**太阳能联合供暖项目勘查
土壤热物性响应测试
报
告
书
测试单位：山东**能源科技有限公司
二〇一六年一月
地埋管换热性能热物性测试报告
批准 ： 审核 : 编制::
委托单位
工程名称 地埋管换热性能热物性测试 项目地点
测试
项目 见报告正文
仪器 岩土热响应测试仪器tk-2/3 依据
见报告正文
委托日期
2015.12.28
测试日期
2015.01.06-01.0
8
报告日期
2016.01.08
测试结论：
1地下温度场未扰动原始地下平均温度为14.8℃
2地下综合导热性能及热响应状况如下表岩土热物性参数模拟夏季
编号 斜率 岩土导 热系数
岩土比热容 单井换热量夏 实验供水温度 实验回水温度 延米换热w/m 最后10H
温度上升 模拟时间
TK1 # 夏季 1.508 2.176 1.39MJ
/? 4.0kw 27.4℃ 24℃
40.7w/m 0.4℃ 16.01.06-01.08 3被测试井参数
实验井
TK1模拟夏季
形 式 单U 型
垂直井深（ｍ）
97 垂直管全长（ｍ） 184 回填材料 水泥砂浆回填 安装方法 机械自重下管
井口直径（㎜）
155 交联聚乙烯管 外径（㎜）
25 内径（㎜）
20 交联聚乙烯管 连接管
供水管段（ｍ）
0.5 回水管段（ｍ）
0.5 连接管全长（ｍ）
1 保温材料 20㎜厚橡塑保温材料
4建议设计计算参数：通过专业软件分析，单井换热用单U 管径dn25垂直90-110m ，放热工况高温侧供水37℃回水32℃换热量按73.56w/m ，吸热工况低温侧供水3℃回水8℃换热量按34.73 w/m 。 (本页以下无正文)
目录
一、项目概况 (2)
二、地质与水文气象 (2)
1.1场地工程地质及水文地质条件 (2)
三、岩土热物性测试介绍 (3)
3.1试验目的 (3)
3.2试验原理 (3)
3.3 主要执行与参考标准 (4)
3.4 测试仪器现场测试实物照片： (4)
四、测试井施工 (5)
4.1测试井位置的选定 (5)
4.2材料的选定 (6)
4.3测试井的施工与安装数据 (6)
4.4试验准备 (6)
五、试验步骤及内容 (7)
5.1 测试内容包括： (8)
5.2 测试步骤 (8)
5.3测试数据分析图表 (9)
试验结论 (14)
一、项目概况
各单体建（构）筑物平面位置、尺寸、层数等具体情况详见附图《建筑物与勘探点平面位置图》。本项目为淄博文昌湖区范阳中小学校太阳能蓄能跨季供暖工程,总供暖面积36000㎡。
二、地质与水文气象
1.1场地工程地质及水文地质条件
（一）场地地形地貌
淄博市以齐河－广饶断裂为界，以南属鲁西台背斜鲁中隆起区，以北属济阳坳陷区。鲁中隆起区由基底岩系和盖层组成。基底岩系由泰山岩群和新太古代—古元古代花岗岩构成，经历多期变质作用。盖层以寒武纪、奥陶纪地层为主，淄博盆地、沂源盆地、鲁村盆地内发育石炭纪、二叠纪及中生代的沉积。济阳坳陷区完全被第四纪地层覆盖。境内岩浆岩分布较广，前寒武纪变质岩浆岩分布于市区南部的基底岩系中，中生代燕山期岩浆岩分布于中北部的断裂交汇或褶皱发育区。
淄博市地势南高北低，南部及东西两翼山峦起伏，中部低陷向北倾伏，南北高差千余米。以胶济铁路为界，以南大部分为山区、丘陵，岩溶地貌发育；以北大部分为山前冲积平原和黄泛平原，土地平坦肥沃。北部有黄河、小清河流经，发源于市域内的河流有沂河、淄河、孝妇河等。淄博市山区、丘陵、平原面积分别占市域面积的42.0%、29.9%和28.1%。
地处暖温带，属半湿润半干旱的大陆性气候。淄博市年平均气温12.5℃～14.2℃，年平均日照时数为2209.3～2523.0小时，年平均无霜期190～210天。
三、岩土热物性测试介绍
3.1试验目的
通过测试仪器，对项目所在场区的试验孔进行一定时间的连续散热试验，获得项目场区岩土热物性参数及岩土的初始温度，为地源热泵系统的地下换热器设计提供确切的数值依据。
由于岩土各层土质不同，导热系数、比热容也不相同；对于工程设计而言，最为关心的是地埋管换热器深度范围内的综合岩土导热系数，这一参数更能反映地埋管换热系统的换热能力。
直接在地下钻孔换热器中进行测量的，综合考虑地下各层不同岩土层的热物性及打孔深度内的其他影响因素，如地下水的影响，其得出的数值更确切，对于设计地下换热器系统来说更具有价值。
3.2试验原理
岩土热物性参数作为一种热物理性质，无论对其进行放热或是取热试验，其导热系数、比热容等热物理性质不会发生改变。因此按照《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005（2009）年版）中规定，采用向岩土施加一定加热功率的方式，来进行岩土热物性参数的测试。
土壤热物性的测试方法分为“恒温法”与“恒热流法”。“恒热流法”是指采用恒功率的电加热，记录进出口温度随时间的变化情况，仪器的结构和控制都比较简单，测试精度也比较容易保证。这种方法主要用来确定岩土层的平均导热系数以及钻孔内的热阻，得到了岩土热物性数据后，可以根据一定的传热模型模拟地下岩土层以及回路中温度的短期、中期（1年）和长期（多年）的变化，并相应地采用适当的软件或按设计规范计算得到地埋管换热器的总长度。恒热流法热响应试验的技术要求，在GB50366-2005（2009）具体要求是热物性测试的时间应为36～48h。加热功率应为每米钻孔30～80W，大致为实际
U型管换热器高峰负荷值。
“恒热流法”的热响应试验需要保持加热功率一定，记录出口水温的变化，再由测得的流量得到回路中的换热量。采用的加热热源可以是电热元件，也可以是热泵。当采用热泵时，除“热工况”之外，也可以进行“冷工况”的测试。由于要设法保持回路的进口温度保持不变，在热（冷）源部分必需有二次加热装置进行调节。这种方法的主要目标是确定在“稳定”状态下每米钻孔的传热量。“每米钻孔的传热量”对于大中型的地源热泵工程，只适合用作设计阶段的估算，而不应该完全作为设计的方法和依据。
3.3 主要执行与参考标准
1．《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2009年版）；
2．《2007 ASHRAE Handbook—HV AC Applications》（Geothermal Energy 32.12）；
3．《闭式地源热泵系统设计与安装标准》（2007版），国际地源热泵协会IGSHPA。
4．地源热泵系统工程技术规程（DGJ32 TJ 89-2009）
3.4 测试仪器现场测试实物照片：
现场采集数据有：流量、进水温度、回水温度、加热功率、井深、实时温差、实时压力、实时延米换热值。
四、测试井施工
4.1测试井位置的选定
根据区域地质与水文地质条件，依据《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366-2005，2009年版），根据设计要求在项目场区布设的2个测试孔用于岩土热响应试验(地下换热器施工总图中孔位号TK1#、 TK2#（见布置图1）。测试孔钻探于1月1日开工，于1月4日结束。孔深分别为两测试孔都为垂直向下97米、100米。
4.2材料的选定
本项目主要材料为交联聚乙烯管，地源热泵系统专用管材应承压能力高，受力膨胀性小，耐环境应力开裂性能优良，抗蠕性能好。韧性好、挠性好，对基础不均和错位的适应能力强；其耐侯性、长期稳定性优异；管材耐腐蚀性强，用于输送含有防冻剂等腐蚀性介质时，无需做防腐处理，使用寿命长；内壁光滑，水流阻力小，流通能力大；耐磨性好，抗磨损；导热系数0.42w/m*k，具有良好的导热性能；抗低温冲击性能好，冬季施工不受影响。
实验井
TK1模拟夏季
形式单U型
垂直井深（ｍ）97
垂直管全长（ｍ）184
回填材料水泥砂浆回填安装方法机械自重下管井口直径（㎜）155
