大学生物理实验报告.doc

《音频测量》物理实验报告

专业班级

电气工程及其自动化一班

姓名

刘玲李艳萍

教务编号

实验台号

实验日期

2011年12月6日

实验题目：音频测量

实验目的：利用音频传感器和示波器测量音叉频率。

实验仪器：示波器、1号音叉和2号音叉、音频传感放大器，函数发生器等。

一、实验原理：

1、根据实验《示波器的使用》，利用李萨如图形测量音叉频率。如果在示波管内X偏转板上加上正弦波电压，则电子束受这个电压的作用，在荧光屏上的亮点作X轴方向的谐振动；如果在示波管内Y偏转板上加上正弦波电压，则荧光屏上的亮点在Y轴方向作谐振动；如果在X和Y偏转板上同时加上正弦电压，亮点是运动的两个相互垂直振动的合成。

2、一般的，当频率比值fx:fy=1:1时，则fx=fy时，两分振动的合成轨迹为直线、椭圆或者圆。根据这一原理，令函数发生器发出频率与音叉拾音频率叠加。根据图形特点得知两频率特点便可测量出音叉频率。下表表示部分不同频率比值时的李萨如图形。

3.李萨如图形与振动频率之间有如下的简单关系：Nx/Ny=fx/fy式中，Nx是x方向切线对图形的切点数：Ny是Y方向切线对图形的切点数。如果fx或fy中有一个是已知的，则可由李萨如图形的切点数决定其频率比值，求出另一个未知频率来，这是测量频率的一种方法。

李萨如图形

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??1:1

???1:2

???1:3

???2:3

??3:2

??3:4

???2:1

?李萨如图形

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二、实验内容及操作步骤：

将示波器时基开关置“X-Y”工作方式，输入CH1（X轴）的信号是由信号发生器的“50Ω”输出端提供，其频率值可直接在信号发生器的显示屏上读出；CH2（Y轴）的输入信号由音频放大器提供。

连接好仪器后，打开电源，调整好仪器。让函数发生器输出一个正弦波。选择一个音叉，放置好音频放大器并调节好放大器增益旋钮，然后不断敲击2号音叉，让音叉通过音频放大器传给示波器Y轴一个频率，而这个频率就是音叉的固定频率。

（3）慢慢调节函数发生器的频率输出大小（从200HZ逐渐增加），同时观察示波器所呈现的图形，直到出现直线或者椭圆时，停止调节。记下此时函数发生器的示数。填入测量表中。

（4）根据上面的步骤，同时不断敲击1号音叉，记录音叉的固定频率。

（5）重复上述步骤、反复测量，记录结果并进行比较。

三、数据处理：

测量数据表

音叉选择

项目

次数

频率测量值

频率标准值

误差

1

2

3

四、注意事项

1.要用实验固定小锤敲击音叉，不能利用别的仪器敲打音叉，以免弄坏音叉。

2.实验结束后，关闭所有用电仪器。