实验8 声速的测定
声速的测定
声速的测定【目的与任务】1. 学习两种测定超声波在空气中传播速度的方法；2. 了解压电传感器的功能，熟悉示波器与信号源的使用；3. 加深驻波及振动合成的理解。
【仪器与设备】声速测定仪，信号发生器，示波器，同轴电缆，温度计1．示波器GDS—1102A—U型数字存储示波器：频带宽度为0～100 MHz。
有两垂直输入通道“CHl”和“CH2”，可同时显示两个不同的电压信号波形以便进行分析比较，也可以把两个信号相加或相减后显示出来，还可以任选一个通道单独工作。
可以从显示屏上直接测出或读出信号电压的幅度、频率(周期)。
具有“X—Y工作方式”，将"CH1"作为水平通道(X轴)、“CH2"作为垂直通道(Y轴)，可以观察由两通道输入的水平和垂直信号的合成图样(利萨如图)，测出信号的频率和位相差。
2．信号发生器SG1020A数字合成信号发生器是一种小型便携式通用函数信号发生器，内部采用大规模精密函数信号发生集成电路，单片机控制，具有正弦波、方波、三角波、直流等多种波形输出、频率范围10mHz～20MHz以及外部测频功能，分辨率1mHz。
3．声速测量仪声速测量仪如图所示，其上装有两个压电式超声换能器S1、S2和螺旋测微器，转动手轮可以改变S1和S2的位置，它们之间的距离可由电子标尺读出，电子标尺分辨率0.01 mm。
压电式超声换能器是在压电陶瓷的前后两表面胶粘上两块金属组成的夹心型振子。
头部用轻金属做成喇叭形，尾部用重金属做成锥形，中部为压电陶瓷圆环(例如钛酸钡压电陶瓷)，环中间穿过螺丝固定。
这种结构的换能器，既能将正弦交图1 超声声速测量仪流信号变成压电材料纵向的机械振动，使压电陶瓷成为声波的波源；反过来，也可以使声压变化转换为电压的变化，即用压电陶瓷作为声波的接收器。
而用轻重金属做成的夹心结构，增大了辐射面积，增强了振子的耦合作用，使发射的声波方向性强，平面性好。
已知两列频率、振幅和振动方向相同的平面简谐波，向相反的方向传播时，叠加的合成波就是驻波。
声速的测量
姓名：姚家村；学号：5120180426；班级：软件1803；教师________；信箱号：______预约时间：第_____周、星期_____、第_____~ _____节；座位号：_______预习操作实验报告总分教师签字一、实验名称：声速的测量二、实验目的1.掌握驻波法和相位比较法及时差法测量声速的原理。
2.了解压电换能器的功能，熟悉信号源和示波器的使用。
3.加深对驻波及振动合成理论的理解。
三、实验原理(基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等；要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材)三、实验原理(基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等；要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材)声速的测量方法：1.根据波动理论，测量声波频率和波长得到声速u。
，在该式子中，频率由声速测试仪的信号源频率显示窗口直接得出，而波长可以跟用共振干涉法即驻波法和相位比较法来测量。
（1）共振干涉法：s1和s2为压电陶瓷换能器，S1作为声波发射器，S2作为声波接收器，信号源提供数万频率的交流电信号给S1声波发射器，S2收到后转换为电信号，输入示波器，，可以看到一组声压信号产生的正旋波形。
根据波的干涉理论可以知道：任何两相邻的振幅最大值的位置之间或者两相邻的振幅最小值的位置之间，距离均为，要测量波长，在观察示波器上波形幅值的同时，缓慢的改变发射器S1与S2之间的位置距离，这样在示波器上就可以看到波形幅值不断地由最大变道最小在变到最大，两个相邻的最大振幅之间所对应的接收器S2移动过的距离为，超声换能器S2和S1之间的距离可以通过转动鼓轮实现变化。
连续多次测量相隔半波长的S2的位置变化以及声波频率f之后，运用数据的出声速，这里要使用逐差法处理测量的数据。