交联聚乙烯管外径（㎜）25
内径（㎜）20
交联聚乙烯管
连接管
供水管段（ｍ）0.5
回水管段（ｍ）0.5
连接管全长（ｍ） 1
保温材料20㎜厚橡塑保温材料
4.3测试井的施工与安装数据
4.4试验准备
在本项目的地埋换热管传热性能试验中，减小测量误差作为一项重要指标，从传感器的选择到测试仪器安装的安装、测试的各个环节，确保测试结果的可靠性。
测试井号井深井口径管材管径单、双U 密封性试验
TK1# 97m 155mm Pe100 Dn25 单U
0.8Mpa10分钟压降小于
（1）温度传感器的选择
在常用的温度传感器中，铂电阻传感器的线性和稳定性最好。本项目试验中，所有温度传感器均采用A级PT100型铂电阻传感器，理论上的基本误差为±0.15℃。
（2）温度传感器的校准
在实验之前和实验之后，对所有温度传感器在埋地换热管测试的整个温度区间在实验室内进行校准，校准后温度测量的误差控制在±0.1℃以下。（附件1）
（3）流量的测量
对循环水的测量采用了高精度涡轮流量计，在循环泵稳定工作情况下，对使用的流量传感器采用体积法进行了校准测试，与数据采集进行对比，在0.5～2.0 m3/h的流量范围内，该流量计的误差小于0.25%。（附件2）
（4）连接管道的隔热保温
对实验台到埋地换热器的连接管道采用隔热保温处理，减少连接管可能造成的热损失。本工程施工区域内地形平坦，并且自来水、电均接通，给测试施工带来方便的施工环境。测试现场，水就近从自来水管道抽取。电源就近驳接。
五、试验步骤及内容
2015年12月30日开始，我单位对项目所在区域地质构造图进行了查询，有关资料调阅。2016年1月6 日，全部测试设备、仪器仪表就位。首先，测试岩土的初始温度，向注满水的试验孔（管）内，插入铂电阻温度探头的方法获得岩土初始温度分布。
2016年1月6日开始，对测试孔开始“恒热流法”（恒加热功率）测试，测试设备连续运行，每隔30s记录一次加热/制冷功率、进出口水温、流量、压力差、温差等数据。
5.1 测试内容包括：
A）土壤初始温度测试
B）岩土热响应测试
C) 参考标准；
D) 测试过程中的参数：循环水流量、加热功率、地埋管换热器的进出口水温；
E) 钻孔单位延米换热量参考值；
F) 土壤综合初始温度；
G) 岩土热物性参数；
5.2 测试步骤
1）土壤初始温度测试
将仪器的水路循环部分与所要测试地换热器连接，形成闭合环路，通过循环水泵驱动闭合环路里的液体不断循环，待测试系统稳定后记录液体的温度值。
2）岩土热响应测试
a) 测试孔（槽）周边场地平整，提供水电接驳点
b) 测试仪器与测试孔（槽）的管道连接，连接应减少弯头、变径，连接管外露部分应保温；
c) 根据现场及设计条件，进行钻孔试验，合理选择试验钻孔位置，尽可能排除扰动因素，降低试验误差；
d) 水平管长度不超过20ｍ，采用橡塑保温，厚度不小于10ｍｍ；
e) 在水电等外部设备连接完毕后，应对测试设备本身以及外部设备的连接再次进行检查；
f) 连接管道的隔热保温：从试验台到地埋管的水平连接管道进行保温隔热，
减小环境对管内循环水的传热影响。
g) 连续测试记录地埋管换热器的进出口循环水的温度、水流量以及试验过
程中向地埋管换热器施加的加热功率；
h) 向测试孔施加加热功率稳定后，测试持续时间约40h。
i) 地埋管换热器内流速不低于0.6m/s，地埋管换热器的出水温度高于岩土初始温度5℃温差；
j) 记录加热功率、水温、流量等试验数据，计算导出岩土热物性参数，按照获得的岩土热物性参数利用专业数据模型GB50366-2009计算各设计工况下的土壤换热器取放热量。
5.3测试数据分析图表
1）TK1#井测试孔岩土取热数据分析
TK1#
TK 1#供回水温度变化图
TK 1# 平均温度变化图
TK 1#流量
TK 1# 水阻压力损失
TK 1#加热功率
2）试验结果及输入计算
1.计算岩土的初始温度
取TK1#试验孔测试数据值，该项目所在地岩土的初始温度为14.8℃。故该地下恒温场未扰动下温度为14.8℃。该温度场应符合地源热泵之热泵机组-5~35℃的要求（GB50366-2009闭式循环地下换热器）。
2.岩土导热系数计算方法
现有的主要计算方法，是利用反算法推导出岩土热物性参数。其方法是：从计算机中取出试验测试结果，将其与软件模拟的结果进行对比，使得方差和
取得最小值时，通过传热模型调整后的热物性参数即是所求结果。其中，T cal,i为第i时刻由模型计算出的埋管内流体的平均温度；T exp,i为第i时刻实际测量的埋管中流体的平均温度；N为试验测量的数据的组数。也可将试验数据直接输入专业的地源热泵岩土热物性测试软件，通过计算分析得到当地岩土的热物性参数。
3.钻孔内热阻计算方法
对于双U 管，钻孔内传热热阻为
式中id —埋管内径(m);
do —埋管外径(m) ;
D—管脚间距的一半(m);
λp —埋管管壁导热系数W/(m·K)
λb —钻孔回填材料导热系数W/(m·k);
l s —埋管周围岩土的导热系数W/(m·K)
K—循环介质与U 形管内壁的对流换热系数
4.钻孔外传热过程及热阻的计算方法
当钻孔外传热视为以钻孔壁为柱面热源的无限大介质中的非稳态热传导时，有
由上式可知在t 时刻r 处的岩土的温度与响应测试仪的功率等的关系。令b r=r ，
根据式（2）便可计算出孔壁温度：
式中Tw——试验钻孔孔壁处的温度，℃。
令钻孔内总热阻为R0，则埋管流体平均温度tf 与钻孔壁温tw 之间的关系
可写为：
联立（3）和（4），计算出埋管内流体平均温度tf 为，
式中T=T(r,t)——t 时刻r 处的岩土温度，℃；
λs ——岩土导热系数，W/(m·K)；（二次计算）
T0 ——未受扰动的岩土原始温度，℃；（现场提取）
ρs ——岩土的密度，kg/m3 （现场提取岩土体密度对照表）
c ——岩土的比热，kJ/(kg·K)；（线性源数学模型二次计算）
q l ——单位长度线热源热流强度，（W/m）（现场实测）
b r ——钻孔半径，m；（现场提取）
t——时间，s。（现场计时）
m ——温度上升曲线的斜率（线性源数学模型二次计算）
保证了恒热流的条件即ql 恒定，对于待测定的钻孔和埋管来说，其余均为定值，则只有lnt 一个变量，于是可将式（5）简化为一个二元一次线性方程：
式中T=T(r,t) ——t 时刻r 处的岩土温度，℃；
λs ——岩土导热系数，W/(m·K)；（线性源热模型二次计算）
T0 ——未受扰动的岩土原始温度，℃；（现场提取）
ρs ——岩土的密度，kg/m3 （现场提取对照岩土体密度表）
c s ——岩土的比热，kJ/(kg·K)；（线性源热模型二次计算）
q l ——单位长度线热源热流强度，(W/m) （现场提取）
r b ——钻孔半径，m；（0.09m）
f t ——埋管内介质的平均温度, ℃（现场实测）
Tg,in——埋管内流体进口温度，℃；（现场实测取成组）
Tg,out——埋管内流体出口温度，℃；（现场实测取成组）
t——测试时间，s；（现场计时）
R0——钻孔内总热阻，(m·K)/w（线性源热模型二次计算）
γ——欧拉常数，γ=0.5772。（常数）
通过实验测试所获得ql 及不同时刻埋管流体平均温度tf 值，在温度—时间对数坐标系中拟合出式（6），从而得出m 的值，由式（10）计算出导热系数λs 的值：
结合（10）式和拟合的截距b就可以计算得出体积热容比r scs
式中各符号代表的物理量如上。（计算见附录4）
试验结论
岩土土壤平均综合导热系数较合适，适合做大规模地下蓄热系统和地源热泵系统。根据热响应试验现场采集的数据，分析得出：
1）岩土热物性参数模拟放热工况
编号斜率岩土导
热系数
岩土比
热容
单井换
热量
实验供
水温度
实验回
水温度
延米
换热w/m
最后8小时
温度上升量
模拟时间
TK1 #放热1.508
.
