大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)微小振動的測量

1、主講主講人：人：肖建偉肖建偉組員： 肖建偉 肖坤興 謝麗宏 謝巧媚 謝耀龍 謝文茂指導(dǎo)老師：黃貞 梁楓2016年5月23日 1.實(shí)驗(yàn)方法：光的三角法 2.實(shí)驗(yàn)原理：激光三角法是利用幾何光學(xué)成像原理，將激光器發(fā)出的光經(jīng)過透鏡會聚于被測物體表面形成入射光點(diǎn)，該光點(diǎn)通過接收透鏡會聚于光電探測器上，形成像點(diǎn)。當(dāng)物體發(fā)生振動時，可引起探測器的輸出電信號發(fā)生變化，通過處理即可得到物體的振動信號。 本實(shí)驗(yàn)需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器有：振動源、激光源、凸透鏡、CCD光強(qiáng)分布試驗(yàn)儀、信號處理器、臺式計算機(jī)等。振動源凸透鏡CCD光強(qiáng)分布實(shí)驗(yàn)儀信號處理器（插入電腦主機(jī)使用）激光源臺式計算機(jī)4.實(shí)驗(yàn)過程（1）把振動源與筆記本

2、電腦連接，調(diào)節(jié)使其輸出正弦波，并設(shè)置頻率為10Hz（2）拆開主機(jī)外殼，往里面插入信號處理器(3)布置好光路，使激光入射到振動源表面，用CCD光強(qiáng)分布試驗(yàn)儀接收從振動源表面反射回來的光信號。（4）將CCD信號輸入計算機(jī)，即可獲得振動源的波形信號和頻譜圖。振動信號的波形圖振動信號的頻譜圖周期約為2ms,振幅約30um頻率500Hz,振幅約30um二.可行性評估。 1.本實(shí)驗(yàn)采用了激光的三角測量法，所用儀器在實(shí)驗(yàn)室均可獲得，不必另行購買，在經(jīng)濟(jì)成本上完全可行。 2.本實(shí)驗(yàn)采用了計算機(jī)處理的方法，能從圖像上直接讀出振動源的頻率和振幅的參數(shù)，免去了數(shù)據(jù)處理帶來的繁瑣，加快了實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。 3.激光測振系統(tǒng)的分辨率能達(dá)到220um，即至少能測出振幅為20um的振動，分辨率能夠滿足本實(shí)驗(yàn)的要求；激光測振系統(tǒng)的測量頻率范圍在03KHz之間，能夠達(dá)到測量要求。 綜上，在儀器良好運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，理論上能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)期效果。三.總結(jié) 總的來講，本實(shí)驗(yàn)采用的激光三角法測量物體的微小振動，在操作上較為簡便，也免去了后期數(shù)據(jù)處理的步驟，是一種可以直接測得物體振動參數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法。 同時，激光的三角法還具有工作距離大、 分辨力高、 可測振動位移范圍大以