（2）相位比较法：声波发射器S1发出的超声波通过介质传到S2，在S1,S2之间的相位差为当，L每改变一个波长，相位差之间的变化，通过观察相位差的变化，就可以得出，得出声速。
声速测定实验操作步骤详细说明
一、实验目的通过本次实验，掌握声速测定的基本原理和方法，学习使用相关实验仪器，提高对声波传播速度的测量能力，并了解实验误差的来源及其分析方法。
二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度，通常用v表示。
根据声波在介质中传播的波动方程，可以得到声速的计算公式：v = fλ其中，v为声速，f为声波的频率，λ为声波的波长。
本实验采用脉冲法测量声速，利用发射和接收换能器产生和接收声波，通过测量声波在介质中传播的时间，计算出声速。
三、实验仪器1. 发射换能器2. 接收换能器3. 脉冲信号发生器4. 信号放大器5. 毫伏表6. 音频计7. 钢尺8. 介质（如水、空气等）9. 实验台四、实验步骤1. 准备实验器材，将发射换能器、接收换能器、脉冲信号发生器、信号放大器、毫伏表、音频计等设备连接好。
2. 将实验台放置在水平面上，确保实验台稳固。
3. 将发射换能器固定在实验台上，调整其位置，使其与接收换能器之间的距离适中。
4. 将接收换能器固定在实验台上，调整其位置，使其与发射换能器之间的距离与钢尺上的标记相对应。
5. 打开脉冲信号发生器，调整频率至所需测量值，同时调整输出幅度，使发射换能器输出稳定。
6. 将信号放大器输出端连接到毫伏表，用于观察接收换能器接收到的信号强度。
7. 将音频计连接到接收换能器，用于观察接收到的声波频率。
8. 打开实验台电源，确保所有设备正常运行。
9. 按下脉冲信号发生器的启动按钮，产生脉冲信号，发射换能器开始发射声波。
10. 观察毫伏表，当信号达到最大值时，记录此时钢尺上的标记位置，即为声波传播的距离s1。
11. 停止脉冲信号发生器，等待一段时间，再次按下启动按钮，重复步骤9和10，记录第二次声波传播的距离s2。
12. 重复步骤9至11，共进行5次实验，记录每次声波传播的距离。
13. 关闭实验台电源，整理实验器材。
五、数据处理1. 计算声波传播的平均距离：s = (s1 + s2 + s3 + s4 + s5) / 52. 计算声波传播的平均时间：t = s / v3. 根据公式v = fλ，计算声波的波长：λ = v / f4. 计算实验误差：（1）相对误差：εr = (|v测 - v真| / v真) × 100%（2）绝对误差：εa = |v测 - v真|六、实验心得通过本次实验，我了解了声速测定的基本原理和方法，掌握了使用相关实验仪器的技巧。
声速的测量
实验报告：声速的测量张贺 PB07210001一、 实验题目：声速的测量二、 实验目的：了解超声波的产生、发射和接收方法，用干涉法和相位法测量声速。
三、 实验仪器:低频信号发生器、示波器、超声声速测定仪、频率计等 四、 实验原理：声速是声波在截至中传播的速度，声波在空气中的传播速度MRTv γ=(1)在C ︒0时的声速s m MRT v /45.33100==γ (2)在C t ︒时的声速15.27310tv v t += (3)由波动理论知λf v = (4)1.驻波法测波长由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与发射波叠加，它们波动方程分别是：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=λπx ft A y 2cos 1⎪⎭⎫ ⎝⎛+λπx ft Acod 2叠加后合成波为：⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=λπλπx ft Acod x ft A y y y 22cos 21ft x A πλπ2cos 2cos 2⎪⎭⎫ ⎝⎛= (5)12cos =λπx的各点振幅最大，称为波腹，对应的位置()K 2,1,02=±=n nx λ；02cos =λπx的各点振幅最小，称为波节，对应的位置()()K 2,1,0412=+±=n n x λ。