2.18
1.39MJ
/?
4.0kw 27.4℃24℃40.7 0.3℃16.1.6-1.8
岩土土壤平均综合导热系数较适合做大规模地下蓄热系统和地源热泵系统。2）在布置群井时应根据布井形状取上述实验结果后加修正系数和安全系
数。需要说明的是，由于地质结构的复杂性和差异性，测试结果只能代表项目所在相同地质结构岩土热物性参数，而不能片面的认为测试所得结果即为该区域或该地区的岩土热物性参数。
3)模拟与推算
附录1岩土柱状图
附录2数据
日期时间进水温度(℃) 回水温度(℃) 温差(℃) 流量(m3/h) 01/08/2016 0.257881944 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.258229167 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.258576389 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.258923611 27.3 23.9 3.4 1.01
01/08/2016 0.259270833 27.4 23.9 3.5 1.01
01/08/2016 0.259618056 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.259965278 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.2603125 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.260659722 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.261006944 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.261354167 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.261701389 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.262048611 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.262395833 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.262743056 27.4 23.9 3.5 1.01
01/08/2016 0.263090278 27.3 23.9 3.4 1.01
01/08/2016 0.2634375 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.263784722 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.264131944 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.264479167 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.264826389 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.265173611 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.265520833 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.265868056 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.266215278 27.3 23.9 3.4 1.01
01/08/2016 0.2665625 27.4 23.9 3.5 0.99
01/08/2016 0.266909722 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.267256944 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.267604167 27.3 23.9 3.4 1.01
01/08/2016 0.267951389 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.268298611 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.268645833 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.268993056 27.3 23.9 3.4 1.01
01/08/2016 0.269340278 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.2696875 27.3 23.9 3.4 0.99
01/08/2016 0.270034722 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.270381944 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.270729167 27.5 23.9 3.6 0.99
01/08/2016 0.271076389 27.3 23.9 3.4 1.01
01/08/2016 0.271423611 27.3 23.9 3.4 0.99
01/08/2016 0.271770833 27.3 23.9 3.4 1
01/08/2016 0.272118056 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.272465278 27.4 24 3.4 1
01/08/2016 0.2728125 27.4 23.9 3.5 1
01/08/2016 0.273159722 27.4 24 3.4 1
01/08/2016 0.273854167 27.4 23.9 3.5 1.01 01/08/2016 0.274201389 27.5 23.9 3.6 1 01/08/2016 0.274548611 27.4 23.9 3.5 1.01 01/08/2016 0.274895833 27.4 23.9 3.5 0.99 01/08/2016 0.275243056 27.3 23.9 3.4 1 01/08/2016 0.275590278 27.3 23.9 3.4 1.01 01/08/2016 0.2759375 27.3 23.9 3.4 0.99 01/08/2016 0.276284722 27.4 23.9 3.5 1 01/08/2016 0.276631944 27.4 23.9 3.5 1 01/08/2016 0.276979167 27.3 23.9 3.4 0.99 01/08/2016 0.277326389 27.2 23.9 3.3 0.99 01/08/2016 0.277673611 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.278020833 27.4 23.9 3.5 1.01 01/08/2016 0.278368056 27.3 23.9 3.4 1 01/08/2016 0.278715278 27.4 23.9 3.5 1 01/08/2016 0.2790625 27.5 24 3.5 1 01/08/2016 0.279409722 27.4 23.9 3.5 1 01/08/2016 0.279756944 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.280104167 27.3 23.9 3.4 1 01/08/2016 0.280451389 27.3 23.9 