测量学实验
测量学 实验报告

测量学实验报告测量学实验报告引言:测量学是一门研究测量方法和测量误差的科学,广泛应用于各个领域,如物理、工程、医学等。
在本次实验中,我们将探索测量学的基本概念和方法,并通过实际操作来了解测量误差的产生和处理。
一、实验目的本次实验的目的是通过测量一系列物理量,了解测量学的基本原理和方法,并掌握测量误差的评估和处理。
二、实验仪器与方法本次实验使用的仪器包括游标卡尺、电子天平和示波器。
我们将分别使用这些仪器来测量长度、质量和电压等物理量,并记录测量结果。
三、测量长度我们首先使用游标卡尺来测量一根铅笔的长度。
在测量过程中,我们需要注意读数的准确性和仪器的零位调节。
通过多次测量并取平均值,我们可以减小随机误差的影响,并提高测量结果的精确度。
四、测量质量接下来,我们使用电子天平来测量一本书的质量。
在进行测量前,我们需要先将天平调零,并确保待测物体放置在天平的中心位置。
同样地,我们进行多次测量并取平均值,以减小误差。
五、测量电压最后,我们使用示波器来测量电压信号的幅值。
在进行测量前,我们需要连接正确的电路,并设置示波器的合适参数。
通过观察示波器屏幕上的波形,并使用示波器提供的测量功能,我们可以获得电压信号的准确数值。
六、误差评估与处理在测量过程中,我们无法完全避免误差的产生。
误差可以分为系统误差和随机误差两种类型。
系统误差是由于仪器、环境等因素引起的,可以通过校正和调整来减小。
随机误差是由于测量过程中的不确定性引起的,可以通过多次测量并取平均值来减小。
对于测量结果的处理,我们可以使用统计学方法,如误差分析和不确定度评估。
通过计算误差的标准差和置信区间,我们可以评估测量结果的可靠性,并确定测量结果的范围。
七、结论通过本次实验,我们了解了测量学的基本原理和方法,并掌握了测量误差的评估和处理技巧。
在实际应用中,我们应该注重仪器的选择和校准,同时进行多次测量并取平均值,以提高测量结果的精确度和可靠性。
测量学作为一门重要的科学,对于各个领域的研究和应用都具有重要意义。
测量学距离测设实验报告

测量学距离测设实验报告1. 引言测量学是一门研究测量方法和测量误差的学科,它在各个领域中都有重要的应用。
学距离测设是测量学中的一项基本实验,用于确定两个点之间的距离。
本实验旨在通过学距离测设实验,了解测量学的基本原理和方法,掌握测距离的技巧。
2. 实验目的本实验的主要目的包括:(1) 了解测量学的基本概念和原理;(2) 掌握学距离测设的方法和技巧;(3) 学习正确使用测量仪器和仪器的校准方法;(4) 分析和处理测量数据,得出准确的距离测量结果。
3. 实验仪器和材料本实验所需的仪器和材料包括:(1) 学距离测设仪器:包括测距仪、三脚架、反射板等;(2) 实验场地:平坦的室内或室外场地;(3) 计算机:用于数据处理和结果分析。
4. 实验方法(1) 准备工作:将测距仪放置在三脚架上,并将反射板固定在待测量的位置上;(2) 校准仪器:根据测距仪的使用说明书进行校准,确保测距仪的测量结果准确可靠;(3) 进行测量:将测距仪对准反射板,观察测距仪的读数,并记录下来;(4) 重复测量:为了提高测量的准确性,可以多次重复测量,并计算平均值;(5) 数据处理:根据测量数据进行计算和分析,得出最终的距离测量结果。
5. 实验结果与分析根据实际实验情况进行测量,并记录下测距仪的读数。
根据测量数据进行计算和分析,得出距离测量结果。
在数据处理过程中,需要注意以下几点:(1) 数据的有效性:排除异常值和误差较大的数据,确保数据的准确性和可靠性;(2) 数据的处理方法:根据测量数据的特点,选择合适的数据处理方法,如平均值法、加权平均法等;(3) 数据的误差分析:对数据的误差进行分析,了解测量误差的来源和大小,评估测量结果的可靠性。
6. 实验讨论根据实验结果进行讨论,分析实验中可能存在的误差和不确定性,并提出改进实验的建议。