因此只要测得相邻两波腹（或波节）的位置Xn 、Xn-1即可得波长n n x x -=+12λ。
2.相位比较法测波长从换能器S 1发出的超声波到达接收器S 2，所以在同一时刻S 1与S 2处的波有一相位差：其中λ是波长，l 为S 1和S 2之间距离。
因为l 改变一个波长时，相位差就改变π2。
利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。
五、 实验内容：1.调整仪器使系统处于最佳工作状态 (1)使1S 与2S 端面平行(2)调整低频信号发生器输出谐振频率 2.驻波法（共振干涉法）测波长和声速测量前移动游标，将2S 从一端缓慢移向另一端，并来回几次，观察示波器上的讯号幅度的变化，了解波的干涉现象。
声速测定实验报告总结
一、实验目的1. 通过实验了解声速测定的原理和方法。
2. 掌握使用不同方法测量声速的步骤和技巧。
3. 分析实验结果，验证声速与介质参数的关系。
二、实验原理声速是指声波在介质中传播的速度，其大小与介质的性质有关。
在固体、液体和气体中，声速的传播速度不同。
声速的测定方法主要有共振干涉法、相位比较法、时差法等。
三、实验器材1. 声波发生器2. 声波接收器3. 低频信号发生器4. 示波器5. 量筒6. 温度计7. 计时器四、实验步骤1. 共振干涉法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。
（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。
（3）观察示波器，调整声波接收器的位置，使示波器显示的波形出现明显的干涉条纹。
（4）记录此时声波接收器与声波发生器之间的距离，即为声波的波长。
（5）根据声波的频率和波长，计算声速。
2. 相位比较法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。
（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。
（3）观察示波器，调整声波接收器的位置，使示波器显示的波形相位差为π/2。
（4）记录此时声波接收器与声波发生器之间的距离，即为声波的波长。
（5）根据声波的频率和波长，计算声速。
3. 时差法（1）将声波发生器与声波接收器固定在同一高度，并确保两者间距适中。
（2）打开低频信号发生器，调整输出频率，使声波发生器产生稳定的声波。
（3）记录声波发生器发出声波的时刻，并观察声波接收器接收声波的时刻。
（4）根据声波传播的时间，计算声速。
五、实验结果与分析1. 实验数据（1）共振干涉法：声波频率为f1，波长为λ1，声速为v1。
（2）相位比较法：声波频率为f2，波长为λ2，声速为v2。
（3）时差法：声波频率为f3，声波传播时间为t3，声速为v3。
2. 实验结果分析（1）共振干涉法与相位比较法得到的声速值较为接近，说明这两种方法均能较好地测量声速。
声速的测定实验报告
声速的测定实验报告（一）1、实验目的（1）学会用驻波法和相位法测量声波在空气中传播速度。
（2）进一步掌握示波器、低频信号发生器的使用方法。
（3）学会用逐差法处理数据。
2、实验仪器超声声速测定仪、低频信号发生器DF1027B 、示波器ST16B 。
3、实验原理3．1 实验原理声速V 、频率f 和波长λ之间的关系式为λf V =。
如果能用实验方法测量声波的频率f 和波长λ，即可求得声速V 。
常用的测量声速的方法有以下两种。
3．2 实验方法3．2．1 驻波共振法（简称驻波法）S 1发出的超声波和S 2反射的超声波在它们之间的区域内相干涉而形成驻波。
当波源的频率和驻波系统的固有频率相等时，此驻波的振幅才达到最大值，此时的频率为共振频率。
