无线技术及其在无线音箱上的应用_乔庆捷

无线技术及其在无线音箱上的应用_乔庆捷
无线技术及其在无线音箱上的应用_乔庆捷

生活中的电子产品越来越多地从有线变为无线,从开始的无线电收音机,到电视遥控、手机,再到无线路由器,WIFI无线网络,再发展到无线鼠标、无线键盘、无线耳机、无线音箱等终端产品,现在已经出现了整体的无线系统的解决方案。选用无线作为解决方案,其目的就在于可以自由的移动音源。常规的音箱在使用时,由于导线的限制,其音源无法脱离音箱的一定范围。并且作为多功能便携设备来说,在进行声音输出时无法移动让使用者相当无助。无线技术的加入,让使用变得便捷简单,也为将来可能进行的升级或室内布局变动预留调整空间。无线技术与有线相比,优势非常明显,音响领域无线也是一个发展趋势。

现在,许多音箱厂商也开始加入到无线产品的队伍中来,2010年已经有厂商相继推出无线音箱产品,而2011年无线音箱产品陆续增多。无线音箱采用的无线技术主要包括FM、红外、蓝牙、WiFi、2.4G、kleer等。下面了解这几种主要的技术,以及采用这些技术的无线音箱产品。

1 几种主要的无线技术及特点

1.1 FM无线技术

FM无线技术,这可能是目前发展最为成熟、应用范围最广、成本最低的无线技术之一了,收音机就是最简单的FM无线接收设备。之所以普及范围广,是因为FM技术具有很多优点:传输距离较远,普通产品达二三十米,在改变发射功率和接收天线灵敏度后还可以增加距离;FM的“广播式”连接,只要调至相同频率,一个发射机可以匹配多个接收机,比较适合同声翻译设备的应用;FM技术穿透能力强,普通家庭用户使用绰绰有余。FM最致命的缺陷就是保密性不强,低段76~108?MHz的FM信号用收音机就可以捕获,而高段800?MHz的话筒信号也容易产生谐波干扰,这也是目前无绳电话普及2.4G技术的原因之一;另外,受到传输带宽的限制,FM无线技术普遍音质不佳,最高22?kHz的采样率相当于“收音机音质”;FM无线技术极易受到干扰、出现串频等现象,稳定性欠佳,保密性差。

目前市售大部分的无线耳机、一部分无线音箱、无线话筒采用FM技术。从无线电频谱的划分上来看,其中又以76~108?MHz的最为常见,而U高段的800?MHz则比较少见,仅有森海塞尔的无线耳机和无线话筒在使用这种技术。

1. 2 红外无线技术

红外无线技术,其实大家也不陌生,各种家用电器的遥控器就是典型应用。无线红外技术最大的优点是带宽大,甚至要超过FM、蓝牙、2.4G等主流无线技术,这就意味着采用红外无线技术的音频产品可以不用压缩即可传输大容量的音频信号,音质效果更好;红外属于光波,除强光外很少有能影响到红外无线传输工作的干扰,稳定性更加。但红外无线传输技术对指向性要求很高,角度稍微偏离操作就会失败;红外无线传输对于发射功率要求较高,如用电池来驱动的红外无线耳机实用性很差;传输距离较短,一般都在10?m左右的极限距离。

无线技术及其在

无线音箱上的应用

红外无线技术在会议系统中应用较多,数字红外话筒、红外音箱、红外无线功放也都有应用。

1.3

2.4G无线技术

2.4G无线技术是使用2.4G载波、P2P通讯协议的无线传输技术。其优势在于,双向双工工作;音质好,传输数据量可以达到2?M/s,而CD级音质仅有1.4?M/ s左右,所以2.4G可以达到无损传输;传输距离远,2.4G技术通过加大功率和提高接受灵敏度,发射距离可以有效提高至百米以上;发射功率要求不高,省电,保密性高。其缺点,就是目前成本不低,因此应用该技术的产品还不多。今后发展前途乐观。

1. 4 蓝牙(Bluetooth)技术

蓝牙技术是一种基于2.4G载波、Bluetooth通信协议的无线传输技术。每个Bluetooth设备可同时维护7个连接。可以将每个设备配置为不断向附近的设备声明其存在以便建立连接。另外也可以对两个设备之间的连接进行密码保护,以防止被其他设备接收。其有效传输距离是33英尺(10?m),是一种短距离无线通信技术。事实上,根据已订立的标准,蓝牙可以支持功能更强的长距离通讯,用以构成无线局域网。Bluetooth?无线技术是现在市场主导短距离无线技术,具有小型化无线电、低功率,无需发射机;保密性佳,这是由2.4G的频率特性所决定的,不容易造成跳频、谐波而被窃听;低成本、稳固、易于使用并具有即时联网功能。其缺点是,Bluetooth在2.4?GHz的易受电波干扰,特别和无线局域网间的互相干扰。为此,蓝牙技术特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定;传输数据量小,仅能达到1?M/s左右,即便是宣称为听音乐设计的双声道蓝牙耳机也是如此,高低频部分被严重压缩,保留的中频部分仅仅能够实现语音通话;使用蓝牙技术需要交纳专利费。

蓝牙技术最广的应用就是蓝牙耳机。由于大部分的手机都集成蓝牙功能,部分MP3音频产品也集成了蓝牙模块,所以蓝牙技术“群众基础”广泛。

1. 5 WiFi无线技术

WiFi无线技术是一种2.4G载波、WiFi通信协议的无线传输技术。WiFi无线技术就是2.4G技术的衍生,与蓝牙一样都是采用2.4G附近的频段作为通信载体,只是通讯协议各不相同,WiFi基于的是IEEE802.11a和IEEE802.11b。WiFi是一个更加快速的协议,覆盖范围更大。虽然两者使用相同的频率范围,但WiFi需要更加昂贵的硬件。Wi-Fi的优势在于,2.4?GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用,因此得到了最为广泛的应用;“无线保真”,最大数据传输速率为11?Mb/s,也可根据信号强弱把传输率调整为5.5?Mb/s、2?Mb/s和1?Mb/s带宽;覆盖距离广,无需直线传播,传输范围为室外最大300?m,室内有障碍的情况下最大100?m。它可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接。