在讨论中需要注意以下几点:(1) 误差来源的分析:对测距仪、反射板等仪器和材料的误差来源进行分析,了解其对测量结果的影响;(2) 不确定度的评估:通过分析测量数据和误差来源,评估测量结果的不确定度,给出合理的误差范围;(3) 实验改进的建议:根据误差分析和不确定度评估的结果,提出改进实验的建议,以提高测量结果的准确性和可靠性。
测量学实验、实习手册

测量学实验、实习手册南京晓庄学院环境科学学院第一章测量学课内实验指导书表1:实验项目一览表§1.1水准测量一、实验目的与要求1、实验目的与要求:掌握DS3水准仪的粗平、瞄准、精平与水准尺读数,掌握单一水准路线的普通水准测量外业施测、记录与计算的工作步骤,学会高差闭合差的分配及由已知高程点求取未知点高程的过程。
掌握四等水准测量一个测站的外业观测和内业计算。
2、能力目标:通过本实验内容的学习实践应使学生具备普通水准、四等水准施测的基本能力,结合所学水准测量的理论利用测绘技术解决生产中所遇到的相关问题,同时,注重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及独立思考、知识综合运用能力,并培养创新意识,成为能够在相关部门进行生产和科研领域中具备综合素质的测绘应用型人才。
二、仪器用具实验分6组,每组所用仪器为:Ds3水准仪1套、水准尺2支、记录板1块、记录纸2张、尺垫2只。
三、实验过程1.练习用圆水准器进行粗平。
练习瞄准水准尺,先以望远镜上的准星寻找目标,然后在望远镜内瞄目标,此时可调节目镜对光螺旋使十字丝清楚,调节物镜对光螺旋使象清楚,反复进行直到消除视差。
转动微倾螺旋使长水准管气泡居中,这称为精平。
练习水准尺读数。
2.以每小组为单位,每组进行一个普通闭合水准路线的外业施测和内业计算,每人测一站,一组至少测四站,组成闭合水准路线。
前后尺读数测定高差,每站的观测程序为:后视点读数→前视点读数。
A,B,C,D,E,F6组测量路线如下:BM A =10.001m,其他组高程为10.002-10.006m。
通过水准测量求A点的高程,3、以小组为单位完成至少2个测站的四等水准测量工作。
四、教学手段遵循理论教学与实践教学相结合的基本原则,教师讲解演示,学生自主实践,项目化,坚持学生为主体,教师为主导的教学理念,建立以学生为中心,以传授知识为基础,以提高学生创新思维能力为目的,教师随时指导,实验结束后分组讨论,不断提高学生的综合实践应用能力。
《测量学实验》课程教案

《测量学实验》课程教案1.1 背景介绍1.1.1 测量学实验是地理信息系统、土木工程、城市规划等专业的一门重要实践课程。
1.1.2 通过本课程的学习,学生将掌握测量学的基本原理和方法,以及现代测量技术。
1.1.3 本课程旨在培养学生的实践能力、创新能力和团队协作能力。
1.2 教学方法1.2.1 采用实验教学与理论教学相结合的方式,以学生动手操作为主,教师讲解指导为辅。
1.2.2 利用现代教育技术,如多媒体课件、网络资源等,提高教学效果。
1.2.3 采用分组合作的方式,培养学生的团队协作能力。
1.3 教学内容安排1.3.1 实验一:测量原理及基本操作1.3.2 实验二:角度测量与距离测量1.3.3 实验三:地形图测绘1.3.4 实验四:建筑施工测量1.3.5 实验五:GPS测量技术二、知识点讲解2.1 测量学基本概念2.1.1 测量:通过测量仪器和工具,对地球表面及相关物体的大小、形状、位置等进行测定。
2.1.2 测量学:研究测量理论、方法和技术的学科。
2.1.3 测量误差:测量结果与真实值之间的差异。
2.2 测量仪器的使用2.2.1 水准仪:用于测定高程差的仪器。
2.2.2 经纬仪:用于测定角度的仪器。
2.2.3 激光测距仪:用于测定距离的仪器。
2.3 测量方法与技巧2.3.1 角度测量:利用经纬仪测定角度的方法。
2.3.2 距离测量:利用测距仪、卷尺等测定距离的方法。
2.3.3 地形图测绘:利用测量仪器和绘图软件,绘制地形图的方法。
三、教学内容3.1 实验一:测量原理及基本操作3.1.1 了解测量学的基本概念,掌握测量学的基本原理。
3.1.2 学习测量仪器的使用方法,熟练操作测量仪器。
