式光电测距仪的工作原理

§4.2 相位式光电测距仪的工作原理 相位式光电测距仪的种类较多,但其基本的工作原理是相同的。本节将讨论相位式光电测距仪的工作原理,并着重介绍它的几个主要部件的工作原理。 4.2.1 相位式光电测距仪的工作原理 相位式光电测距仪的工作原理可按图4-4所示的方框图来说明。 图4-4 由光源所发出的光波(红外光或激光),进入调制器后,被来自主控振荡器(简称主振)的高频测距信号1f 所调制,成为调幅波。这种调幅波经外光路进入接收器,会 聚在光电器件上,光信号立即转化为电信号。这个电信号就是调幅波往返于测线后经过解调的高颇测距信号,它的相位已延迟了Φ。 ?Φ+?=ΦN π2 这个高频测距信号与来自本机振荡器(简称本振)的高频信号1f '经测距信号混频器进行光电混频,经过选频放大后得到一个低频(11f f f '-=?)测距信号,用D e 表示。D e 仍保留了高频测距信号原有的相位延迟?Φ+?=ΦN π2。为了进行比相,主振高频测距信号1f 的一部分称为参考信号与本振高频信号1f '同时送入参考信号混频器,经过选频放大后,得到可作为比相基准的低频(11f f f '-=?)参考信号,0e 表示,由于0e 没有经过往返测线的路程,所以0e 不存在象D e 中产生的那一相位延迟Φ。因此,D e 和0e 同时送人相位器采用数字测相技术进行相位比较,在显示器上将显示出测距信号往返于测线的相位延迟结果。 当采用一个测尺频率1f 时,显示器上就只有不足一周的相位差?Φ所相应的测距尾数,超过一周的整周数

N 所相应的测距整尺数就无法知道,为此,相位式测距仪的主振和本振二个部件中还包含一组粗测尺的振荡频率,即主振频率 32,f f 和本振频率 32,f f ''。如前所述,若用粗测尺频率进行同样的测量,把精测尺与一组粗测尺的结果组合起来,就能得到整个待测距离的数值了。 4.2.2 相位式光电测距仪各主要部件的工作原理 1.光源 相位式测距仪的光源,主要有砷化镓(GaAs )二极管和氦-氖(He-Ne )气体激光器。前者一般用于短程测距仪中,后者用于中远程测距仪中。下面对这二种光源作一介绍。 (1)砷化镓(GaAs )二极管 砷化镓(GaAs )二极管是一种晶体二极管,与普通二极管一样,内部也有一个PN 结,如图4-5所示。它的正向电阻很小,反向电阻较大。当正向注入强电流时,在PN 结里就会有波长为0.72~0.94μm 之间红外光出射,而且出射的光强会随着注入电流的大小而变化,因此可以简单地通过改变馈电电流对光强的输出进行调制,即所谓“电流直接调制”。这对测距仪用作光源十分有意义,因为能直接调制光强,无需再配备结构复杂、功耗较大的调制器。此外,砷化镓二极管光源与其他光源比较,还有体积小重量轻,结构牢固和不怕震动等优点,有利于使测距仪小型化,轻便化。 图4-5 图4-6 GaAs 二极管有两种工作状态,一种是发射激光,称为GaAs 激光器;另一种是发射红外荧光,称为发光二极管。两者的区别,主要是注入电流强度的不同。由于GaAs 发光管,发射连续的红外光频带较宽(100~500o A ),波长不够稳定,功率较小(约3mW )和发散角大(达50o ),故采用这种光源的测距仪的测程都不远,一般在3km 以内。红外光的波长,因GaAs 掺杂的差异和馈电电流等不同而异。如国产HGC-1红外测距仪的 =λ0.93μm ; 瑞士DI3和DI3S 的λ分别为0.875μm 和0.885μm ;瑞典AGA-116的λ= 0.91μm 。 (2)氦-氖(He-Ne )气体激光器