1. 6 Kleer

Kleer也是一种基于2.4?GHz频段的技术,与蓝牙、2.4G无线射频一样采用数字方式传输,但是在传输协议上并不相同。Kleer的是利用二次抽样的无线电波结构来保证在可靠的2.4?GHz频率上传输无损的CD质量数字立体声音频,这是目前在同级技术当中最趋于完美的方式,但还没有普及。Kleer优势在于,功耗低,采用Kleer的无损数字传输方式的耳机的耗电量仅是蓝牙技术的十分之一;音质出色,由于是无损数字传输方式,声音没有压缩的感觉,整体感觉透亮、清澈、解析力强劲。Kleer的缺点是成本高,普及度低。

1.7 无线技术小结

其实无论是无线家庭音响还是普通的无线多媒体音箱,还未得到广泛认可的重要因素在于音质,除功率大小、信号的不稳定等影响无线音箱的音质外,采用无线技术的本身特点,是影响音质的重要因素。较早的FM技术受到传输带宽的限制,FM无线技术普遍音质不佳,最高22?kHz的采样率被称之为“收音机音质”,并且容易受到干扰;红外无线传输带宽高,但发射功率要求较高,距离最大也仅有10?m左右;蓝牙传输数据量小;2.4G有延迟;WiFi功耗较大;Kleer还不成熟,很少有实用产品。由于这些物理特性上客观局限性的存在,会或多或少地存在音质不好、有延时等问题,使得音箱未能稳定完善地工作。

2 无线音箱产品介绍

目前市面上的无线音箱因技术不同,售价也有很

大的差异。红外、蓝牙在手机方面的应用已经很广泛,采用这些无线技术的音箱实际上就是一个巨大的“无线耳机”,按照设备支持的不同程度,一款无线音箱可以同时无线连接数个设备。特别是采用WiFi 技术的无线音箱在此功能上还有更多的用途,互联网接入,在线播放流媒体音乐,无需下载,无需电脑连接,更无需插上iPod。

无线音箱的控制简单,蓝牙、红外无线音箱需要跟音源设备配对,如在i-Phone 上搜索无线音箱,并与其配对连接。WiFi 无线音箱则需要在iPhone、iPad 等设备上安装一个控制软件,通过WiFi 连接音箱后,打开控制软件就可以进行各种操作了。2.1 红外无线音箱——耳神ER2530

耳神ER2530采用了IR(红外)360°漫反射无线控制技术,克服了以往红外技术中存在的缺陷,在密闭较好的室内可以轻松实现任意角度对音箱的全功能控制,而且控制距离可超过20?m,耳神ER2530的控制器内置充电电池,可以作为独立音频放大器接驳耳机使用,控制器设有音乐选段、音量控制等功能,支持USB、LINE 信号输入,而且一台控制器可以同时供多台不同位置的ER2530主机使用。此外,ER2530的主音箱设有红外接收开关功能,支持直接输入LINE 信号播放功能。在音质方面,耳神ER2530采用了2个3.5英寸低音单元和2个2.75英寸高音单元,全高密度木质箱体设计加上红外传输的巨大音频带宽,音质表现不俗。在外观方面,简约明快的设计风格使它能够轻松融入现代家居环境,扮演无线影音与时尚家居的双重角色。耳神ER2530音箱的市售参考价格为399元,比同类产品更具价格与技术优势,是会议、教学、家居和娱乐环境中理想的无线音频解决方案。2.2 2.4G无线音箱——麦博FC361W

无线音箱多采用红外传输技术,麦博推出的采用信号传输更加稳定的2.4G 传输技术FC361W 多媒体

音箱。FC361W 的无线信号发射器非常小巧,类似于USB 装置,介于Nano 发射器和一般的无线鼠标发射器之间,插到各种音源上,通过2.4G 无线传输技术,即可实现无线传输;发射器上设计有一个对码键,初次进行连接时有可能用到。FC361W 延续了独立功放设计,功放内置无线接收器,消除了振动、过热及磁电干扰导致的音频失真,使得音质更加完美;并且将以往安置在功放面板上的开关按钮设计在了功放的顶部,这样让各种调节控制更加方便;在功放面板的底部还增加立体声输入接口和耳机接口,立体声接口会更加方便地连接各种音频外接设备。低音炮采用了较

为常见的四方体设计,6.5英寸的低音单元带来了良好的低频响应,卫星箱瘦长的身形特别适合搭配宽屏液晶显示器。为了方便用户操控,?FC361W 还设计有红外无线遥控器,方形设计与众不同,按钮比较大,使用起来很方便;除了常见的信号源切换、高音、低音调节和复位按键外,设计了两组音量调节键,毕竟音量调节是使用率最高的按键,这样的设计相当于延长了遥控器使用寿命;遥控器使用两节7号电池供电。2.3 蓝牙无线音箱——奥特蓝星iMT525

奥特蓝星iMT525采用蓝牙技术,可以与任何有蓝牙功能的移动设备连接,像手机、笔记本电脑、MP3、MP4等进行无线连接,只要开启蓝牙,终端与音箱就可以相互遥控,随心所欲听你所想。iMT525

有出色的音质和强大的功能,两个2.5英寸全音域扬声器采用SRS?TruBass 重低音技术,都会给你非同凡响的享受。iMT525的通话功能大大便利了工作和生活,当用iMT525播放手机里的音乐时有电话打进,音箱会自动暂停音乐的播放,切换到通话模式,而内置的防回声话筒更可使音箱变身无线话筒通话,通话质量清晰流畅,这个独特的通话功能可以用于商务旅行、电话会议中。iMT525拥有6.125×11.125×1英寸的纤细好身材,只有455?g 的重量,可以将它放在汽车座椅上、塞进公文包里或是随便什么地方,它极富科技感的银灰色面板会为周边环境增添时尚气息。2.4 WiFi无线音箱