3.4 1 01/08/2016 0.280798611 27.3 23.9 3.4 1 01/08/2016 0.281145833 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.281493056 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.281840278 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.2821875 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.282534722 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.282881944 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.283229167 27.4 23.9 3.5 1 01/08/2016 0.283576389 27.4 24 3.4 0.99 01/08/2016 0.283923611 27.4 23.9 3.5 1 01/08/2016 0.284270833 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.284618056 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.284965278 27.5 24 3.5 1 01/08/2016 0.2853125 27.4 24 3.4 0.99 01/08/2016 0.285659722 27.5 24 3.5 1 01/08/2016 0.286006944 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.286354167 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.286701389 27.5 24 3.5 1 01/08/2016 0.287048611 27.5 24 3.5 1 01/08/2016 0.287395833 27.4 24 3.4 1.01 01/08/2016 0.287743056 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.288090278 27.5 24 3.5 1 01/08/2016 0.2884375 27.5 24 3.5 1 01/08/2016 0.288784722 27.5 24 3.5 1 01/08/2016 0.289131944 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.289479167 27.4 24 3.4 1 01/08/2016 0.289826389 27.4 24 3.4 1
减法反应时实验 鄢婷婷院芬新鋆国祥 【摘要】本实验通过荷兰心理学家F.C.唐德斯的研究结果，了解基本反应时的概念和测定方法，测量最基本的三种反应时，即简单、选择、辨别反应时。设计阶段反应时实验，运用唐德斯减法反应时原理进行计算。结果发现：每个被试的简单反应实验的总耗时比选择和辨别反应实验是总耗时都短；个体间存在差异。 【关键词】简单反应时，选择反应时，辨别反应时，个体差异 1引言 反应时的研究是心理学研究中的一个传统课题。自19世纪中叶以来，反应时作为一个心理指标在个体差异的研究中有着重要的作用，它在智力测验、人格测验中常被定为必测项目。反应时的测量为推测不能直接观察到的心理过程打开了一个窗口。 反应时是指从刺激呈现到做出反应之间所经历的时间。一个完整的反应过程由五部分组成：（1）感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间；（2）神经冲动由感受器到大脑皮质的时间；（3）大脑皮质对信息进行加工的时间；（4）神经冲动由大脑皮质传至效应器的时间；（5）效应器做出反应的时间。 实验者可根据测试的目的，选择不同的测量项目。例如：要了解被试的选择反应所用的时间，就要测ｂ反应时和ｃ反应时。ｂ反应时和ｃ反应时的差就是被试的选择反应所花费的时间。如想知道被试辨别刺激的时间，就要测量他的ａ反应时和ｃ反应时。本实验分为三个部分进行，第一部分测选择反应时，第二部分测辨别反应时，第三部分测简单反应时。 反应时，又称反应潜伏期（response latencies），是指个体从接受刺激作用开始到开始做出外部反应之间的这段时间。它与我们通常听说的动作完成所需要的时间是有差别的。反应时间包括刺激引起感官的活动，神经的传递，大脑的加工活动及效应器官接受冲动做出反应等所耗费的时间，其中以大脑活动占时最多。反应时的研究并非始于心理学，其最早开始于天文学。1976年，英国格林尼治天文台长马斯基林在使用“眼耳”法观察星体经过望远镜中的铜线时发现其助手比他观察时间慢约半分钟。1823年德国天文学家贝塞尔和天文学家阿格兰德对此现象加以认真研究，确定了人差方程式。1850年赫尔姆霍茨成功地测定了蛙的运动神经传导速度约为26米/秒。而将反应时正式引入心理学领域的是唐德斯。他意识到可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间，并发展了三种反应时任务，后人将它们成为唐德斯反应时ABC。
实验报告 课程名称数字信号处理实验 实验名称离散系统频率响应和零极点分布 学生姓名 学生学号 学生班级 实验日期 实验目的：通过matlab仿真简单的离散时间系统，研究其的时频域特性，加深对离散系统的频率响应分析和零、极点分布的概念理解。 实验原理：离散系统的时域方程为
∑∑==-=-M k k N k k k n x p k n y d ) ()( 其变换域分析方法如下： 频域 ) ()()(][][][][][ωωωj j j m e H e X e Y m n h m x n h n x n y =?-= *=∑∞ -∞ = 系统的频率响应为 ω ωω ωωωω jN N j jM M j j j j e d e d d e p e p p e D e p e H ----++++++==......)()()(1010 Z 域 ) ()()(][][][][][z H z X z Y m n h m x n h n x n y m =?-= *=∑∞ -∞ = 系统的转移函数为 N N M M z d z d d z p z p p z D z p z H ----++++++==......)()()(110110 分解因式 ∏-∏-=∑∑= =-=-=-=-N i i M i i N i i k M i i k z z K z d z p z H 11 11 )1()1()(λξ ，其中 i ξ和i λ称为零、极 点。 在MATLAB 中，可以用函数[z ，p ，K]=tf2zp （num ，den ）求得有理分式形式的系统转移函数的零、极点，用函数zplane （z ，p ）绘出零、极点分布图；也可以用函数zplane （num ，den ）直接绘出有理分式形式的系统转移函数的零、极点分布图。 另外，在MATLAB 中，可以用函数 [r ，p ，k]=residuez （num ，den ）完成部分分式展开计算；可以用函数sos=zp2sos （z ，p ，K ）完成将高阶系统分解为2阶系统的串联。 实验内容：一个LTI 离散时间系统的输入输出差分方程为 y(n)-1.6y(n-1)+1.28y(n-2) =0.5x(n)+0.1x(n-1) 实验要求：(1)编程求出此系统的单位冲激响应序列，并画出其波形。 （2）若输入序列x(n)=δ(n)+2δ(n-1)+3δ(n-2)+4δ(n-3)+5δ (n-4),編程求此系統輸出序列y(n),并画出其波形。 （3）编程得到系统频响的幅度响应和相位响应，并画图。 （4）编程得到系统的零极点分布图，分析系统的因果性和稳定性。 实验过程： （1）编程求此系统的单位冲激响应序列，并画出其波形 程序