驻波系统的固有频率不仅与系统的固有性质有关，还取决于边界条件，在声速实验中，S 1、S 2即为两边界，且必定是波节，其间可以有任意个波节，所以驻波的共振条件为：3,2,1,2==n nL λ（1）即当S 1和S 2之间的距离L 等于声波半波长的整数倍时，驻波系统处于共振状态，驻波振幅最大。
在示波器上得到的信号幅度最大。
当L 不满足（1）式时，驻波系统偏离共振状态，驻波振幅随之减小。
移动S 2，可以连续地改变L 的大小。
由式（1）可知，任意两个相邻共振状态之间，即S 2所移过的距离为：()22211λλλ=⋅-+=-=∆+n n L L L n n （2）可见，示波器上信号幅度每一次周期性变化，相当于L 改变了2λ。
此距离2λ可由超声声速测定仪上的游标卡尺测得，频率可由低频信号发生器上的频率计读得，根据f V ⋅=λ，就可求出声速。
3．2．2 两个相互垂直谐振动的合成法（简称相位法）在示波器荧光屏上就出现两个相互垂直的同频率的谐振动的合成图形——称为李沙如图形。
其轨迹方程为：()()φφφφ122122122122-=--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Sin Cos A A XY A Y A X （5）在一般情况下，此李沙如图形为椭圆。
声速的测量实验总结
声速的测量实验总结
一、实验简介
声速的测量实验是一种物理实验，主要目的是通过测量声波在介质中的传播速度，了解声波的基本特性。
实验中，我们通常使用声波发生器和接收器，通过测量声波从发生器传播到接收器的时间，计算出声波在介质中的传播速度。
二、实验目的
1. 掌握声速的测量方法；
2. 了解声波在介质中的传播速度与介质性质的关系；
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
三、实验原理
声速的测量基于波的传播特性。
在均匀介质中，声波的传播速度与介质本身的性质有关，可以通过已知的声速公式计算：
c = √(K/ρ)
其中，c 是声速，K 是介质的弹性模量，ρ是介质的密度。
四、实验步骤与操作
1. 准备实验器材：声波发生器、接收器、计时器、已知长度的测量管、已知密度的介质（如水、空气等）；
2. 将声波发生器和接收器分别置于测量管的起点和终点，确保测量管内无空气；
3. 启动声波发生器，记录声波从起点传播到终点的时间；
4. 根据声速公式，计算出声波在介质中的传播速度；
5. 重复实验，记录多组数据，求平均值以提高测量精度。
五、实验结果分析
1. 根据实验数据，绘制出声速与介质密度的关系图；
2. 分析实验结果，比较理论值与实验值的差异；
3. 总结实验误差来源，提出改进措施。
六、实验结论
通过本实验，我们掌握了声速的测量方法，了解了声波在介质中的传播速度与介质性质的关系。
实验结果表明，声速与介质的密度和弹性模量有关，可以通过这些参数来计算出声速的理论值。
通过比较理论值与实验值，我们可以评估实验的精度和误差来源，为后续的实验提供改进方向。
声速的测量
频 率
2013-8-8
声速的测量
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Huainan Normal University
5、实验内容
一、驻波法测声速
(1) 将信号源测试方法设置到连续波方式，设定最佳工作频率为 f 。
(2) 将示波器调到合适工作方式, 观察示波器，找到接收波形的最大值。
转动声速仪距离调节鼓轮，这时波形的幅度会发生变化,记录幅度为最 大时的距离Li；再向前或者向后沿一个方向移动接收器的位置，当接 收波形幅度由大变小，再由小变大，且达到最大时，记录此时的距离 Li＋1. 波长 2 Li1 Li 。 接收器的位置由主尺刻度、手轮的位置决定。手轮与丝杆相连上分为 100分格，每转一周，接收器平移1mm，故手每一小格为0.01mm，可估 到0.001mm。
5、实验内容
实验准备