现在,很多音乐发烧友对无线音箱还不太接受,一方面,大多数无线传输技术的数据传输带宽都不是很大(如红外技术),这就意味着音乐在传输的过程中要降低

码率,音质受到影响;另一方面,多种无线设备共存的环境中,还有可能出现信号互相影响的情况(如蓝牙无线鼠标和蓝牙无线音箱共用可能存在干扰)。但随着WiFi 技术的普及,无线音箱的使用效果有了很好的改善。WiFi 的传输带宽比其他几种无线技术要大得多,应付高质量的在线音乐游刃有余;在线播放流媒体音乐功能的加入,意味着以后可以不买CD 了。所以WiFi 无线音箱是目前的市场新宠,可选择的品牌不多。

无线WIFI 音箱ER820F 外观设计于经典收音机风格相近,内置有两个3英寸单元,单声道输出功率为4.8?W,整体9.6?W。ER820F 在功能配置方面,能够通过无线WiFi 和有线网络两种方式接入因特网,可以连接各类主流iPod 播放器,即使不用iPhone 也有不错的功能表现;兼有传统FM 收音机和网络收音机功能,因此设计有伸缩式金属天线,FM 功能下辅助信号接收,同时在WiFi 模式下也能够提升信号接收效果;闹钟功能的设定按键设计在iPod 接口下方,按键面积很大,操作方便;ER820F 由于音箱功能较多,而且在网络收音机的状态下也必须借助显示屏辅助操作。接口方面,设计有3.5?mm 规格的音频输入和输出接口,用户同样可以将其与电脑或其他音源连接使用。除了集成WiFi 模块,ER820F 也内置有线网卡,因此在右侧设计有网线接口,同样可以实现网络广播的接收。另外,产品还搭配有超薄遥控器,产品也更容易融入

家居环境。音质方面,耳神ER820F 音箱低频量感相对到位,大音量不会出现失真的情况,中频人声较为饱满厚实,可满足日常iPhone 的充电和听音需要。

2011年5月,全球领先的音响产品制造商哈曼集团将推出一款重量级新品JBL?On?Air 无线扬声器。这

是一款集时尚设计与完美音质于一体,且支持Airplay(无线播放)技术的全新扬声器底座。

全新JBL?On?Air 无线扬声器底座秉承了JBL 的传奇音质表现,更拥有360°环绕音效,

JBL On Air无线扬声器系统

营造全新立体听觉体验。流畅圆润的外观设计搭配经典黑色/白色尽显时尚与高雅,完美契合各种家居环境。强大的Airplay 技术使JBL?On?Air 成为无可替代的最炫扬声器底座:可将iTunes?10上的音乐通过无线传输方式播放,亦支持以Wi-Fi 技术播放iPhone、iPod?Touch 内的曲目;更可通过Apple 遥控应用浏览及控制多个JBL?On?Air 扬声器上的曲目播放;完成为iPhone、iPod?Touch 等苹果设备的充电。

法拉第电磁感应定律及应用

电磁感应定律的应用(一) 知识点1、感生电动势 例题1、一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆环,线圈平面位于纸面内,如图甲所示。现令磁感应强度B 随时间t 变化,先按图乙中所示的Oa 图象变化,后来又按图象bc 和cd 变化,令E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I 1,I 2,I 3分别表示对应的感应电流,则( BD ) A .E 1>E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向 B .E 10)那么在t 为多大时,金属棒开始移动? 2 212211,L L k mgR t mg R L kL L kt μμ==? ? 知识点2、动生电动势 例题.如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为,方向相反且垂直纸面,、为其边界,OO ′为其对称轴。一导线折成边长为的正方形闭合回路,回路在纸面内以恒定速度向右运动,当运动到关于OO ′对称的位置时( ACD ) A .穿过回路的磁通量为零 B .回路中感应电动势大小为2B C .回路中感应电流的方向为顺时针方向 D .回路中边与边所受安培力方向相同 练习1、如图,电阻r =5Ω的金属棒ab 放在水平光滑平行导轨PQMN 上(导轨足够长),ab 棒与导轨垂直放置,导轨间间距L =30cm ,导轨上接有一电阻R =10Ω,整个导轨置于竖直向下的磁感强度B =的匀强磁场中,其余电阻均不计。现使ab 棒以速度v =2.0m/s 向右作匀速直线运动,试求: (1)ab 棒中的电流方向及ab 棒两端的电压U ab ; (2)ab 棒所受的安培力大小F ab 和方向。 练习2.如图所示,平行于y 轴的导体棒以速度v 向右匀速直线运动,经过半径为R 、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x 关系的图像是( A ) 知识点3、动生中的图像描绘 例题、匀强磁场磁感应强度 B= T ,磁场宽度L=3rn ,一正方形金属框边长ab=l =1m ,每边电阻r=Ω,金属框以v =10m/s 的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示,求: (1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I-t 图线 (2)画出ab 两端电压的U-t 图线

无线WiFi以及WLAN技术介绍

无线WiFi以及WLAN技术介绍 IEEE 802.11b无线网络规范是IEEE 802.11网络规范的变种,最高带宽为11 Mbps,在信号较弱或有干扰的情况下,带宽可调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps,带宽的自动调整,有效地保障了网络的稳定性和可靠性。其主要特性为:速度快,可靠性高,在开放性区域,通讯距离可达305米,在封闭性区域,通讯距离为76米到122米,方便与现有的有线以太网络整合,组网的成本更低。 WiFi Wireless Fidelity,无线保真,同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的使2.4GHz附近的频段,该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使用的标准有两个,分别是IEEE802.11a和IEEE802.11b。该技术由于有着自身的优点,因此受到厂商的青睐。 WiFi技术突出的优势在于: 其一,无线电波的覆盖范围广,基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小,半径大约只有50英尺左右15米,而WiFi的半径则可达300英尺左右100米,办公室自不用说,就是在整栋大楼中也可使用。最近,由Vivato公司推出的一款新型交换机。据悉,该款产品能够把目前WiFi无线网络300英尺接近100米4英里 6.5公里。 其二,虽然由WiFi技术传输的无线通信质量不是很好,数据安全性能比蓝牙差一些,传输质量也有待改进,但传输速度非常快,可以达到11mbps,符合个人和社会信息化的需求。 其三,厂商进入该领域的门槛比较低。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”,并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样,由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方,用户只要将支持无线LAN 的笔记本电脑或PDA拿到该区域内,即可高速接入因特网。也就是说,厂商不用耗费资金来进行网络布线接入,从而节省了大量的成本。 根据无线网卡使用的标准不同,WiFi的速度也有所不同。其中IEEE802.11b最高为11Mbps(部分厂商在设备配套的情况下可以达到22Mbps),IEEE802.11a为54Mbps、IEEE802.11g也是54Mbps WiFi是由AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络。AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源,其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由,而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。 而wireless b/g表示网卡的型号,按照其速度与技术的新旧可分为802.11a、802.11b、802.11g 。