实验一阶跃响应与冲激响应 引子： 科学的任务就是知天地之真谛，解万物之奥妙。 内容提要 ●观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和 有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响； ●掌握有关信号时域的测量方法。
一、实验目的 1、观察和测量RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响； 2、掌握有关信号时域的测量方法。 二、实验原理说明 实验如图1—1所示为RLC串联电路的阶跃响应与冲激响应，其响应有以下三种状态： 1、当电阻R＞2 L C 时，称过阻尼状态； 2、当电阻R = 2 L C 时，称临界状态； 3、当电阻R＜2 L C 时，称欠阻尼状态。 图1-1 实验布局图 冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变系统冲激响应也是阶跃响应的导数。为了便于用示波器观察响应波形，实验用中用周期方波代替阶跃信号。而用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。 三、实验内容与步骤 1、阶跃响应波形观察与参数测量 设激励信号为方波，其幅度为1.5V有效值，频率为500Hz。 ①连接SG401、SG402、SG403和SG103。 ②调整激励信号源为方波，调节W403频率旋钮，使f=500Hz，信号幅度为1.5V。 ③示波器CH1接于TP104，调整W101，使电路分别工作在欠阻尼、临界和过阻尼三种状态， 并将实验数据填入表格1—1中。
表1—1 注：描绘波形要使三种状态的X轴坐标（扫描时间）一致。 2、冲激响应的波形观察 冲激信号是由阶跃信号经过微分电路而得到。 实验电路如图1—1所示。 ①将信号发生器SG401与SG101相连。（频率与幅度不变）； ②示波器接于TP102，观察经微分后响应波形（等效为冲激激励信号）； ③连接SG102与SG103 ④示波器接于TP104 ⑤观察TP104端三种状态波形，并填于表1—2中。 表1—2 四、实验报告要求 1、描绘同样时间轴阶跃响应与冲激响应的输入、输出电压波形时，要标明信号幅度A、周 期T、方波脉宽T1以及微分电路的τ值。 2、分析实验结果，说明电路参数变化对状态的影响。 五、实验设备 1、双踪示波器 1台 2、信号系统实验箱 1台
学生实验报告 （理工类） 课程名称：信号与线性系统专业班级：M11通信工程 学生学号：1121413017 学生姓名：王金龙 所属院部：龙蟠学院指导教师：杨娟
20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 （1）细致观察，及时、准确、如实记录。 （2）准确说明，层次清晰。 （3）尽量采用专用术语来说明事物。 （4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。 （5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求
实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。
实验项目名称：常用连续信号的表示 实验学时： 2学时 同组学生姓名： 无 实验地点： A207 实验日期： 11.12.6 实验成绩： 批改教师： 杨娟 批改时间： 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件；利用MATLAB 软件，绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机，装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?=； 2. 绘制指数信号at Ae t (f =），其中A=1，0.4a -=； 3. 绘制矩形脉冲信号，脉冲宽度为2； 4. 绘制三角波脉冲信号，脉冲宽度为4；斜度为0.5； 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换，分别得出)2t (f ，)2t 2(f -； 6. 绘制抽样函数Sa （t ）,t 取值在-3π到+3π之间； 7. 绘制周期矩形脉冲信号，参数自定； 8. 绘制周期三角脉冲信号，参数自定。 四、实验结果与分析 1．制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=（），其中A=1，πω2=，6/π?= 实验代码： A=1;
简单反应时实验报告 雷飞心理班20131340001 1.引言 从刺激呈现到做出反应之间所经历的时间称为反应时。反应时的研究是心理学研究中的一个传统课题。自19世纪中叶以来，反应时作为一个心理指标在个体差异的研究中有着重要的作用，它在智力测验、人格测验中常被定为必测项目。反应时的测量为推测不能直接观察到的心理过程打开了一个窗口。一个完整的反应过程由五部分组成：（1）感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间；（2）神经冲动由感受器到大脑皮质的时间；（3）大脑皮质对信息进行加工的时间；（4）神经冲动由大脑皮质传至效应器的时间；（5）效应器作出反应的时间。 本实验采用的是荷兰心理学家F.C.唐德斯的研究结果。测量最基本的三种反应时，即简单、选择、辨别反应时。唐德斯将它们分别命名为：a、b、c反应时。 三种反应时有如下关系： 简单反应时a简单 选择反应时b简单辨别刺激选择反应 辨别反应时c简单辨别刺激 实验者可根据测试的目的，选择不同的测量项目。例如：要了解被试的选择反应所用的时间，就要测他的ｂ反应时和ｃ反应时。ｂ反应时和ｃ反应时的差就是他选择反应所花费的时间。如想知道被试辨别刺激的时间，就要测量他的ａ反应时和ｃ反应时。 2.方法 2.1被试 新乡医学院心理学系2013级心理班全体学生公21人，男8名，女13名，年龄19——22岁。 2.2仪器 计算机及PsyTech心理实验系统。 2.3程序 简单反应时（a反应时） 在测试中呈现的刺激和要求被试做出的反应都只有一个，且固定不变。本实验程序可测量视觉、听觉两种简单反应时。视觉的刺激为一绿圆，听觉的刺激为773Hz纯音。测量方式一样，被试均使用一号接口反应盒的绿键做反应。测30次，每次预备后间隔2秒呈现刺激。如果测试中被试在准备阶段有抢先现象，则该次结果无效，并由计算机剔除并警告抢码被试。另外以每5次呈现为一组，随机加入空白的探测刺激2秒，如有被试在此时抢码，则警告抢码被试，且本组实验将重新进行。最后以有效的结果均值为其简单反应时。 3.结果
视觉分辨率及空间频率响应（SFR）测试实验报告 班级：学号：姓名： 一、实验目的： 1、理解数码相机视觉分辨率的定义及其度量单位。 2、了解数码相机分辨率测试标准ISO12233以及GB/T 19953-2005《数码相机分辨率的测量》，熟悉测试标板构成，掌握其使用方法。 3、掌握数码相机视觉分辨率测试方法，能够通过目视判别数码相机的分辨率特性。 4、了解数码相机空间频率响应（SFR）的测试原理，理解空间频率响应（SFR）曲线的含义。 5、掌握数码相机空间频率响应（SFR）的测试方法，能够通过SFR曲线判别数码相机的分辨率特性。 二、实验要求： 1、使用数码相机拍摄ISO12233标准分辨率靶板,要求连续拍摄三幅图。 2、目视判别数码相机的视觉分辨率，需分别判别水平、垂直、和斜45度方向的视觉分辨率(注意：若拍摄的靶板有效区域高度仅占据相机幅面高度的一部分，需将目视判别结果乘以修正系数以得到真实的测量结果。修正系数=以像素为单位的相机幅面高度/以像素为单位的靶板有效区域高度)。 3、使用Imatest软件测量数码相机空间频率响应（SFR）曲线，需分别测量水平及垂直方向的SFR，并取MTF50、MTF20作为测量结果，与视觉分辨率测试结果进行比较。 4、独立完成实验报告，需明确相机型号、相机基本设置、并包含所拍摄图案以及判别结果和相应说明。 三、实验过程 在光学测量实验室使用手机（iPhone6s）连续拍摄三张ISO12233标准分辨率靶板。拍摄过程中使手机上下屏幕边缘尽量与靶板上下边缘对齐，以减小修正系数。其中使用的相机参数如下：
拍摄的照片如下： 照片一（修正系数为）