谈万能工具显微镜测量技术

谈万能工具显微镜测量技术 发表时间:2020-02-27T15:51:41.463Z 来源:《建筑细部》2019年第17期作者:何艳[导读] 随着科技的发展,万能工具显微镜中又引入了数字化技术,进一步帮助测量人员快速,高效,精准的完成测量工作。 盐城市计量测试所江苏盐城 224007 摘要:万能工具显微镜是一种被用于多种行业的精密计量仪器。万能工具显微镜相对于传统测量工具,具备精准度高,稳定性强,操作方便的特点,广泛应用于需要高精度计量的行业,如机械,零配件加工等行业。它能够克服传统的计量工具的缺陷,减小计量误差,缩短计量所耗费的时间。本文简单介绍关于万能工具显微镜的测量技术。 关键词:万能工具;显微镜;测量技术 引言: 现代科技的发展,对机械加工等行业的要求越来越高,对精度的要求也越来越高。传统的测量方式已经无法满足现代科技对测量精度的要求。万能工具显微镜作为一种高精度测量仪器,利用多种测量方法可以进行多种几何量的测量,因此在精密测量中应用非常多。随着科技的发展,万能工具显微镜中又引入了数字化技术,进一步帮助测量人员快速,高效,精准的完成测量工作。1测量方法 1.1按测量坐标 直角坐标测量是万能工具显微镜常用的一种测量方法。这种测量方法,就是把仪器主体垂直方向的两条线作为X轴和Y轴,利用X轴和Y 轴建立坐标系,这样要测量某个被测件上特殊点的位置,就需要先确定测件基点的位置坐标,然后再找到特殊点的坐标。极坐标测量与直角坐标测量不同,要测量一个点的位置,首先确定极轴,再根据,与极轴夹角和离极点距离,确定所测点的位置。这种方法需要借助光学分度台来完成。圆柱坐标测量同样要借助光学分度台完成其测量工作。立体坐标测量除了要确定被测件某点的平面位置外,还要确定其在Z 轴的坐标位置。 1.2按测量方法分影像法利用被测件在万能工具显微镜的影像,通过显微镜的标记,然后对被测件进行瞄准测量的方式。轴切法则是利用万能工具显微镜的测量刀,利用显微镜标记,测件轴心线以及测量刀刻线,在被测件轴截面进行测量,这样的测量方式比影像法更为精确。接触法利用显微镜的刻度标记,利用和光学测空器的测头连接在一起的双刻线进行定位,瞄准的方法。 1.3瞄准 瞄准时利用万能工具测量非常重要的环节。有些光学测量仪器通过工作人员的视觉进行观察,在进行测量时,就必须确保测件和分划线清晰的出现在工作人员视场范围内。如果无法清晰观察到这些,在进行压线时就会感到非常困难,无法正确测量其数值,造成数据发散。在测量时还要调节视度,必须保证要在工作人员视场内清晰的观察到目镜米字线,否则也会造成测量的精确度下降。 1.4影响瞄准精度的因素在进行测量时,视场亮度不易过亮,或者过暗,这样会影响测量者观察的准确度。在调节时,也要遵循一定的原则。显微镜通过视场光栏调节被测物体的被照明区域,当被照明区域调整完毕后,只能通过调节电阻改变视场亮度,做到压线时,不透光部分要亮,透光部分要暗[1]。与压线方式有关,虚线压线要比实线压线精确。一般选择淡绿色作为背景,从而更好的突出视场衬度。与物镜选择有关,物镜选择放大倍率越大,精确度越高。瞄准精度的精确度越高,测量精确度越高,因此对于测量,瞄准精度是至关重要的一环。2注意事项 2.1如何调整物镜和目镜有些测量工作人员一开始就利用物镜调整焦距,但是如果这时候发现目镜中米字线模糊不清,在调整目镜,这样调整方式会造成被测物体出现虚影、不清晰的问题。因此在进行调整时,首先调整目镜,使目镜米字线清晰可见,然后再调整物镜,必须确保目镜的米字线和物体都能够清晰的观察到。 2.2清理被测物件被测物件由于在加工,运输,存放过程中会产生一些毛刺和损伤,这些缺陷有时会被测量人员忽视,但是这样会导致在测量时,万能工具显微镜会发生对线错误或者产生虚影。这样都会影响测量的精确度,所以在测量前必须对被测物进行彻底清理。 2.3正确安装被测物