艾默生无线技术在雪佛龙石油行业的应用

艾默生无线技术在雪佛龙石油行业 的应用 利用可任意添加的无线自动化技术,提高石油勘探、开采和精炼能力 艾默生无线技术雪佛龙石油行业无线传感器 2012年03月15日 雪佛龙是全球领先的石油勘探和开采公司,它的成就很大一部分要归功于其所采用的过程自动化方案,为了实现不断增长的业务目标,该公司的自动化专家很早就参于了无线传感器及网状网络的开发和测试工 作,并接触了IEC62591(WirelessHART)技术。在雪佛龙位于加州圣华金河谷的上游工厂内进行的无线现场仪表测试相当成功,他们相信这种可在任意地点安装的无线技术能够很好地应用于其所有上游和下游工厂,并能迅速提高和保持工厂效率。 为了调查大范围使用无线技术的可行性,公司成立了无线中心,专门对此进行了深入的研究,在该技术得到验证后,即在其80%的厂区内建立了无线网络。这一应用进一步证实了无线技术可任意添加的特性,只要安装然后开启仪表就可以了,无需接线、无需敷设线槽和桥架、无需挖沟,有效节省了工作量和时间(如图1)。无线网络规模可变,可一个回路一个回路逐步覆盖到整个工厂。 雪佛龙懂得如何利用无线技术的优势来提高其上游和下游工厂的灵活性、可靠性、安全性、环境保护和业务表现。很多公司现在都在其全球的工厂中规划和使用无线,让我们看到了越来越多的最佳实践和成功应用。 此外,我们也在探寻无线功能在今后的应用领域,这可能包括提高移动作业人员的效率、在过程中的无线摄像应用、安全集结以及人员设备的位置跟踪。

业务挑战。对于上游工厂来说机会显而易见,离岸平台需要更多更全的信息,以获得更好的采油效率,因为发现一口油井可能需要10年,而让油井产油还要10年,所以必须让油井持续高效地产油才能收回巨大的投入。在拥挤的平台上和浮式储油船上所采用的自动化方案必须体积小、重量轻、安装和使用方便。 海上油田也希望能够延长油井寿命和提高产量。需要通过一些改进来提供更好的采油系统监测,实现输配系统和过程装置的高采收率,为运行中心提供更好的信息来控制分散的油井和设施。而人员安全、环保、可靠性和赢利能力都需要技术的支撑。 炼油厂可以通过自动化在满足需求产出的同时提高效益。这就需要改善对设备、仪表和过程的监测,以延长正常运行时间,提高运行性能,从而降低运行和维护成本,并满足新出台的环境法规。 雪佛龙的工程师和操作人员希望能在现有工厂中安装一些仪表来提高监测力和过程可靠性,以及整体工厂效益。仪表本身成本不高,但在现有工厂中安装和调试有线仪表的成本却太高了。 无线技术是否能解决问题?雪佛龙使用无线技术已经有好几年了,尤其是应用在分布于海上或离岸油田的SCADA系统上。相反,以前无线测量仪表和网络在较狭小的工业工厂或离岸平台以及浮式储油船的应用并不太成功,90年代初期的技术并不适合工业环境,通讯可靠性、安全和电池寿命都不尽人意。 由于早期缺乏工业无线标准和适用于过程应用的功能,仅管无线技术会对工厂运营带来很大价值,雪佛龙却迟迟没有将无线现场传感器网络应用到监测和测量领域。但是来自于上游和下游的需求终究是存在的。 幸运的是,到了90年代后期,半导体和电池技术逐步走向成熟,很多过程自动化供应商投资进行无线技术应用于工业环境的研发,标准的开发也在同步进行,在雪佛龙公司和其他最终用户的协助下完成了草案的拟定和数据测试,以使无线技术满足通讯可靠性和安全性的需求。 无线测量仪表品种广泛,符合IEC62591(WirelessHART)通讯技术标准,能够实现99%的通讯可靠性,您可以从较少的回路开始逐步扩展到全厂。 雪佛龙的自动化专家坚信这些变化将使无线技术以一种全新的姿态展现在人们面前。无线架构通讯可靠、功能强大,可以使新建或改造工厂中的有线系统更上一个台阶。更少的工程和安装工作使项目建设更为简单,投入更少,并且能够实现过去无法实现的现场测量。此外由于无线仪表安装成本低,可以考虑在原来通过有线方式增加测量点成本太高的地方增加无线应用。 投资无线。一旦决定采用无线方案,雪佛龙的自动化专家就在其位于加利福尼亚州的里士满能源技术公司成立了一个无线中心,该中心包括一个无线测试台和一个实验室,对来自于不同厂家的无线技术和设备进行测试。雪佛龙上中下游各分公司的专家集聚在这里,对其各自所需的无线应用进行检验和测试,以便今后推广到全球。 实验室模拟了一个比实际工厂更为严酷的无线电频率环境,即无线信号必须与工厂原有信号共存,以检测无线通讯的可靠性。雪佛龙在无线电频率环境中进行了软件和与其它设备及仪表共存的测试。实验室在美国一家炼油厂安装了无线