3.1.3 掌握测量数据的记录和处理方法。
3.2 实验二:角度测量与距离测量3.2.1 学习角度测量方法,掌握经纬仪的使用。
3.2.2 学习距离测量方法,掌握测距仪的使用。
3.2.3 了解测量误差的概念,学会计算和处理测量误差。
测量学实验结果分析与总结(精选5篇)

测量学实验结果分析与总结(精选5篇)测量学实验结果分析与总结 总结是对某⼀特定时间段内的学习和⼯作⽣活等表现情况加以回顾和分析的⼀种书⾯材料,通过它可以全⾯地、系统地了解以往的学习和⼯作情况,让我们好好写⼀份总结吧。
下⾯是⼩编为⼤家整理的测量学实验结果分析与总结(精选5篇),希望对⼤家有所帮助。
测量学实验结果分析与总结1 为期17天的测量学实习已经结束,回顾这将近三周的实习⽣活,虽然确实体会到了学长们所描述的精疲⼒竭和酷暑炎热,可是我们也在收获⼀种技能的同收获了⼀段值得回味的经历。
由于测量学是⼀门技术性与实践性很强的专业基础课,既有丰富的测绘理论,⼜有⼤量的实际操作技术。
测量学实习作为《测量学》教学的⼀个重要组成部分对培养我们的思维和动⼿能⼒、掌握具体⼯作程序和内容都起着相当重要的作⽤。
也是我们通过现场实际操作巩固课堂知识,查漏补缺的最佳⽅式。
这⼗⼏天来,我们每天早晨都坚决地克服了赖床的⽑病,踩着朝露,扛着仪器,在安静的校园道路上⼤⼑阔斧的向实习地迈进。
在实习过程中我们克服天⽓的炎热,挥洒青春的汗⽔;在烈⽇的照射下,挑战我们的极限。
⼩组内⼤家亲如⼀家,相互关⼼,相互体谅,众志成城团结⼀致,⼤家分⼯合理并不断交换⼯作,因此我们六个⼈每⼈都能参与到每份⼯作中,得到相同并且全⾯的实习机会。
在对平顶⼭市会议中⼼进⾏地形图测绘的⼯作中我们遇到了很多问题和困难,⼤家耐⼼讨论并寻求问题的答案以及困难的最佳解决⽅法,对于⽆法组内解决的问题我们虚⼼向其他组同学请教,或者查阅资料询问⽼师。
总之在这次实习中,⼤家对于知识的那种渴望、积极和谦逊似乎都是空前的。
求学⼗⼏载,我们似乎⼀直都在为了考试⽽拼命死记课本中的条条框框;为了分数⽽对课堂上⽼师的⼀⾔⼀⾏唯命是从,却从没能在实际中运⽤到这些知识,从⽽不能发现知识的漏洞所在,更不能体会到知识的价值和重要性。
实习第⼀天,领取了实习所需的包括经纬仪,⾃动安平⽔准仪等仪器之后,⼤家开始进⾏第⼀项⼯作,检校仪器。
测量学实验报告3篇

测量学实验报告测量学实验报告精选3篇(一)实验名称:测量学实验实验目的:1. 了解测量学的基础概念和原理;2. 学习使用测量仪器和工具进行精确测量;3. 提高实验操作技巧和数据处理能力。
实验器材:1. 游标卡尺2. 外径千分尺3. 内径千分尺4. 量规5. 直尺6. 平面镜7. 螺旋测微器8. 倍频器实验内容:1. 使用游标卡尺测量不同物体的长度,并比较其精度;2. 使用外径千分尺测量圆柱体的外径,并计算其直径;3. 使用内径千分尺测量孔的内径,并计算其直径;4. 使用量规测量物体的长度,并比较其与游标卡尺测量结果的差异;5. 使用直尺和平面镜测量物体的长度和平行度;6. 使用螺旋测微器测量物体的高度和厚度;7. 使用倍频器对频率进行测量。
实验步骤:1. 使用游标卡尺测量不同物体的长度,记录测量结果;2. 使用外径千分尺测量圆柱体的外径,记录测量结果,并计算直径;3. 使用内径千分尺测量孔的内径,记录测量结果,并计算直径;4. 使用量规测量物体的长度,记录测量结果;5. 使用直尺和平面镜测量物体的长度和平行度,记录测量结果;6. 使用螺旋测微器测量物体的高度和厚度,记录测量结果;7. 使用倍频器测量频率,记录测量结果。
实验数据:游标卡尺测量结果:物体1:15.2 cm物体2:9.6 cm物体3:27.8 cm外径千分尺测量结果:圆柱体直径:6.8 mm内径千分尺测量结果:孔直径:4.2 mm量规测量结果:物体长度:25.6 cm直尺和平面镜测量结果:物体长度:30.2 cm平行度:0.02 mm螺旋测微器测量结果:物体高度:12.5 mm物体厚度:3.7 mm倍频器测量结果:频率:125.4 Hz数据处理:1. 计算圆柱体的直径:直径 = 外径 / π = 6.8 mm / 3.14 =2.17 mm;2. 计算孔的直径:直径 = 内径 / π = 4.2 mm /3.14 = 1.34 mm。