/ 实验6 有限冲激响应数字滤波器设计 一、实验目的： 1、加深对数字滤波器的常用指标理解。 2、学习数字滤波器的设计方法。 二、实验原理： 低通滤波器的常用指标： } （1）通带边缘频率； （2）阻带边缘频率； （3）通带起伏；
（4）通带峰值起伏， （5）阻带起伏，最小阻带衰减。 三、实验内容： 利用MATLAB编程,用窗函数法设计FIR数字滤波器，指标要求如下： 通带边缘频率：，通带峰值起伏：。] 阻带边缘频率：，最小阻带衰减：。 采用汉宁窗函数法的程序： wp1=*pi;wp2=*pi; ws1=*pi;ws2=*pi; width1=wp1-ws1; width2=ws2-wp2; width=min(width1,width2) N1=ceil(8*pi/width) … b1=fir1(N1,[ ],hanning(N1+1)); [h1,f]=freqz(b1,1,512); plot(f/pi,20*log10(abs(h1)),'-') grid; 图形：
采用切比雪夫窗函数法德程序： 】 wp1=*pi;wp2=*pi; ws1=*pi;ws2=*pi; width1=wp1-ws1; width2=ws2-wp2; width=min(width1,width2) N1=ceil(8*pi/width) b1=fir1(N1,[ ],chebwin(N1+1,20)); [h1,f]=freqz(b1,1,512); … plot(f/pi,20*log10(abs(h1)),'-') grid; 图形：
四．小结 FIR和IIR滤波器各自的特点： ①结构上看，IIR滤波器必须采用递归结构，极点位置必须在单位圆内，否则系统将不稳定，IIR滤波器脱离不了模拟滤波器的格局，FIR滤波器更灵活，尤其能使适应某些特殊的应用。设计选择：在对相位要求不敏感的场合，用IIR较为适合，而对图像处理等对线性要求较高，采用FIR滤波器较好。 ②性能上说，IIR滤波器传输函数的几点可位于单位圆内的任何地方，可以用较低的结束获得较高的选择性，但是是相位的非线性为代价，FIR滤波器却可以得到严格的线性相位，然而FIR滤波器传输函数的极点固定在原点，只能用较高的阶数达到的选择性。
光简单反应时和声简单反应时 一、引言 简单反应时是指给被试呈现单一刺激，并要求他们只做单一反应，这时刺激—反应之间的时间间隔就是简单反应时。测试时被试的任务很简单，他预先知道将有什么样的刺激出现以及需要作出什么样的反应。反应时是心理学中最常用的因变量之一，唐德斯最早对反应时进行了划分，划分为简单反应时和选择反应时等。而心理学之父冯特很快就意识到唐德斯指出了实验心理学的一条重要途径，即心理活动的时间测定工作。之后他带领他的学生对简单反应时进行了一系列的测量，他的学生卡特尔和屈尔佩后来都建立了专门的反应时实验室。卡特尔还做了许多关于简单反应时的实验，他认为被试在做简单反应时，其注意力完全集中于那个将出现的刺激和那个将运动的手指上，当刺激到来时，眼睛-大脑-手指之间的神经通路早已准备好了，因此反应很快。冯特的另一个学生，屈尔佩则发展出一种内省的方法，来研究简单反应时与复杂反应时，其学生还证明了准备定势对反应时影响。由于反应时是一个很敏锐的反应变量指标，因而可以作为反应速度的快慢、反应前后心理活动过程的客观指标，在实践中可作为职业选拔的指标。本次实验的目的在于研究简单反应时存在的个体差异以及是否存在感觉通道差异。 二、方法 1.被试：女，20岁（4人）；男，21（2人），被试身体健康，视力、听力均正常。 2.仪器与材料：EP2004型心理实验台及EPT202-5反应时装置。 3.程序： 1．将主机与附机EPT202-5反应时装置连接好，打开电源，按<运行／待机>键。 2．主试根据显示屏内容设置：联机模式→简单反应时→学号→姓名→次数(20) →选择刺激光(颜色任选)，向被试讲完指导语后，按<确定>键，主机背后的绿色指示灯亮，提示被试实验开始。 3．呈现绿色指示灯后，被试即可开始进行测试。被试手按EPT202-5反应时上的〈启始位〉键，等待0.5－2.0秒后，将呈现光刺激。被试看到光刺激后，手指迅速离开〈启始位〉键。反应时记录从光刺激呈现开始，到被试离开〈启始位〉键结束。实验中，如被试不再按住〈启始位〉键，仪器将自动进入等待状态，直到重新按住〈启始位〉键，才会发出下一次刺激。如此往复，直到黄色指示灯亮，实验结束。 4．同一被试刺激光的颜色要一致，不能中途变化。正式实验前要被试进行练习，以熟
实验一 阶跃响应与冲激响应 一、实验目的 1、观察和测量RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响； 2、掌握有关信号时域的测量方法。 二、实验原理说明 实验如图1—1所示为RLC 串联电路的阶跃响应与冲激响应，其响应有以下三种状态： 1、当电阻R ＞2 L C 时，称过阻尼状态； 2、当电阻R = 2 L C 时，称临界状态；640欧 3、当电阻R ＜2 L C 时，称欠阻尼状态。 mH 10nF 100TP905P904 TP906P903 C902 R902nF 47P905TP908 P906 W902TPGND C903L902TPGND TP909 Ω K 10ΩK 1 图1-1 冲激信号是阶跃信号的导数，所以对线性时不变电路冲激响应也是阶跃响应的导数。为了便于用示波器观察响应波形，实验用中用周期方波代替阶跃信号。而用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。阶跃响应 三、实验内容 1、阶跃响应波形观察与参数测量 设激励信号为方波，其幅度为1.0V 有效值，频率为500Hz 。 ①根据图1—1所示，将信号源输出端TP701与RLC 串联电路的输入端P905连接。
②示波器CH1接于TP701，通过观察示波器调整激励信号源为方波（将J701设置于“SQU”）；调节W705频率旋钮，使其频率f=500Hz；调节W701幅度旋钮，使信号幅度为1.0V（有效值）。 注意：在调整信号源的输出参数时，应当连接上负载后再进行调节。 ③将示波器CH1接于RLC串联电路的输出端TP909，调整W902，通过观察示波器的输出波形使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，并将对应的实验数据填入表格1—1中。 表1—1 状态 参数测量 欠阻尼状态临界状态过阻尼状态 参数测量R< 欧（理论计算值） r t= 毫秒 p t= 毫秒 s t= 毫秒 = % R= 欧（理论计算 值） r t= 毫秒 R> 欧（理论计算 值） r t= 毫秒 波形观察 注：描绘波形要使三种状态的X轴坐标（扫描时间）一致；各个测量参数的含义见附录中的说明。 2、冲激响应的波形观察 冲激信号是由阶跃信号经过微分电路而得到。 实验电路如图1—1所示。 ①将信号源输出端TP701接于P903。（方波信号的频率与幅度不变）； ②将示波器CH1接于TP906，观察经微分后响应波形（等效为冲激激励信号）； ③连接P904与P905； ④将示波器CH1接于RLC串联电路的输出端TP909，调整W902，通过观察示波器的输出波形使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，并将对应
反应时测定实验报告 专业: 安全工程 指导教师: 陈明利 组员: 欧泽兵胡良民 于清华李欣燃 张琛晨王旭
2014年7月20日 反应时测试实验 【实验目的】 （1）学会测量视觉简单反应时、选择反应时的方法； （2）比较视觉简单平均反应时、选择平均反应时之间的差别； （3）探索简单平均反应时与练习次数的关系； 【实验设备】 BD-II-510A型反应时测定仪 【实验方法】 用反应时测定仪对本小组1女5男做视觉反应时的测量实验。 【实验结果】 记录简单反应时和选择反应时的平均值，并制作不同类型的平均反应时的折线图；不同被试简单反应时和选择反应时的折线图。 【实验理论依据】 反应时可以说是心理学中常用的反应变量之一，它是指刺激施与有机体之后到反应开始所需要的时间。刺激作用于感官（如眼睛、耳朵）引起感官兴奋，兴奋传到大脑，并对其加工，再通过传出神经传到运动器官，反应器接受神经冲动，产生一定反应，这个过程可用时间作为标志来测量，这就是反应时。通常，反应时可分为简单反应时、辨别反应时、选择反应时三类。 简单反应时是指给被试呈现单一刺激，同时要求他们只作单一的反应，这时刺激—反应之间的时间间隔就是反应时。简单反应时的实验已有一百多年的历史，最早始于天文学家对“人差方程”的研究，赫希在1861~1865年间测量了视觉与触觉的“生理时间”，得到简单反应时的时值，光为180毫秒，声为140毫秒，触觉为140毫秒，这些数据到今天还算是相当标准的。 辨别反应时是指当呈现两个或两个以上的刺激时，要求被试对某一特定的刺激作出反应，对其它刺激不做反应，被试在刺激呈现到做出辨别反应的这段时间，就是被试的辨别反应时，又称为C反应时。 选择反应时就是根据不同的刺激物，在各种可能性中选择一种符合要求的反应，并执行该反应所需要的时间。在此过程中被试既要辨别当前出现的是哪个刺激，又要根据出现的刺激选择事先规定的反应。这种反应更能体现人的智能和能力。在选择反应时中，选择数越多，则选择反应时越长，选择任务越复杂，则反应时也越长。对选择反应时作出系统区分的当属唐德斯（1868），他运用减因