1、声速测试仪系统的连接与调试
通电后预热15min.，信号源自动工作在连续波方式 声速测试仪和信号源及双通道示波器之间的连接如图所示。
图4-3- 1 实验装置接线图
2013-8-8
声速的测量
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Huainan Normal University
5、实验内容
实验准备
2、测定压电陶瓷换能器系统的最佳工作点
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Huainan Normal University
5、实验内容
一、驻波法测声速 实验准备
（3）连续移动接收器的位置，观测示波器相继出现的极大值，依次在表2中 记录游标尺的相应值，用逐差法处理数据。 （4）根据 v f ，求出声速。 测量次数 频率f（Hz） S2位置L（mm） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4、实验原理 ①声波的形成
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实验8 声速的测定[实验目的]1． 了解超声换能器的工作原理和功能。
学习不同方法测定声速的原理和技术。
2． 熟悉测量仪和示波器的调节使用。
3． 测定声波在空气及水中的传播速度。
[实验仪器]1．ZKY —SS 型声速测定实验仪 一台2．双踪示波器 一台[仪器介绍] (示波器的使用见教材)实验仪由超声实验装置（换能器及移动支架组合）和声速测定信号源组成。
超声实验装置中发射器固定，摇动丝杆摇柄可使接收器前后移动，以改变发射器与接收器的距离。
丝杆上方安装有数字游标尺(带机械游标尺)，可准确显示位移量。
整个装置可方便的装入或拿出水槽。
超声实验装置（换能器及移动支架组合）声速测定信号源声速测定信号源面板上有一块LCD显示屏用于显示信号源的工作信息；还具有上下、左右按键，确认按键、复位按键、频率调节旋钮和电源开关。
上下按键用作光标的上下移动选择，左右按键用作数字的改变选择，确认按键用作功能选择的确认以及工作模式选择界面与具体工作模式界面的交替切换。
同时还有超声发射驱动信号输出端口（简称TR,连接到超声波发射换能器）、超声发射监测信号输出端口（简称MT,连接到示波器显示通道1）、超声接收信号输入端口（简称RE，连接到超声波接收换能器）、超声接收信号监测输出端口（简称MR，连接到示波器显示通道2）。
声速测定信号源具有选择、调节、输出超声发射器驱动信号；接收、处理超声接收器信号；显示相关参数：提供发射监测和接收监测端口连接到示波器等其它仪器等功能。
开机显示欢迎界面后，自动进入按键说明界面。
按确认键后进入工作模式选择界面，可选择驱动信号为连续正弦波工作模式(共振干涉法与相位比较法)或脉冲波工作模式(时差法)。
选择连续波工作模式，按确认键后进入频率与增益调节界面；在该界面下将显示输出频率值；发射增益档位，接收增益档位等信息，并可作相应的改动。
[实验原理]声波是一种在弹性媒质中传播的机械波。
声波在媒质中传播时，声速、声衰减等诸多参量都和媒质的特性与状态有关，通过测量这些声学量可以探知媒质的特性及状态变化。
例如，通过测量声速可求出固体的弹性模量；气体、液体的比重、成分等参量。
在同一媒质中，声速基本与频率无关，例如在空气中，频率从20赫兹变化到8万赫兹,声速变化不到万分之二。
由于超声波具有波长短，易于定向发射，不会造成听觉污染等优点，我们通过测量超声波的速度来确定声速。
超声波在医学诊断，无损检测，测距等方面都有广泛应用。
声速的测量方法可分为两类：第一类方法是直接根据关系式V=S／t，测出传播距离S和所需时间t后即可算出声速，称为“时差法”，这是工程应用中常用的方法。
第二类方法是利用波长频率关系式V=f·λ，测量出频率f和波长λ来计算出声速，测量波长时又可用“共振干涉法”或“相位比较法”，本实验用三种方法测量气体和液体中的声速。