测量学实习报告范文3000字(优秀9篇)

测量学实习报告范文3000字(优秀9篇)测量学的实习报告篇一一、实习目的测量学是一门很需要实践经验的课,在平时上理论课的时候,学生缺乏对实际仪器的操作。
短学期的实习,透过控制网的建立、地形点的测绘、手绘成图,提高学生对于实际问题的解决潜力,为以后工程实际测量打下坚实的基础。
二、实习设备全站仪、水准仪、花杆、三脚架、水准尺、罗盘仪:三、实习资料1、水准测量:根据已知水准点的高程,测量其他水准点的高程;2、导线测量:透过测角和量距,求出各导线点的坐标;3、碎步测量:根据控制点,测定碎步点的平面位置和高程;4、绘图。
四、实习步骤1、水准测量:水准测量是利用水准仪带给的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。
2、导线测量:(1)导线测量概述:导线从一组已知控制点出发,经过几个点,又回到起始点上,构成一闭合多边形,成为闭合导线。
由于测量了多边形的各内角及边长,闭合导线也具有检核作用。
(2)导线测量的外业工作:导线测量的外业工作包括:踏勘选点及建立标志,测角,量边等。
此次实习,由于有了全站仪,在踏勘选点建立标志后,测角量边的工作不用在用经纬仪测量,实习当中,确定测站点坐标,输入全站仪当中,直接得到水平角与导线边长。
导线测量内业计算:将得到的数据记录到表格当中,进行方位角计算,角度闭合差调整,以及坐标闭合差调整,最终得到各个控制点的坐标及边长。
3、碎步测量:(1)碎步点的选取对于地物,碎步点选在地物轮廓线的方向变化处,连接这些特征点,便得到与实地相似的地物形状。
对于地貌来说,碎步点应选在最能反应地貌特征的山脊线,山谷线等地性线上。
碎部点测量观测时将全站仪架立在控制点上,输入测站点、后视点坐标和仪器高度。
生成新的坐标系,将全站仪最准碎部点,测量得出碎部点坐标数据。
4、绘图:将得到的坐标数据记录到图纸上,由专门的画图人员负责将碎部点连线成图。
测量学实验方法

实验一自动安平水准仪的使用实验方法及步骤1、转动脚螺旋,使圆水准器气泡居中。
2、用瞄准器对准水准尺。
3、转动目镜调焦螺旋,使十字丝清晰。
4、旋转物镜调焦螺旋,使水准尺像清晰。
5、检查视差。
6、用微动螺旋使十字丝纵丝紧靠水准尺边。
7、轻按补偿器检查按钮,检查补偿器是否正常工作。
8、在水准尺上读数。
实验二工程水准测量(两次仪高法)实验方法及步骤1、了解工程水准测量的方法两次仪高法是在每个测站上安置两次不同高度的仪器(相差10cm以上),都以水平视线测定两点间的高差。
2、工程水准测量的实验(1)从实验场地的某一水准点出发,选定一条闭合水准路线,其长度以安置4-5个测站,视线长度20-30m为宜。
(2)在起点与第一个立尺点的中间,安置水准仪并粗平,观测者按下列顺序观测:后视立于水准点上的水准尺,瞄准,精平,读数;前视立于第一点上的水准尺,瞄准,精平,读数;改变水准仪高度10cm以上,重新安置水准仪;前视立于第一点上的水准尺,瞄准,精平,读数;后视立于水准点上的水准尺,瞄准,精平,读数;(3)观测者的每次读数,记录者应当场记下;后视、前视完毕,应当场计算高差,并作测站检核。
(4)依次设站,用相同的方法进行测量,直至回到出发点。
(5)全路线施测完毕,应做线路检核,计算前视读数之和,后视读数之和,以及高差。
实验三四等水准测量(双面尺法)实验方法和步骤1、了解四等水准测量的方法双面尺法四等水准测量是在小地区布设高程控制网的常用方法,是在每个测站上安置一次水准仪,但分别在水准尺的黑、红两面刻划上读数,可以测得每次高差,进行测站检核。
2、四等水准测量的实验(1)从实验场地的某一水准点出发,选定一条闭合水准路线;或从一个水准点出发到另一个水准点,选定一条附合水准路线。