专业：电子信息工程班级：N11级-1F 姓名： 学号：
实验项目：系统响应及系统稳定性 实验台号：同组者： 1、实验目的 （1）掌握求系统响应的方法 （2）掌握时域离散系统的时域特性 （3）分析、观察及判断系统的稳定性 2、实验原理与方法 描述系统特性有多种方式，时域描述有差分方程和单位脉冲响应，频域描述有系统函数和频率响应。已知输入信号可以由差分方程、单位脉冲响应、系统函数或频率响应来求系统的输出信号。 （1）求系统响应：本实验仅在时域求系统响应。在计算机上，已知差分方程可调用filter函数求系统响应；已知单位脉冲响应可调用conv函数计算系统响应。 （2）系统的时域特性：系统时域特性是指系统的线性、时不变性、因果性和稳定性。本实验重点分析系统的稳定性，包括观察系统的暂态响应和稳态响应。 （3）系统的稳定性判断：系统的稳定性是指对任意有外接信号输入，系统都能得到有界的系统响应。或者系统的单位脉冲响应满足绝对可和条件。实际中，检查系统是否稳定，不可能检查系统对所有有界的输入信号，输出是否是有界输出,或者检查系统的单位脉冲响应满足绝对可和的条件。可行的方法是在系统的输入端加入单位阶跃序列，如果系统的输出趋近一个常数（包括零），就可以断定系统是稳 定的。
（4）系统的稳态响应 系统的稳态输出是指当∞→n 时，系统的输出。如果系统稳定，信号加入系统后，系统输出的开始一段称为暂态效应，随n 的加大，幅度趋于稳定，达到稳态输出。注意在以下实验中均假设系统的初始状态为零。 3．实验内容及步骤 （1）已知差分方程求系统响应 设输入信号 )()(81n R n x =，) ()(2n u n x =。已知低通滤波器的差分方程为 )1(9.0)1(05.0)(05.0)(-+-+=n y n x n x n y 。 试求系统的单位冲响应，及系统对)()(81n R n x =和)()(2n u n x =的输出信号，画出输出波形。 051015 20253035404550 n h n 系统的单位脉冲响应 5 10 15 20 253035 40 45 50 n y 1n 系统对R8(n)的响应 05101520 253035404550 n y 2n 系统对u(n)的响应 实验图（1） （2）已知单位脉冲响应求系统响应 设输入信号 )()(8n R n x =，已知系统的单位脉冲响应分别为)()(101n R n h =， )3()2(5.2)1(5.2)()(2-+-+-+=n n n n n h δδδδ，试用线性卷积法分别求出 各系统的输出响应，并画出波形。
测量反应时的实验报告 Prepared on 22 November 2020
实验报告——反应时的测量 一、摘要：本次试验的目的是学习视觉简单反应时、选择反应时和辨别反应时的测定方法以及仪器的使用、材料的整理计算，并比较三种反应时的时间差异以及探讨影响反应时的因素。通过计算比较发现，选择反应时最长，简单反应时最短。 二、关键词：简单反应时 三、引言 1、解释术语 简单反应时:一个反应仅对应于一个刺激，当一个刺激呈现时，就立即对其作出反应，这种反应时间也成为A反应时间； 2、实验目的:通过反应时实验学习使用减法反应时法。 四、方法 1、被试：吉林化工学院，资源与环境工程学院，安全工程专业。 2、仪器：反应时测试仪器 3、实验过程 （1）准备工作：接通仪器电源，主试打开开关，选择简单反应时实验按钮，等到仪器左边第一个灯亮起的同时，告知被试实验开始，然后开始正式实验过程。 （2）练习操作:被试坐在仪器的正前方，用一根手指放在按压器上，当听到主试“开始”的信号时，被试集中注意，约两三秒钟后，刺激开始间隔出现。当被试看到主试要求给出反应的刺激颜色时，立即按压。当听到简单反应时完成的提示音时，按“打印”键打印数据。练习实验作2-3次。 （3）正式实验： A、简单反应时
①主试选择一种颜色，并且告诉被试，选择颜色---红色。然后被试按照练习操作步骤中的做法，只要一看到显示灯亮了就按按钮，如此反复做20次，然后打印出实验数据。 ②当被试提前做出反应或者做出错误反应或者反应时间超过4秒时，仪器自动进行系统复位，重新进行实验。 ③一直做完20次后，仪器自动提示实验完毕。 B、选择反应时 ①这次实验主试不用选择颜色。被试按照练习操作步骤中的做法，只要一看到显示灯亮了就按与显示灯相对应颜色的按钮，如此反复做20次，然后打印出实验数据。 ②当被试提前做出反应或者做出错误反应或者反应时间超过4秒时，仪器自动进行系统复位，重新进行实验。 ③一直做完20次后，仪器自动提示实验完毕。 C、辨别反应时 ①主试选择一种颜色，并且告诉被试，选择颜色---红色。然后被试按照练习操作步骤中的做法，只要一看到显示灯是红色就按按钮，其他颜色则不做操作。如此反复做20次，然后打印出实验数据。 ②当被试提前做出反应或者做出错误反应或者反应时间超过4秒时，仪器自动进行系统复位，重新进行实验。 ③一直做完20次后，仪器自动提示实验完毕。 五、实验结果 1、实验数据结果处理 被试简单反应时 (s)选择反应时 (s) 辨别反应时 (s) 1 2 3
实验三 二阶系统频率响应 一、实验目的 （1）学习系统频率特性响应的实验测试方法。 （2）了解二阶闭环系统中的对数幅频特性和相频特性的计算。 （3）掌握根据频率响应实验结果绘制波特图的方法。 （4）掌握欠阻尼二阶闭环系统中的自然频率、阻尼比对谐振频率、谐振峰值和带宽的影响及对应的计算。 二、实验设备 （1）XMN-2型学习机； （2）CAE-USE 辅助实验系统 （3）万用表 （4）计算机 三、实验内容 本实验用于观察和分析二阶系统瞬态响应的稳定性。 二阶闭环系统模拟电路如图3-1所示，它由两个积分环节（OP1和OP2）及其反馈回路构成。 图3-1 二阶闭环系统模拟电路图 OP1和OP2为两个积分环节，传递函数为s T s G i 1 )(-=（时间常数RC T i =）。二阶闭环系统等效结构图如图3-2所示。 图3-2 二阶闭环系统等效结构图 该二阶系统的自然振荡角频率为RC T n 11==ω，阻尼为i f R R K 22= =ζ。 四、实验步骤 （1）调整Rf=40K ，使K=0.4（即ζ=0.2）；取R=1M ，C=1μ，使T=1秒（ωn=1/1）。 （2）输入信号位)sin(t X ω=，改变角频率使ω分别为 0.2,0.6,0.8,0.9,1.0,1.2,1.6,2.0,3.0rad/s 。稳态时，记录下输出响应)sin(φω+=t Y y 五、数据采集及处理 输出信号幅值Y 输出信号初相φ L(ω) φ(ω) ω(rad/s) T 0.2 0.6 0.8 0.9 1.0 1.2
1.6 2.0 3.0 六、实验报告 1、绘制系统结构图，并求出系统传递函数，写出其频率特性表达式。 2、用坐标纸画出二阶闭环系统的对数幅频、相频曲线（波特图）。 3、其波特图上分别标示出谐振峰值（Mr）、谐振频率（ωr）和带宽频率（ωb）。 4、观察和分析曲线中的谐振频率（ωr）、谐振峰值（Mr）和带宽（ωb），并与理论计算值作对比。
声光简单反应时选择反应 时实验 （西南大学心理学院，重庆，400715）