测距仪的原理及分类

文章简介测距仪是一种航迹推算仪器,用于测量目标距离,进行航迹推算。测距仪的形式很多,通常是一个长形圆筒,由物镜、目镜、测距转钮组成,用来 测定目标距离。测距仪是根据光学、声学和电磁波学原理设计的,用于距离测 量的仪器文章详细内容 那什么是测距仪呢?原理是什么?市面上有哪些测距仪,下文将详细进行介绍。一.测距仪分类 测距仪从测距基本原理,可以分为以下三类: 1. 激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在 工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时 器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。 激光测距仪是目前使用最为广泛的测距仪,激光测距仪又可以分类为手持 式激光测距仪(测量距离0-300米),望远镜激光测距仪(测量距离500-20000米)。目前市面上主流的都是激光测距仪,手持式激光测距仪全球 前两大品牌是徕卡和博世,右图就是一款主流的手持式激光测距仪。望远 镜激光测距仪,为远距离激光测距仪,目前在户外使用相当广泛,望远镜激光 测距仪全球前四大品牌是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。四个品牌在产品上 各有特点,2011年,美国激光技术杂志公布的数据,2011年全球单品销售冠军是图雅得YP900,这款测距仪测量精准,反应速度快捷。 2. 超声波测距仪 超声波测距仪是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。超声 波发射器向某一方向发射超声波,在发射同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。通过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射超声波和 接收到回波的时间差T,然后求出距离。超声波测距仪,由于超声波受 周围环境影响较大,所以一般测量距离比较短,测量精度比较低。目前使用范 围不是很广阔,但价格比较低,一般几百元左右。 3. 红外测距仪用调制的红外光进行精密测距的仪器,测程一般为1-5公里。利用的是红 外线传播时的不扩散原理:因为红外线在穿越其它物质时折射率很小,所以长 距离的测距仪都会考虑红外线,而红外线的传播是需要时间的,当红外线从测 距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接受到再根据红外线从发出到被接受 到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离

显微镜基础知识

显微镜基础知识 第一章:显微镜简史 随着科学技术的进步,人们越来越需要观察微观世界,显微镜正是这样的设备,它突破了人类的视觉极限,使之延伸到肉眼无法看清的细微结构。 显微镜是从十五世纪开始发展起来。从简单的放大镜的基础上设计出来的单透镜显微镜,到1847年德国蔡司研制的结构复杂的复式显微镜,以及相差,荧光,偏光,显微观察方式的出现,使之更广范地应用于金属材料,生物学,化工等领域。 第二章显微镜的基本光学原理 一.折射和折射率 光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体(如玻璃)时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。 二.透镜的性能 透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。 当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称“焦点”,通过交点并垂直光轴的平面,称“焦平面”。焦点有两个,在物方空间的焦点,称“物方焦点”,该处的焦平面,称“物方焦平面”;反之,在像方空间的焦点,称“像方焦点”,该处的焦平面,称“像方焦平面”。 光线通过凹透镜后,成正立虚像,而凸透镜则成正立实像。实像可在屏幕上显现出来,而虚像不能。 三.影响成像的关键因素—像差 由于客观条件,任何光学系统都不能生成理论上理想的像,各种像差的存在影响了成像质量。下面分别简要介绍各种像差。 1.色差(Chromatic aberration) 色差是透镜成像的一个严重缺陷,发生在多色光为光源的情况下,单色光不产生色

脉冲电流故障测距法

https://www.360docs.net/doc/312571075.html, 脉冲电流故障测距法 脉冲电流故障测距法 本章主要分析了脉冲电流法存在的问题,并对传统脉冲电流测试回路提出了改进,解决了使用传统脉冲电流法测量电缆故障距离时存在的波形叠加、不易识别的问题。详细介绍了该方法的工作原理,以及各参数的选择。结合小波分析技术,实现对脉冲电流波形的自动处理,达到了精确、自动测距的目的,进一步推一了脉冲电流测距方法的应用。 脉冲电流法存在的问题 本节主要对传统脉冲电流测试过程中,测试电路中各个主要元件对测试波形的影响进行了深入的分析,总结了影响脉冲电流法测试波形的各种因素,得出测试电路对测试波形的作用规律。井在此基础上提出了对脉冲电流测试方法的改进。