路线长度200-400m,设置4-6个测站,视线长度约30m 左右。
(2)安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离,应该步测使其相等,在每一测站,按下列顺序进行观测:后视水准尺黑色面,读上、下丝读数,精平,读中丝读数;前视水准尺黑色面,读上、下丝读数,精平,读中丝读数;前视水准尺红色棉,精平,读中丝读数;后视水准尺红色棉,精平,读中丝读数;(3)在表中记录1-8,9-16位计算结果:后视距离9=100*{1-2}前视距离10=100*{4-5}视距之差11=9-10∑视距差12=上站12+本站11红黑面差13=6+K-7,(K=4687或4787)14=3+K-8黑面高差15=3-6红面高差16=8-7高差之差17= 15-16=14-13平均高差18=1/2{15+16}每站读数结束,立即进行各项计算,并按上表进行各项检核,满足限差要求后方能搬站。
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实验1:霍尔传感器测量【实验目的】1. 了解霍尔传感器工作原理与应用。
2. 通过电路实验学习直流激励时霍尔传感器特性。
【实验原理】图1.1 霍尔传感器霍尔式传感器是一种磁敏传感器,基于霍尔效应原理工作。
它将被测量的磁场变化(或以磁场为媒体)转换成电动势输出。
霍尔效应是具有载流子的物体同时处在电场和磁场中而产生电势的一种现象。
把一块宽为b,厚为d的导电板放在磁感应强度为B的磁场中,并在导电板中通以纵向电流I,此时在板的横向两侧面,之间就呈现出一定的电势差,这一现象称为霍尔效应(霍尔效应可以用洛伦兹力来解释),所产生的电势差U H称霍尔电压。
霍尔效应的数学表达式为:U H= K H IBK H= R H/d灵敏度系数,与材料的物理性质和几何尺寸有关。
具有上述霍尔效应的元件称为霍尔元件,霍尔元件大多采用N型半导体材料(金属材料中自由电子浓度n很高,因此UH 极小,不宜作霍尔元件),厚度d只有1 um左右。
很小,使输出UH霍尔传感器有霍尔元件和集成霍尔传感器两种类型。
集成霍尔传感器是把霍尔元件、放大器等做在一个芯片上的集成电路型结构,与霍尔元件相比,它具有微型化、灵敏度高、可靠性高、寿命长、功耗低、负载能力强以及使用方便等等优点。
使用霍尔元件探测磁场的电路如下图所示。
图1.2 霍尔元件探测磁场电路【实验所需传感器与元器件】霍尔传感器3144 *1电阻10kΩ *1磁铁 *1【实验步骤】1. 将霍尔元件插入面包板,并连接好测量电路,Vout 连接至【AI0+】,如下图所示。
图1.3 实际电路图2. 检查电路无误后先接入NI myDaq,观察电源指示开关亮起,等待计算机识别设备。
3. 打开 NI ELVISmx Instrument Launcher。
选择【Oscilloscope】,选择示波器通道为AI0,点击运行。
当霍尔元件附近没有磁场源时,电压输出为高。
图1.4 霍尔元件附近无磁场源时的输出4. 将磁铁靠近霍尔元件,输出将会发生变化,由示波器可以看出输出由高变为低。
注意,由于霍尔元件仅对某一方向的磁场敏感,因此如果检测不到输出电压的变化可适当变换磁铁方向。
图1.5 主程序框图5. 点击“Stop”按键,退出N I ELVISmx Instrument Launcher。
【拓展实验】利用霍尔元件设计一个接触式开关。
实验2:光敏传感器测量【实验目的】1. 了解光敏电阻的光电特性。
2. 了解光敏电阻光电流、暗电流测量方法。
3. 了解光敏电阻伏安特性、光照特性测量方法。
【实验原理】图2.1 光敏电阻光敏电阻又称光导管,它几乎都是用半导体材料制成的光电器件。
光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也可以加交流电压。
无光照时,光敏电阻值(暗电阻)很大,电路中电流(暗电流)很小。
当光敏电阻受到一定波长范围的光照时,它的阻值(亮电阻)急剧减小,电路中电流迅速增大。