1-1、感应无线技术简介

感应无线技术简介 一、概述 <一>、感应无线技术国内外发展状况 感应无线技术是七十年代末在日本开始发展起来的一项新的工业应用技术。 在国际上,目前仅日本古河、住友等几个公司掌握该技术。 在国内,岳阳电子研究所是唯一掌握该技术的单位,其研究成果已达到国际先进水平,并成功地将该技术应用于焦炉炼焦自动化。其产品已应用在武汉钢铁公司、太原钢铁公司、新疆八一钢铁公司、邯郸钢铁公司、临汾钢铁公司等。 <二>、感应无线技术主要解决的问题 在现代工业中,若干台大型移动机车(有轨)在中央控制室主计算机统一指挥下,有序地、协调地工作(甚至是全自动的工作),必须解决以下两个问题: 1、移动机车与中央控制室之间、一台移动机车与另一台移动机车之间的 可靠的信息交换————数据通信问题; 2、中央控制室随时都要了解各机车目前所处在的位置————位置检测 问题。 感应无线技术采用独特的编码电缆技术,十分成功地同时解决了这两个问题。 二、感应无线技术的基本原理 <一>、基本原理 1、编码电缆 编码电缆的外形为扁平状态(故又称扁平电缆),内部有若干对电线,按照人们所制定的编码规则,各对线在不同的地方交叉(也有不交叉对线),如图1所示(此图按照格雷码规则交叉)。将各对线重叠在一起,封装在氯丁橡胶压制的护套内,就构成了编码电缆。 ① ② ③ 图1

扁平电缆安装在移动机车的轨道旁,移动机车的轨道有多长,则需要等长的扁平电缆。 2、天线 天线即一组线圈,当天线线圈中加入信号电流时,在附近空间产生变化规律相同的磁场。 天线安装在移动机车上,随着移动机车的移动而移动。 3、电磁感应 扁平电缆中任何一对线,当在终端加一个匹配电阻后,都可以看成一个单圈的线圈,如图2所示。 R 图2 当天线与扁平电缆靠近时,就相当于两个耦合的线圈: ①、在天线中加入信号电流时,在扁平电缆每一对线上,都会产生相应的 感生电动势;在扁平电缆任何一对线上加入信号电流时,在天线中也 会产生相应的感生电动势。于是,天线与扁平电缆之间,形成了一个 通信信号通道。 ②、在天线中加入信号电流时,在扁平电缆每一对线上,都会产生相应的 感生电动势,由于扁平电缆内部若干对电线按照一定的编码规则交叉, 以及特殊结构,能够从扁平电缆各对线上产生相应的感生电动势的相 位、大小中得到反映天线所在位置的信息。 <二>、应用模型 在实际应用中,扁平电缆安装在移动机车的轨道旁,天线安装在移动机车上,当移动机车沿着轨道行走时,天线与扁平电缆之间始终保持固定的距离。图3所示为一应用模型 A车1 A车2 A车3 圆电缆 中扁平电缆A 央圆电缆 扁平电缆B 控 B车1 B车2 制 室圆电缆 扁平电缆C C车1 C车1 图3

电磁感应及其应用

一、选择题 (11·河池)9.科学家的发明与创造推动了人类文明的进程。在下列科学家中,首先发现电磁感应现象的是A.法拉第 B.焦耳 C.奥斯特 D.安培 答案:A (11·苏州)10.如图所示,导体AB水平置于蹄形磁铁的磁场中,闭合开关后,导体AB在下列运动情况中,能使图中小量程电流表指针发生偏转的是 A.静止不动 B.水平向右运动 C.竖直向上运动 D.竖直向下运动 答案:B (11·宿迁)11.如图所示装置可探究感应电流产生的条件,下面操作中能产生感应电流的是 A.保持磁铁静止,将导体棒ab上下移动 B.保持导体棒ab静止,将磁铁左右移动 C.保持导体棒ab静止,将磁铁上下移动 D.保持导体棒ab静止,将磁铁沿导体棒ab方向前后移动答案:B

(11·连云港)5.关于发电机的工作原理,下列说法正确的是 A.电流的热效应 B.电流周围存在磁场 C.电磁感应现象 D.磁场对通电导体的作用 答案:C (11·南京)7.如图所示的四幅图中能说明发电机工作原理的是 答案:A (11·肇庆)9.如右图所示,以下四种措施不能 ..使电流表指针偏转的是 A.将条形磁铁向下插入线圈 B.将条形磁铁从线圈中抽出 C.让条形磁铁静止在线圈中 D.条形磁铁静止而将线圈向上移动 答案:C (11·无锡)11.如图所示为“探究感应电流产生条件”

的实验装置.回顾探究过程,以下说法正确的是 A.让导线ab在磁场中静止,蹄形磁体的磁性越强,灵敏电流计指针偏转角度越大 B.用匝数较多的线圈代替单根导线ab,且使线圈在磁场中静止,这时炙敏电流计指针偏转角度增大 C.蹄形磁体固定不动.当导线ab沿水平方向左右运动时,灵敏电流计指针会发生偏转 D.蹄形磁体固定不动,当导线ab沿竖直方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转 答案:C (11·兰州)13.关于电磁感应现象,下列说法正确的是 A.电磁感应现象中机械能转化为电能 B.感应电流的方向只跟导体运动方向有关 C.感应电流的方向只跟磁场方向有关 D.导体在磁场中运动,能够产生感应电流 答案:A (11·泉州)4.在如图所示的实验装置图中能够说明电磁感应现象的是

法拉第电磁感应定律的应用

法拉第电磁感应定律 2.确定目标 本节课讲解应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势问题,会区别感应电动势平均值和瞬时值。 二 精讲精练 (一)回归教材、注重基础 例 (见教材练习题P21 T2)如图甲所示,匝数为100匝,电阻为5Ω的线圈(为表示线 圈的绕向图中只画了2匝)两端A 、B 与一个电压表相连,线圈内有指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)求电压表的读数?确定电压表的正极应接在A 还是接在B ? (2)若在电压表两端并联一个阻值为20Ω的电阻R .求通过电阻R 的电流大小和 方向? ,面 时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过,则该段时间线圈两12)t B --

变式3.如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上,大小为 B,用电阻率为ρ、横 截面积为S的导线做成的边长为L的正方形线框abcd水平放置,OO′为过ad、bc 两边中点的直线,线框全部都位于磁场中.现把线框右半部分固定不动,而把线框 左半部分以OO′为轴向上转动60°,如图中虚线所示。若转动后磁感应强度随时 间按kt 变化(k为常量),求: B B+ = (1)在0到t 0时间内通过导线横截面的电荷量? (2)t0时刻ab边受到的安培力? (三)真题检测,品味高考 1.(2014·新课标全国Ⅰ)如图 (a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上.在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )

2. (2012·福建)如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀 强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为r 的圆环形光滑细玻璃管,环心0在区域中心。一质量为m 、带电量为q (q>0)的小球,在管内沿逆时针方向(从上向下看)做圆周运动。已知磁感应强度大小B 随时间t 的变化关系如图乙所示(T0为已知量)。设小球在运动过程中电量保持不变,对原磁场的影响可忽略。当t=0T 到t=05.1T 这段时间内的磁感应强度增大过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等.求:这段时间内,细管内涡旋电场的场强大小E 。 (四)拓展深挖、把握先机 拓展:如图甲所示,匝数为n 匝,电阻为r,半径为a 的线圈两端A 、B 与电容为C 的电容器 和电阻R 相连,线圈中的磁感应强度按图乙所示规律变化(取垂直纸面向内方向为正方向)。求: (1)流过电阻的电流大小为多少? (2)电容器的电量为多少? 三 总结归纳 1. 应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。 2. 会判断导体两端电势的高低。

无线传感器网络技术与应用现状的研究毕业论文 精品

1 绪论 1.1 课题背景和研究意义 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术等多种先进技术。其主体是集成化微型传感器,这些微型传感器具有无线通信、数据采集和处理、协同合作的功能。无线传感器网络就是由成千上万的传感器节点通过自组织方式构成的网络,它通过这些传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到用户终端,使用户完全掌握监测区域的情况并做出反应[1]。 无线传感器网络的自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃,所以传感器网络非常适合应用于恶劣的战场环境,包括监控我军兵力、装备和物资状态;监视冲突区域,侦察敌方地形和布防,定位攻击目标;评估损失,侦察和探测核、生物及化学攻击等。在战场上,铺设的传感器将采集相应的信息,并通过汇聚节点将数据送至数据处理中心,再转发到指挥部,最后融合来自各战场的数据,形成我军完备的战区态势图。也可以更隐蔽的方式近距离地观察敌方的布防,或直接将传感器节点撒向敌方阵地,在敌方还未来得及反应时迅速收集有利于作战的信息。在生物和化学战中,利用传感器网络,可及时、准确地探测爆炸中心,这会为我军提供宝贵的反应时间,从而最大可能地减小伤亡。 无线传感器网络是继因特网之后,将对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT 热点技术。如果说因特网改变了人与人之间交流、沟通的方式,那么无线传感器网络则将逻辑上的信息世界与真实物理世界融合在一起,将改变人与自然交互的方式[2][3]。无线传感器网络是新兴的下一代传感器网络,最早的代表性论述出现在1999年,题为“传感器走向无线时代”。随后在美国的移动计算和网络国际会议上,提出了无线传感器网络是下一个世纪面临的发展机遇。2003年,美国《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时,无线传感器网络被列为第一项未来新兴技术。同年,美国《商业周刊》又在其“未来技术专版”中发表文章指出,传感器网络是全球未来四大高技术产业之一,将掀起新的的产业浪潮。美国《今日防务》杂志更认为无线传感器网络的应用和发展,将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变

法拉第电磁感应定律及其应用

法拉第电磁感应定律及其应用 1. (法拉第电磁感应定律的应用)(优质试题·北京卷)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是() A.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿逆时针方向 B.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿顺时针方向 C.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿逆时针方向 D.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿顺时针方向 ,感应电流产生的磁场方向垂直圆环所在平面向里,由右手定则知,两圆环中电流均沿顺时针方向。圆环的半径之比为2∶1,则面积之比为4∶1,据法拉第电磁感应定律得E=为定值,故E a∶E b=4∶1,故选项B正确。 2.

(法拉第电磁感应定律的应用)如图所示,在水平面内固定着U形光滑金属导轨,轨道间距为50 cm,金属导体棒ab质量为0.1 kg,电阻为0.2 Ω,横放在导轨上,电阻R的阻值是0.8 Ω(导轨其余部分电阻不计)。现加上竖直向下的磁感应强度为0.2 T的匀强磁场。用水平向右的恒力F=0.1 N拉动ab,使其从静止开始运动,则() A.导体棒ab开始运动后,电阻R中的电流方向是从P流向M B.导体棒ab运动的最大速度为10 m/s C.导体棒ab开始运动后,a、b两点的电势差逐渐增加到1 V后保持不变 D.导体棒ab开始运动后任一时刻,F的功率总等于导体棒ab和电阻R的发热功率之和 R中的感应电流方向是从M流向P,A错;当金属导体棒受力平衡时,其速度将达到最大值,由F=BIl,I= 可得 总总 ,代入数据解得v m=10 m/s,B对;感应电动势的最大值E m=1 V,a、b F= 总 两点的电势差为路端电压,最大值小于1 V,C错;在达到最大速度以前,F所做的功一部分转化为内能,另一部分转化为导体棒的动能,D错。 3.(法拉第电磁感应定律的应用)(优质试题·海南文昌中学期中)关于电磁感应,下列说法正确的是() A.穿过回路的磁通量越大,则产生的感应电动势越大

电磁感应现象及电磁在生活中的应用

电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要:电磁感应,也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程,其运用到现实生活中的技术(例如:电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等)。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文: 电磁感应的定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现:1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接电流表,他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现,铁环并不是必须的。拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系,而且为电与磁之间的转化奠定了基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε为产生的感应电动势,单位为V。 磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S。(1)定义:在匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式:Φ=BS 当平面与磁场方向不垂直时: Φ=BS⊥=BScosθ(θ为两个平面的二面角) (3)物理意义

电磁感应现象的应用

重点难点突破 一、电磁感应现象中的力学问题 1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本步骤是: (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解. 2.对电磁感应现象中的力学问题,要抓好受力情况和运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定运动状态,要抓住a=0时,速度v达最大值的特点. 二、电磁感应中的能量转化问题 导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式的能量便转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本步骤是: 1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向. 2.画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式. 3.分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程. 三、电能求解的思路主要有三种 1.利用安培力的功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功; 2.利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则机械能的减少量等于产生的电能; 3.利用电路特征求解:根据电路结构直接计算电路中所产生的电能. 四、线圈穿越磁场的四种基本形式 1.恒速度穿越; 2.恒力作用穿越; 3.无外力作用穿越; 4.特殊磁场穿越. 典例精析 1.恒速度穿越 【例1】如图所示,在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B,方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m,边长为L(L>h),电阻为R,线框平面与竖直平面平行,静止于位置“Ⅰ”时,cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框,线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动,穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场),线框平面在运动中保持在竖直平面内,且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时,线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计,g=10 m/s2.求: (1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H; (2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中,恒力F做的功为多少?线框产生的热量为多少? 【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动,设速度为v1,有: E=BLv1,I=ER,F安=BIL 根据线框在磁场中的受力,有F=mg+F安