https://www.360docs.net/doc/312571075.html, 电流波形全过程扩散开的电流波形输出 脉冲电流测试法是钊·对电缆的高阻与闪络性故障而采用的方法,对电缆的故障测距法的改进点施加高压使之击穿,同时使用仪器采集击穿产生的电流行波信号,通过电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计一算故障趾离。图3一1为脉冲电流神闪测试时的典型波形图。 从冲闪测试过程及波形可以看出,脉冲电流法所测故障波形具有以下特点,同时也是影响脉冲电流故障测距精度的主要因素由于行波在电缆中存在传播损耗,电流波形以及线性电流藕合器的输出,随时间的增长越来越平滑,幅值也越来越小。

https://www.360docs.net/doc/312571075.html, 电缆中的电流会随着时间的增加逐渐趋近于。,故障波形的全貌表现为幅值衰减的余弦振荡,这是由于故障点击穿后电缆与电容中存在的能量消耗完毕的缘故。故障点反射脉冲有一个小的正脉冲出现,这是由于高压电容及测试导线存在的杂散电感的影响。 入射波与反射波之间易产生混叠现象,如图一所示。当在测量点附近发生故障时,由于入射波与反射波之间的重叠,使第一个反射波无从识别。严重时可淹没放电脉冲与反射脉冲的起始点,给故障定位带来误差。其中,两种因素是不可避免的,因为能量消耗是自然规律因素中杂散电感是客观存在的,但是应该可以通过适当的改进措施来利用或者消除它的影响对于因素,虽然提高采样频率可以减小叠加范围,但是无论采样频率如何提高,都不可能完全消除线路测量端存在的波形混叠问题。因此深入研究新型电缆故障检测方法具有非常重要的意义。 我们可以主要从两个方面解决脉冲电流法测距所存在的波形不易识别的问题,一是对信号分析方法的研究,二是行波测距方法原理的改进。对于信号的分析方法,利用小波分析原理,通过小波变换对信号进行分解与重构,可以准确测得发射波的到达时间,大大减少了测距误差。本文主要从行波测趾方法的原理上做了进一步研究,利用电感和电阻元件对线路中电压电流的影响,提出一种比较优化的方法。该方法所测得的波形明显易分析,提高了测距精度。

测距仪原理图纸

激光测距仪原理 激光测距仪,是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一。 一.激光测距仪基本原理 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在+/- 1米左右。另外,此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。 二.激光测距仪分类 激光测距仪分为两类,一类是手持激光测距仪,这类测距仪测量距离比较短,一般为40-250米,测量精度高。另外一类是激光测距仪望远镜,这类激光测距仪测量距离远,一般为500-2000米,最长测量距离可以达到20公里。 三.激光测距仪主要的产品 长距离的激光测距仪望远镜,全球前四大品牌,是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。这四个品牌占据了全球激光测距仪95%以上的市场份额。四大品牌产品都各有其自身的优势。 图雅得作为全球第一品牌,产品以技术领先见长,图雅得是全球最早的能生产测距+测高+测角一体机的品牌,目前博士能和尼康都还没有这种技术。其产品快速测距、操作简单是其最大特点。产品价格适中,具有比较高的性价比。 博士能是全球老牌的激光测距仪望远镜品牌,其产品做工精美,是做工最好的品牌。博士能测距仪产品侧重打猎和高尔夫功能。产品功能强大,但是操作欠繁琐。另外博士能0.5码高精度测距仪方面非常有优势。 奥尔法是全球第三大品牌,其产品价格是四个品牌中最低的,产品具有非常高的性价比,产品操作简单,实用性高。 尼康在测距望远镜领域技术上不是很强,产品都为国内代工,但是凭借尼康品牌的知名度,在全球也有不俗的表现,长期占据第四的位置。在国内,尼康测距仪由于代理体制问题,售价一直偏高,导致性价比不高。 四大品牌主力产品有: 1.图雅得 SP1500H 这是图雅得2012年最新一代产品,也是目前望远镜测距仪功能最为强大的产品。集合了测距+测高+测角+测高差+测水平距离+连续测角+连续测距+连续测水平距离 8大功能,2012年6月在美国西雅图光学设备展商首次发布,被媒体誉为功能最为强大的测距仪。这款测距仪 1500米超长测距,超快测距速度,操作人性化,售价大约4000元,性价比不错,上市后即成为全球多功能测距仪销量冠军。 2.图雅得 YP900 这款测距仪900米测距,上市时间2011年,全球中距离测距仪 连续三年销量冠军,这款测距仪做工精美,具有超强的抗干扰能力,