一般希望暗电阻越大越好,亮电阻越小越好,此时光敏电阻的灵敏度高。
实际上光敏电阻的暗电阻值一般在兆欧量级,亮电阻值在几千欧以下。
图2.2 光敏电阻内部结构光敏电阻的结构很简单,上图为金属封装的硫化镉光敏电阻的结构图。
在玻璃底板上均匀地涂上一层薄薄的半导体物质,称为光导层。
半导体的两端装有金属电极,金属电极与引出线端相连接,光敏电阻就通过引出线端接入电路。
为了防止周围介质的影响,在半导体光敏层上覆盖了一层漆膜,漆膜的成分应使它在光敏层最敏感的波长范围内透射率最大。
为了提高灵敏度,光敏电阻的电极一般采用梳状图案。
光敏电阻的主要参数:(1)暗电阻:光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻,此时流过的电流称为暗电流。
(2)亮电阻:光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻,此时流过的电流称为亮电流。
(3)光电流:亮电流与暗电流之差称为光电流。
在测量光敏电阻的暗电流时,应先将光敏电阻置于黑暗环境中30分钟以上,否则电压表的读数会较长时间后才能稳定。
将光敏电阻完全置入黑暗环境中,使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端,即可得到光敏电阻的暗电阻R暗。
由于光敏电阻的个体差异,某些暗电阻可能大于200兆欧,属于正常现象。
在一定的光照条件下由使用万用表电阻档测量光敏电阻引脚输出端,即可得到光敏电阻的暗电阻R亮。
亮电阻与暗电阻之差等于光电阻,R光=R暗-R亮,光电阻值越大,光敏电阻的灵敏度越高。
光敏电阻的基本特性:(1)伏安特性:在一定照度下,流过光敏电阻的电流与光敏电阻两端的电压的关系称为光敏电阻的伏安特性。
光敏电阻在一定的电压范围内,其I-U曲线为直线。
(2)光照特性:是描述光电流I和光照强度之间的关系,不同材料的光照特性是不同的,绝大多数光敏电阻光照特性是非线性的。
(3)光谱特性:光敏电阻对入射光的光谱具有选择作用,即光敏电阻对不同波长的入射光有不同的灵敏度。
光敏电阻的相对光灵敏度与入射波长的关系称为光敏电阻的光谱特性,亦称为光谱响应。
(4)时间特性:实验证明,光敏电阻的光电流不能随着光强改变而立刻变化,即光敏电阻产生的光电流有一定的惰性,这种惰性通常用时间常数表示。
大多数的光敏电阻时间常数都较大,这是它的缺点之一。
我们采用分压式电路来测量光敏电阻的伏安特性,将光敏电阻和1kΩ电阻串联接入AO0+,通过改变AO0的输出值来获得光敏电阻的伏安特性。
【实验所需传感器与元器件】光敏电阻T12518 *1电阻1kΩ *1【实验步骤】1. 连接分压式电路,如下图所示。
图2.3 实际电路图2. 检查电路无误后先接入NI myDaq,观察电源指示开关亮起,等待计算机识别设备。
3.打开 Lab_3/ Photoresistance.vi。
设置好通道,程序框图如下图所示。
图2.4 主程序框图4. 该 VI 用于绘制光敏电阻的伏安特性曲线以及计算阻值。
观察该 VI 程序框图,该 VI首先为制图数组添加零点,接着为了绘制 10 个点,提供一个 10 次的 For 循环。
每个循环内首先为AO0+供电,从 1V 到 20V;再提供 100mS 的等待电路建立时间;通过 AI0 和AI1口读出节点电压,计算出光敏电阻两端电压,由于参考电阻阻值为 1K Ω,因此参考电阻两端电压数值的大小即为 mA 单位的电路电流值;最后由【线性拟合】函数计算出此时光敏电阻的阻值。
5. 将光敏电阻置于稳定光照条件下,打开主程序前面板,点击运行按钮。
点击“测量光电阻”,稍等片刻,此时将显示出有光照时光敏电阻的伏安特性曲线以及亮电阻阻值,如下图所示。
图2.5测量光敏电阻值8. 点击“停止”按键,保存并退出V I。
【拓展实验】利用光敏电阻设计街道自动开关路灯。
实验3:音频信号采集及频域均衡【实验目的】1. 了解音频信号输入输出方法。
2. 了解音频均衡器频率特征。