本实验采用压电陶瓷超声换能器将实验仪输出的正弦振荡电信号转换成超声振动。
当把电信号加在发射端时，换能器端面产生机械振动(逆向压电效应)并在空气中发出声波。
当声波传递到接收端时，激发起端面振动，又会在产生相应的电信号输出(正向压电效应)。
每一只换能器都有其固有的谐振频率，换能器只有在其谐振频率，才能有效的发射(或接收)。
实验时用一个换能器作为发射器，另一个作为接收器，二换能器的表面互相平行，且谐振频率匹配。
1． 共振干涉(驻波)法测声速发射端发出的声波，传递到接收器后，一部分被接收并在接收器电极上有电压输出，一部分被向发射器方向反射。
保持接收器和发射端面相互平行，声波将在两平行平面之间往返反射。
因为声波在换能器中的传播速度和换能器作 为传播媒质的密度都比空气要大得多，可以认为这是一个以端面钢性平面为界的空气柱的振动问题。
当发射换能器所激发的强迫振动，满足空气柱的共振条件2λ⋅=n l时，接收有最大的电压输出。
其中l 是空气柱的长度，即发射器和接收器端面之间的距离。
在接收器处于不同的共振位置时，各电信号极大值之间的距离均为2/λ。
改变两只换能器间的距离，同时用示波器监测接收器上的输出电压幅度变化，可观察到电压幅度随距离周期性的变化。
记录下相邻两次出现最大电压数值时游标尺的读数。
两读数之差的绝对值应等于声波波长的二分之一。
已知声波频率并测出波长，即可计算声速。
实际测量中为提高测量精度，可连续多次测量并用逐差法处理数据。
2． 相位比较(行波)法测声速当发射器与接收器之间距离为L 时，在发射器驱动正弦信号与接收器接收到的正弦信号之间将有相位差 Φ=2πL/λ=2πn+ΔΦ。
若将发射器驱动正弦信号与接收器接收到的正弦信号分别接到示波器的X 及Y 输入端，则相互垂直的同频率正弦波干涉，其合成轨迹称为李萨如图，如图1所示。
接收到的波形换能器移动方向当接收器和发射器的距离变化等于一个波长时，则发射与接收信号之间的相位差也正好变化一个周期(即ΔΦ=2π)，相同的图形就会出现。
反之，当准确观测相位差变化一个周期时接收器移动的距离，即可得出其对应声波的波长λ，再根据声波的频率，即可求出声波的传播速度。
3． 时差法测量声速( 选做)若以脉冲调制正弦信号输入到发射器，使其发出脉冲声波，经时间t 后到达距离L 处的接收器。
接收器接收到脉冲信号后，能量逐渐积累，振幅逐渐加大，脉冲信号过后，接收器作衰减振荡，如图2所示。
t 可由测量仪自动测量，也可从示波器上读出。
实验者测出L 后，即可由V=L ／t计算声速。
【实验内容与步骤】一、 声速测定仪系统的连接与工作频率调节。
1．连接装配(如图3所示)。
超声实验装置和声速测定仪信号源及双踪示波器之间的连接如下：1.1测试架上的换能器与声速测定信号源之间的连接：信号源面板上的发射驱动端口(TR)，用于输出一定频率的功率信ΔΦ=0 ΔΦ=π/4 ΔΦ=π/2 ΔΦ=3π/4 ΔΦ=π ΔΦ=5π/4 ΔΦ=3π/2 ΔΦ=7π/4图1 相位差不同时的李萨如图图2 时差的测量 图3 连接装配图号，请接至测试架左边的发射换能器(定子)；仪器面板上的接收换能器信号输入端口(RE)，请连接到测试架右边的接收换能器(动子)。
1.2示波器与声速测定信号源之间的连接：信号源面板上的超声发射监测信号输出端口(MT)输出发射波形，请接至双踪示波器的CHl(Y通道)，用于观察发射波形；仪器面板上的超声接收监测信号输出端口输出接收的波形，请接至双踪示波器的CH2(X通道)，用于观察接收波形。
2．在接通市电开机后，显示欢迎界面后，自动进入按键说明界面。
按确认键后进入工作模式选择界面，可选择驱动信号为连续正弦波工作模式(共振干涉法与相位比较法)或脉冲波工作模式(时差法)；在工作模式选择界面中选择驱动信号为连续正弦波工作模式，在连续正弦波工作模式中是信号源工作预热15分钟。
3．调节驱动信号频率到压电陶瓷换能器系统的最佳工作点只有当发射换能器的发射面与接收换能器的接收面保持平行时才有较好的系统工作效果。