光学显微镜的原理及构造

光学显微镜的原理及构造显微镜是人类认识物质微观世界的重要工具,是现代科学研究工作不可缺少的仪器之一。显微镜自1666年问世以来已有300多年的历史了,其间随着科学技术不断发展,显微镜的品种不断增加,结构和性能逐步得到完善和提高。 根据不同的使用用途,光学显微镜可分为普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、倒置显微镜、体视显微镜、偏光显微镜等10多种。目前,世界上许多国家都可以生产光学显微镜,牌名、种类繁杂,其中德国、日本等国制造的显微镜品质、数量占优势,但价格昂贵。 对于现代的光学显微镜,包括各种简单的常规检验用显微镜、万能研究以及万能照相显微镜等,首先要认识其构造及各部件的功能,同时要掌握正确的调试、使用和保养方法,才能在实际应用中面对各种要求时以不同的显微镜检方法,充分发挥显微镜应有的功能,提高常规检验工作效率. 光学显微镜的原理和构造 随着科学技术的发展,显微镜检方法由最传统的明视野、暗视野发展出了相差法、偏光方法;荧光方法也由透射光激发进展为落射光激发,使荧光效率大为提高;微分干涉相衬方法基于偏光方法,而巧妙地利用了微分干涉棱镜,使之能应用于医学与生物学的样品,又能应用于金相样品的分析与检验。 下面以德国ZEISS公司生产的Axioplan万能研究用显微镜,简单介绍万能显微镜的基本组成部件。 1. 显微镜主机体(stand) 显微镜的主机体设计成金字塔形,而底座的截面呈T字形,使显微镜的整体相当稳固。显微镜的光学部件和机构调节部件、光源的灯室、显微照相装置、电源变压稳压器等,都可安装在主机体上或主机体内。 2. 显微镜的底座(base) 底座和主机体通常组成一个稳固的整体。底座内通常装有透射光照明光路系统(聚光、集光和反光)部件,光源的滤光片组,粗/微调焦机构,光源的视场光阑也安装在底座上。 3. 透射光光源(tranilluminator) 透射光光源由灯室(lamp housing)、灯座(lamp socket)、卤素灯(halogen lamp)、集光与聚光系统(lamp collector and lamp condenser)及其调整装置组成。 4. 透射光光源与反射光光源的转换开关(toggle switch) 这是新一代AXIO系列显微镜特有的装置,透射光和反射光可通用。当具有透/反两用的配置时,利用这一转换开关能方便而又迅速的使透射光 和反射光互相转换。在纯透射光的配置中,这一开关就改为电源开关。

输电线路故障测距资料

输电线路故障测距的研究 入学年级:2014秋 学生姓名:范晓晨 电气工程及其自动化 学号:142512********* 所学专业:电气化及其自动化 东北农业大学 中国·哈尔滨 2016年11月

摘要:对高压架空输电线路进行准确的故障测距是保障电力系统安全稳定运行的有效途径之一。为此,文章全面地介绍了国内外在此方面的研究现状。根据各种测距算法采用的原理不同,将现有的各种测距算法分为阻抗法、故障分析法、和行波法。阻抗法是根据故障时测量到的电压、电流量而计算出故障回路的阻抗,由于线路长度与阻抗成正比,因此便可求出由装置装设处到故障点的距离;故障分析法是利用故障时记录下来的电压、电流量,通过分析计算,求出故障点的距离;行波法是根据行波传输理论实现输电线路的故障测距方法,按其原理可分为A、B、C型3种方法,然后利用小波变换对输电线路故障测距进行模拟仿真。最后,对高压架空输电线路故障测距的研究及应用前景进行了展望。 关键词:故障测距;行波;输电线路;小波变换 1. 概述 高压输电线路是电力系统的命脉,它担负着传送电能的重任。同时,它又是系统中发生故障最多的地方,并且极难查找。因此,在线路故障后迅速准确地把故障点找到,不仅对及时修复线路和保证可靠供电,而且对电力系统的安全稳定和经济运行都有十分重要的意义。 根据故障测距装置的作用,对它提出以下几点基本要求[1]。 1)可靠性 2)准确性 3)经济性 4)方便性 目前已有的输电线故障测距装置按其工作原理可以分为以下几种。 1)阻抗法 2)故障分析法 3)行波法 本论文的主要工作如下: 1)对基于电气量的输电线路故障测距进行研究。 2)了解输电线路行波的产生和传播原理、电力系统故障分析。 3)具体掌握基于行波法的输电线路故障测距原理,利用小波变换对行波突变点检测进行研究,并对输电线路故障测距进行模拟仿真。 4)总结并对输电线路故障测距应用前景进行了展望。 2 阻抗法