京改版物理九年级全一册:12.7电磁感应及其应用-教案

电磁感应及其应用

三、新课教学: (一)电磁感应现象 1.教师讲解:发现电磁感应现象的背景 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁 效应,揭开了物理研究的新篇章——电磁学的研究。 英国的科学家法拉第1821年开始涉足电磁学领域。 他坚持统一和对称的观念,认为电和磁可以相互转 换。他坚信通过磁场一定能够产生电流。然而道路 并不是平坦的,他于1922年12月、1825年11月和 1828年4月做过三次集中的实验,由于实验指导思 想错误,实验都以失败而告终。1831年1月,法拉 第重新设计了实验方案,终于在8月29日实现了他 坚信的愿望。利用磁场获得了电流,这一现象叫做 电磁感应现象。在线圈中产生的电流叫做感应电流。 今天我们将遵循前辈科学家的足迹,通过实验 探究、科学地归纳概括的方法,来认识这一重要的 现象,即通过你们的双手劳动来制造感应电流;通 过科学的归纳、概括的方法来得到产生感应电流的 条件。 学生倾听 体验科学进 程 激发实验的 愿望 2.电磁感应现象演示 (1)条形磁铁插入或拔出大线圈,有感应电流产生,且感应电流的方向不 同。 (2)转动简易电动机的转轴(线圈在磁场中转动),有感应电流产生,且 感应电流的方向不同。 (3)导线在磁场中切割磁感线,有感应电流产生,且感应电流的方向不同。 (注:若磁场不是足够强,切割速度不够快,灵敏电流计不能观察出感应电流, 将切割磁感线的导线两端接入示波器的YY’输入端,可观察到电子束的偏转) 培养学生分 析概括能力

(4)电键打开或闭合,有感应电流产生,且感应电流的方向不同。 (注:法拉第最初发现电磁感应现象时所作的实验,下图) 改变滑动变阻器的电阻,有感应电流产生,且感应电流的方向不同。 小螺线管插入或从拔出,有感应电流产生,且感应电流的方向不同。 教师小结:法拉第从第一个成功实验开始茅塞 顿开,立即领悟到,“磁生电”是一种在变化、运动 的过程中才能出现的现象。于是他动手做了几十个 实验,深藏不露的各种“磁生电”的现象喷涌而出。 正像今天我们所做的实验一样。在我们所作的这些 实验中产生感应电流的共同特点是什么呢?如何概 括感应电流产生的条件呢?在讨论这一条件时,首 先我们先学习一个重要的概念——磁通量(磁场通 过的量)。 继续介绍学 史的内容 提出问题激 发学生思考 3.讲清磁通量的概念: 复习:磁感应强度的概念 教师:我们知道,磁场的强弱(即磁感应强度) 可以用磁感线的疏密来表示。如果一个面积为S的 面垂直一个磁感应强度为B的匀强磁场放置,则穿 过这个面的磁感线的条数就是确定的。我们把B与S 的乘积叫做穿过这个面的磁通量。 1.定义:面积为S,垂直匀强磁场B放置,则 B与S乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Φ表示。 2.公式:BS = Φ单位:韦伯((Wb) 1Wb=1T·m2注意S的意义 3.对磁通量的理解:磁通量可以用穿过线圈平 面的磁感线的条数形象的讨论。 注意:磁通量不是矢量,但它是有方向的。 模拟电磁感应现象的多媒体课件,进行多媒体 辅助教学(各组实验的模拟,突出磁通量的变化) 通过多媒体 课件的生动 直观的画 面,教师启 发学生找出 以上操作能 够产生感应 电流的共同 点。 4.共同得出产生感应电流的条件: (1)闭合的导体回路; (2)穿过回路的磁通量必须发生变化。 引导学生分析磁通量发生变化的因素: 由Φ=B·Ssinθ可知:当①磁感应强度B发生 变化;②线圈的面积S发生变化;③磁感应强度B 学生讨论 培养学生分 析概括的能 力

专题四:41电磁感应定律及其应用

专题四:4.1电磁感应定律及其应用 一、单项选择题 1.下列说法正确的是( ) A .线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B .线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 C .线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大 D .线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大 [答案] D 2.如图所示,闭合线圈abcd 在磁场中运动到如图位置时,ab 边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是( ) A .向右进入磁场 B .向左移出磁场 C .以ab 为轴转动 D .以ad 为轴转动 [答案] B 3.(2012·吉林期末质检) 如图所示,两块水平放置的金属板距离为d ,用导线、开关K 与一个n 匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为+q 的小球,K 断开时传感器上有示数,K 闭合稳定后传感器上恰好无示数,则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( ) A .正在增加,ΔΦΔt =mgd q B .正在减弱,ΔΦΔt =mgd nq C .正在减弱,ΔΦΔt =mgd q D .正在增加,ΔΦΔt =mgd nq

[答案] D 5.(2012·海南卷)如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则() A.T1>mg,T2>mg B.T1mg,T2mg [答案] A 二、双项选择题 6.如图所示是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是() [答案]CD 7.(2012·长沙名校模考)如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈,通过观察图形.判断下列说法正确的是()