为了得到较清晰的接收波形，还须将外加的驱动信号频率调节到发射换能器的谐振频率点处时，才能较好的进行声能与电能的相互转换，以得到较好的实验效果。
按照调节到压电陶瓷换能器谐振点处的信号频率估计一下示波器的扫描时基并进行调节，使在示波器上获得稳定波形。
以目前使用的换能器的标称工作频率而言，时基选择在5-20us/div会有较好的显示效果。
超声换能器工作状态的调节方法如下：在仪器预热15分钟并正常工作以后，首先自行约定超声换能器之间的距离变化范围，在变化范围内改变超声换能器之间的距离使电压幅度最大，然后调节声速测定仪信号源输出电压(10—15Vpp之间)，调整信号频率(在30--45kHz)，观察频率调整时接收波形的电压幅度变化，在某一频率点处(34kHz一38kHz之间)电压幅度最大，这时稳定的信号频率，作为压电陶瓷换能器系统的最佳工作频率点。
二、用共振干涉法测量空气中的声速按第一条的要求完成系统连接与调谐，并保持在实验过程中不改变调谐频率。
将示波器设定在扫描工作状态，扫描速度约为lOus／格,信号输入通道输入调节旋钮约为0.1v／格（根据实际情况有所不同），并将发射监测输出信号输入端设为触发信号端。
信号源选择连续波(Sine-Wave)模式，建议设定发射增益为2档、接收增益为2档，或增益设定见注二。
摇动超声实验装置丝杆摇柄，在发射器与接收器距离为5厘米附近处，找到共振位置(振幅最大)，作为第1个测量点。
按数字游标尺的归零(ZERO)键，使该点位置为零(对于机械游标尺而言，以此时的标尺示值作始点)。
摇动摇柄使接收器远离发射器，每到共振位置均记录位置读数，共记录10组数据于表1中。
接收器移动过程中若接收信号振幅变动较大影响测量，可调节示波器的通道增益旋钮，使波形显示大小合理。
三、用相位比较法测量空气中的声速按第一条的要求完成系统连接与调谐，并保持在实验过程中不改变调谐频率。
信号源选择连续波(Sine-Wave)模式，建议设定发射增益为2档、接收增益为2档，或增益设定见注二。
将示波器在设定X-Y工作状态。
将信号源的发射监测输出信号接到示波器的X 输入端，并设为触发信号，接收监测输出信号接到示波器的Y输入端, 信号输入通道输入调节旋钮约为0.5v／格（根据实际情况有所不同）。
在发射器与接收器距离为5厘米附近处，找到ΔΦ= 0的点，作为第1个测量点。
按数字游标尺的归零(ZERO)键，使该点位置为零(对于机械游标尺而言，以此时的标尺示值作始点)。
摇动摇柄使接收器远离发射器，每到ΔΦ=0时均记录位置读数，共记录10组数据于表2中。
接收器移动过程中若接收信号振幅变动较大影响测量，可调节示波器Y通道增益旋钮，使波形显示大小合理。
四、用时差法测量空气中的声速按第一条的要求完成系统连接与调谐，并保持在实验过程中不改变调谐频率。
信号源选择脉冲波工作模式，设定发射增益为3，接收增益调节为3档。
将发射器与接收器距离为5厘米附近处，作为第1个测量点。
按数字游标尺的归零(ZER0)键，使该点位置为零(对于机械游标尺而言，以此时的标尺示值作始点)，并记录时差。
摇动摇柄使接收器远离发射器，每隔20毫米记录位置与时差读数，共记录10点于表3中。
也可以用示波器观察输出与输入波形的相对关系。
将示波器在设定扫描工作状态，扫描速度约为0.2ms／格, 发射信号输入通道调节为1v／格，并设为触发信号，接收信号输入通道调节为0.1v／格（根据实际情况有所不同）。
【数据记录】自己设计其它两个表格数据处理计算公式：共振干涉法： V理论=V0+0.59t V实验=f0*λ平均λi = 2*(L i+5-L i)/5相位比较法：表格设置与上表相同，λi =(L i+5-L i)/5时差法：V i =(L i+5-L i)/(t i+5-t i)思考题1、声速测量中共振干涉法、相位法、时差法有何异同？2、为什么要在谐振频率条件下进行声速测量？如何调节和判断测量系统是否处于谐振状态？3、为什么发射换能器的发射面与接收换能器的接收面要保持互相平行？4、声音在不同介质中传播有何区别？声速为什么会不同？。