超声波测距仪的工作原理2

超声波测距 (程序原理图安装图) 概述 超声波测距学习板,可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.27~4.00m,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。 超声波测距原理 超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波本时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,就成为超声波接收器。在超声探测电路中,发射端得到输出脉冲为一系列方波,其宽度为发射超声的时间间隔,被测物距离越大,脉冲宽度越大,输出脉冲个数与被测距离成正比。超声测距大致有以下方法:①取输出脉冲的平均值电压,该电压(其幅值基本固定)与距离成正比,测量电压即可测得距离;②测量输出脉冲的宽度,即发射超声波与接收超声波的时间间隔t,故被测距离为S=1/2vt。本测量电路采用第二种方案。由于超声波的声速与温度有关,如果温度变化不大,则可认为声速基本不变。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为331.45米/秒,由单片机负责计时,单片机使用12.0M晶振,所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。 CJ-3A超声波学习板采用AT89C51或AT89S51单片机,晶振:12M,单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号,利用外中断0口监测超声波接收电路输出的返回信号,显示电路采用简单的4位共阳LED数码管,断码用 74LS244,位码用8550驱动. 超声波测距的算法设计: 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米(15℃时)。X2是声波返回的时刻,X1是声波发声的时刻,X2-X1得出的是一个时间差的绝对值,假定X2-X1=0.03S,则有340m×0.03S=10.2m。由于在这10.2m 的时间里,超声波发出到遇到返射物返回的距离,

显微镜的原理和

显微镜的原理和使用方法

显微镜的原理和使用方法-装片的制作 显微镜的结构和使用 (2)显微镜的成像 ①光源(天然光或人工光源)→反光镜→光圈→物体→物镜(凸透镜)→在镜筒内形成物体放大的实像→目镜→把经物镜形成放大的实像进一步放大 ②显微镜放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数 (3)高倍显微镜的使用 ①用低倍显微镜观察 取镜与安放: a. 右手握镜臂,左手托镜座。

b. 显微镜放在实验台的前方稍偏左。 对光: a. 转动转换器,使低倍物镜对准通光孔。 b. 选一较大的光圈对准通光孔,左眼注视目境,转动反光镜,使光线通过通光孔反射到镜筒内,通过目镜,可能看到自亮的视野。 低倍镜观察: a. 把所要观察的玻片标本放在载物台上,用压片夹压住,标本要正对通光孔的中心。 b. 转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(此时实验者的眼睛应当看物镜镜头与标本之间,以免物镜与标本相撞)。

c. 左眼看目镜内,同时反向缓缓转动粗准焦螺旋,使镜筒上升,直到看到物像为止,再稍稍转动细准焦螺旋,使看到的物像更加清晰。 ②高倍镜观察 a. 移动装片,在低倍镜下使需要放大观察的部分移动到视野中央。 b. 转动转换器,移走低倍物镜,转换为高倍物镜。 c. 调节光圈,使视野亮度适宜。 d. 缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰 ③注意事项 a. 使用显微镜一定要严格按照取镜→安放→对光→压片→观察的程序进行。 b. 下降镜筒时,一定要用双眼从侧面注视物镜,使之接近装片,但又要防止镜头触及装片。否则会压碎装片和损坏物镜(l0x物镜的工作距离为0. 5-1 cm)。 c. 有必要使用高倍物镜时,必须先在低倍物镜下将目标移到视野的中心,然后换用高倍物镜。因为在低倍物镜下看到的物像放大倍数小,但看到的标本实际面积大,容易找到目标;与低倍物镜相比,高倍物镜下看到的物像人,同样的视野面积看到的标本的实际面积小,在装片不动的情况下,高倍物镜看到的只是低倍物镜视野的中心部分。

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