《无线传感网络技术与应用》A卷

专 业 ( 班) : 学 号 : 姓 名 : (本试题满分100分,考试时间90分钟) 一、 判断题(每空 1 分,共 10分) 1.按传感器材料物理性质分类:导体、半导体、绝缘体和磁性材料( ) 2.传感器网:由各种传感器和传感器节点组成的网络。( ) 3.无线传输用于补充和延伸接入网络,使得网络能够把各种物体接入到网络,主要包括各种短距离无线通信技术。( ) 4.IEEE802.15.4是一种经济、高效、低数据速率(<250kbps )、工作在2.4GHz 和868/928MHz 的无线技术,用于个人区域网和对等网络。( ) 5.感知延伸层技术是保证物联网络感知和获取物理世界信息的首要环节,并将现有网络接入能力向物进行延伸。( ) 6.“物联网”是指通过装置在物体上的各种信息传感设备,如RFID 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等等,赋予物体智能,并通过接口与互联网相连而形成一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络。( ) 7.传感器技术、RFID 技术、和嵌入式智能技术、纳米技术是物联网的基础性技术。( ) 8.传感器技术是物联网的灵魂。( ) 9.传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。 ( ) 10.模拟传感器:将被测量的非电学量转换成模拟电信号。 ( ) 二、单项选择题(每题 2 分,共 30 分) 1.以下传感器中属于开关量传感器的是( )。 A .温度传感器 B .湿度传感器 C . 人体传感器 D . 光照传感器 2.感知中国中心设在( )。 A .北京 B .上海 C .九泉 D .无锡 3.利用传感器、RFID 、二维码等随时随地获取物体的信息,指的是( )。 A .可靠传递 B .全面感知 C .智能处理 D .互联网 4.力敏传感器接受( )信息,并转化为电信号。 A .力 B .声 C .光 D .位置 第1页(共 4 页) 密 封 线

电磁感应现象及其应用生活实践中

西北农林科技大学 电磁感应现象及其应用 学院:风景园林艺术学院 班级:园林134 姓名:崔苗苗 学号:2913911465 134

电磁感应现象及其在生活中的应用 西北农林科技大学风景园林艺术学院 姓名崔苗苗班级园林134班学号 2013011465 摘要自法拉第历经十年发现电磁感应现象后,电磁感便开始应用生活中。话筒, 电磁炉,电视机,手机等生活用品,无不与人类生活息息相关,极大地方便了我们的生活,推动了社会历史的进步和发展。同时,它的应用也是理论向实践不断探索和改进的过程,理论唯有应用于实践,才更能发挥它的价值。 关键词电磁感应现象生活应用 电磁感应现象的发现不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在生活中具有重大的意义。它的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在电工技术,电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用,人类社会从此迈入电气化时代,对推动生产力和科学技术发展发挥了重要作用。物理发现的重要性由此可见。本文主要介绍了电磁感应现象及其在人类生活中的相关应用。 一.电磁感应现象定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 二.电磁感应发现历程 电磁学是物理学的一个重要分支,初中时代的奥斯特实验为我们打开电磁学的大门,此后高中三年这一部分内容也一直是学习的重中之重。继1820奥斯特实验之后,电与磁就不再是互不联系的两种物质,电流磁效应的发现引起许多物理学家的思考。当时,很多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,而迈克尔·法拉第即为其中一位。他在1821年发现了通电导线绕磁铁转动的现象,然后经历10年坚持不懈的努力,最终于1831年取得突破性进展。 法拉第将两个线圈绕在一个铁环上,其中一个线圈接直流电源,另一个线圈接电流表。他发现,当接直流电源的线圈电路接通或断开的瞬间,接电流表的线圈中会产生瞬时电流。而在这个过程中,铁环并不是必须的。无论是否拿走铁环,再做这个实验的时候,上述现象仍然发生,只是线圈中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象,法拉第又继续做了许多的实验。终于,在1831年11月24日,他在向皇家学会提交的一个报告中,将这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、

电磁感应的应用论文

电磁感应现象在生活中的应用 摘要:自法拉利历经十年发现电磁感应现象后,电磁感应便开始运用于生活中。电话筒、录音机、汽车车速表、熔炼金属等,无一不与生活息息相关,极大的方便了我们的生活,推动了社会的进步,和发展。同时,它的利用也是理论向实践的不断进步的过程,理论唯有利用于实践才更能发挥它的作用。 动圈式话筒 在剧场里,为了使观众能听清演员的声音,常常需要把声音放大,放大声音的装置主要包括话筒,扩音器和扬声器三部分。话筒是把声音转变为电信号的装置。动圈式话筒是利用电磁感应现象制成的,当声波使金属膜片振动时,连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起振动,音圈在永久磁铁的磁场里振动,其中就产生感应电流(电信号),感应电流的大小和方向都变化,变化的振幅和频率由声波决定,这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音。 磁带录音机 磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成,是录音机的录、放原理示意图。录音时,声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流——音频电流,音频电流经放大电路放大后,进入录音磁头的线圈中,在磁头的缝隙处产生随

音频电流变化的磁场。磁带紧贴着磁头缝隙移动,磁带上的磁粉层被磁化,在磁带上就记录下声音的磁信号。放音是录音的逆过程,放音时,磁带紧贴着放音磁头的缝隙通过,磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流,感应电流的变化跟记录下的磁信号相同,所以线圈中产生的是音频电流,这个电流经放大电路放大后,送到扬声器,扬声器把音频电流还原成声音。在录音机里,录、放两种功能是合用一个磁头完成的,录音时磁头与话筒相连;放音时磁头与扬声器相连。 ③汽车车速表 汽车驾驶室内的车速表是指示汽车行驶速度的仪表。它是利用电磁感应原理,使表盘上指针的摆角与汽车的行驶速度成正比。车速表主要由驱动轴、磁铁、速度盘,弹簧游丝、指针轴、指针组成。其中永久磁铁与驱动轴相连。在表壳上装有刻度为公里/小时的表盘。 永久磁铁一部分磁感线将通过速度盘,磁感线在速度盘上的分布是不均匀的,越接近磁极的地方磁感线数目越多。当驱动轴带动永久磁铁转动时,则通过速度盘上各部分的磁感线将依次变化,顺着磁铁转动的前方,磁感线的数目逐渐增加,而后方则逐渐减少。由法拉第电磁感应原理知道,通过导体的磁感线数目发生变化时,在导体内部会产生感应电流。又由楞次定律知道,感应电流也要产生磁场,其磁感线的方向是阻碍(非阻止)原来磁场的变化。用楞次定律判断出,顺着磁铁转动的前方,感应电流产生的磁感线与磁铁产生的磁感线方向相反,因此它们之间互相排斥;反之后方感应电流产生的磁感线方

艾默生智能无线技术

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