3. 了解L abVIEW 音频分析与处理原理。
【实验原理】均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备。
让用户可以更加方便的根据自己的听音习惯对音乐进行调整,以补偿和修饰各种音源。
常见的频段划分如下:极低频:0~40Hz 强劲有力低频:40Hz~150Hz 基础组成部分中低频:150Hz~500Hz 人声中频:500Hz~2kHz 乐器的低次谐波中高频:2kHz~5kHz 弦乐的特征音高频:5kHz~8kHz 层次感极高频:8kHz~20kHz 通透感图3.1采用 NI myDAQ 采集音频信号的硬件连接图3.2采用 NI myDAQ 采集音频信号并进行滤波回放的硬件连接NI myDAQ:已经直接带有 3.5mm 音频输入接口“AUDIO IN”,因此可以直接通过 myDAQ 附带的一根 3.5mm 公头接口音频线缆连接至 MP3 或智能手机等音频输出设备(如图 3.1和3.2所示)。
【实验所需器件】MP3 或智能手机等音频输出设备【实验步骤】1. 打开基于 Express VI 写的程序\Lab_3\Audio Input.vi(如图 3.3 所示)。
图3.3 实际电路图2. 在程序框图中双击“DAQ助手”Express VI,在弹出对话框中点击“通道设置”的“详细信息”按钮,展开通道设置详细信息,检查当前程序所使用的物理通道。
3. 使用 myDAQ 作为音频信号采集设备,因为直接使用它的 AUDIO IN 端口,所以物理通道应分别选择“ Dev1/AudioInputLeft”和“ Dev1/AudioInputRight”。
设置完成后,点击“确定”按钮,关闭“NI ELVISmxOscilloscope”Express VI 配置对话框。
程序框图的其他部分不变。
4. 切换回程序前面板,运行程序。
将 3.5mm 音频线的另一端连接任何音频播放设备输出(例如计算机、手机或 MP3 播放器),并播放音频文件,可以在 LabVIEW 程序前面板看到采集的波形,如图 3.4 所示。
波形图的白色和红色曲线分别对应采集的左右声道输出信号。
波形图每次刷新 0.1 秒的数据,请思考这是为什么。
图3.4采集的音频信号5. 打开实验 \Lab_4中编写好的程序(基于 Express VI 的),然后按照图 3.5 所示的程序框图进行修改,添加滤波和滤波后频谱计算的部分。
其中“滤波器”Express VI 中设置滤波器类型为低通,截止频率为 400Hz,其他参数使用默认参数。
图3.5对语音信号进行采集和滤波的程序框图6. 在此基础上,可以在程序中进一步添加信号输出功能,从而可以通过音频或有源音箱等音频播放设备听到滤波后的音频信号。
具体步骤为:a. 在程序中再添加一个“DAQ 助手”Express VI,用于执行模拟信号输出功能(即D/A 变换)。
b. 在“DAQ 助手”Express VI 的弹出对话框中选择“生成信号>>模拟输出>>电压”(如图 3.6 所示)。
图 3.6 为“DAQ 助手”Express VI 选择任务类型c. 在接下来弹出的对话框中进一步选择信号输出的物理通道。
对于 myDAQ,则直接选择 AudioOutputLeft 和 AudioOutputRight。
然后点击“完成”按钮。
图 3.7 选择物理通道d. 在继而弹出的“DAQ 助手”配置对话框中,按照图 3.8 所示对两个输出通道的参数和定时设置进行配置。
注意两个通道的参数需要分别配置,可点击“电压输出_0”和“电压输出_1”进行切换。
此外,对于 myDAQ,一定要分别将 AudioOutputLeft 和 AudioOutputRight 通道的输出范围分别设置为+2V 与-2V 之间,如果设置为10V 会出错。
图 3.8 音频信号输出的“DAQ 助手”配置e. 仍然在“DAQ 助手”配置对话框中,切换到“高级定时”设置页面,如图 3.9 所示,将“重生成模式”设置为“不允许重生成”。