摘要 本实验通过学习掌握测定声、光简单反应时、选择反应时的实验程序，并了解选择反应时不同于简单反应时的特点。以14名大学生为被试，在JGW-B型心理实验台上分别对单一刺激和多种刺激的声和光的反应时进行研究。实验时先让被试练习一个单元，每个单元为20次，其中2次为侦察刺激；然后让被试连续完成三个单元。分别统计四个实验得到的数据，计算其平均数和标准差。结果表明，选择反应时的标准差和平均数均大于简单反应时，声的选择反应时简单反应时均大于光。可以看出，选择反应比简单反应所需时间长，声比光的反应时间长。 关键词 声光简单反应时选择反应时 1.引言 反应时间是心理实验中使用最早、应用最广泛的反应变量之一。反应时也被称为“反应的潜伏期”，是指刺激施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间。反应是包括三个时段：第一时段，刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间；第二时段，神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢，从那里经运动中枢到效应器官的时间；第三时段，效应器官接受冲动后开始效应活动的时间。简单反应时间是给予被试者以单一的刺激，要求他作同样的反应。被试的任务很简单，他预先已知道将有什么样的刺激出现并需要作出什么样的反应。选择反应时间是根据不同的刺激物，在各种可能性中选择一种符合要求的反应。对反应时间的研究最先始于天文学家Bessel对于人差方程的研究。最早将反应时间的测量用于心理实验的是荷兰生理学家年以后，冯特及其学生对反应时间进行了一系列实验研究。认知心理学兴起后，为了揭示信息加工过程和特点，反应时间的测量也获得进一步的发展。20世纪
成绩 北京航空航天大学 自动控制原理实验报告 院（系）名称自动化科学与电气工程学院 专业名称自动化 学生学号13191006________ 学生________ 万赫__________ 指导老师_____ 王艳东 自动控制与测试教学实验中心
实验二频率响应测试 实验时间2015.11.13 实验编号30 同组同学无 一、实验目的 1、掌握频率特性的测试原理及方法 2、学习根据所测定出的系统的频率特性，确定系统传递函数的方法 目的。 二、实验容 1. 测定给定环节的频率特性。 2. 系统模拟电路图如下图： 系统结构图如下图：
系统的传递函数： 取R=100KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。 取R=200KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。 取R=500KΩ，则G(s)=错误!未找到引用源。 若正弦输入信号为Ui(t)=A1Sin(ωt),则当输出达到稳态时，其输出信号为 Uo(t)=A2Sin(ωt+ψ)。改变输入信号频率f=错误!未找到引用源。值，便可测得二组A1/A2和ψ随f(或ω)变化的数值，这个变化规律就是系统的幅频特性和相频特性。 三、实验原理 1. 幅频特性即测量输入与输出信号幅值A1及A2，然后计算其比值A2/A1。 2. 实验采用“沙育图形”法进行相频特性的测试。 设有两个正弦信号: X(ωt)=XmSin(ωt) ，Y(ωt)=YmSin(ωt+ψ) 若以X(t)为横轴，Y(t)为纵轴，而以ω作为参变量，则随着ωt的变化，X(t)和Y(t)所确定的点的轨迹，将在X-Y平面上描绘出一条封闭的曲线。这个图形就是物理学上成称
信号与系统实验报告学院：电子信息与电气工程学院 班级: 13级电信<1>班 学号: 20131060104 姓名:李重阳
实验二 冲激响应 一、实验目的 1.观察和测量RLC 串联电路的阶跃响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响； 2.掌握有关信号时域的测量方法。 二、实验原理说明 实验如图2-1所示为RLC 串联电路的冲激响应的电路连接图。 图2-1 冲激响应电路连接示意图 其响应有以下三种状态： （1） 当电阻R ＞2 L C 时，称过阻尼状态； （2） 当电阻R = 2 L C 时，称临界状态； （3） 当电阻R ＜2 L C 时，称欠阻尼状态。 现将阶跃响应的动态指标定义如下： 上升时间t r ：y(t)从0到第一次达到稳态值y （∞）所需的时间。 峰值时间t p ：y(t)从0上升到y max 所需的时间。 调节时间t s ：y(t)的振荡包络线进入到稳态值的5±%误差范围所需的时间。 最大超调量δ ：100%y y ) (y max δp ?∞∞-= ? ?? ? ? ? 0.1μ C2
数。为了便于用示波器观察响应波形，实验中用周期方波代替阶跃信号。而用周期方波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。 三、实验内容 1.冲激响应的波形观察 冲激信号是由阶跃信号经过微分电路而得到。激励信号为方波，其幅度为1.5V ，频率为2K 。 实验电路如图2-1所示。 ①连接P04与P912； ②将示波器的CH1接于TP913，观察经微分后响应波形（等效为冲激激励信号）； ③连接P913与P914； ④将示波器的CH2接于TP906，调整W902, 使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼三种状态； ⑤观察TP906端三种状态波形，并填于表2-1中 表2-1：
反应时实验报告 姓名：XXX 区队：2013级应用心理学二区队学号：XXXXXX 日期：2015年12月8日指导老师：罗勇 合作者： 韩超慧陈相纬李俊良叶磊陈磊杨特张雅丽张游章倩 实验名称：选择反应时和辨别反应时 【摘要】目的：（1）学会反应时的测定方法及仪器的使用、材料的整理与计算；（2） 了解选择反应时、辨别反应时的特点及区别；（3）探索选择反应在性别上的差异性；（4）探 索辨别反应中个体间及各颜色本身反应时的差异性；（5）通过选择反应时实验验证不同颜色 是否会造成反应时时间长短的差异；（6）探讨训练效应是否对反应时时间产生影响。方法： 实验采用反应时测定装置测量了10名被试对四种光（红黄蓝绿）的选择反应时和辨别反应 时。结果: (1)由表1中数据可知p值皆>0.05,所以选择反应时在性别上没有显著差异性; (2) 由表3数据可知，有的p值大于0.05，有的小于0.05，辨别反应时中个体对各颜色差异上, 有显著差异; (3)由表4数据可知对四种光的选择反应时差别显著。结论：（1）选择反应时 不存在男女差异；（2）辨别反应时在个体上存在差异性；（3）选择反应时实验不同颜色会造 成反应时时间长短的差异；（4）训练效应对反应时时间产生影响；。 【关键词】辨别反应时选择反应时视觉差异性 1引言 反应时，又称反应潜伏期，是指刺激作用于有机体后到明显的反应开始时的所需要的时 间。刺激作用于感官引起感官的兴奋，兴奋传到大脑，并对其加工，再通过传出通路传到运 动器官，运动反应器接受神经冲动，产生一定反应，这个过程可以用时间作为标志来测量， 这就是反应时。 反应时一般分为简单反应时、辨别反应时与选择反应时三种。简单反应时是给被试呈现 单一的刺激，只要求做单一的反应，并且二者是固定不变的，这时的刺激与反应之间的时距 就是简单反应时。辨别反应时是告知被试对主试规定的特定刺激做出反应，然后呈现多种视 觉刺激，被试在看到特定刺激后做出反应。选择反应时是根据不同的刺激物，在各种可能性 中选择一种符合要求的反应，并执行该反应所需要的时间。被试既要辨别当前出现的是哪个
实验三 连续时间LTI 系统的频域分析 一、实验目的 1、掌握系统频率响应特性的概念及其物理意义； 2、掌握系统频率响应特性的计算方法和特性曲线的绘制方法，理解具有不同频率响应特性的滤波器对信号的滤波作用； 3、学习和掌握幅度特性、相位特性以及群延时的物理意义； 4、掌握用MA TLAB 语言进行系统频响特性分析的方法。 基本要求：掌握LTI 连续和离散时间系统的频域数学模型和频域数学模型的MATLAB 描述方法，深刻理解LTI 系统的频率响应特性的物理意义，理解滤波和滤波器的概念，掌握利用MATLAB 计算和绘制LTI 系统频率响应特性曲线中的编程。 二、实验原理及方法 1 连续时间LTI 系统的频率响应 所谓频率特性，也称为频率响应特性，简称频率响应（Frequency response ），是指系统在正弦信号激励下的稳态响应随频率变化的情况，包括响应的幅度随频率的变化情况和响应的相位随频率的变化情况两个方面。 上图中x(t)、y(t)分别为系统的时域激励信号和响应信号，h(t)是系统的单位冲激响应，它们三者之间的关系为：)(*)()(t h t x t y =，由傅里叶变换的时域卷积定理可得到： )()()(ωωωj H j X j Y = 3.1 或者： ) () ()(ωωωj X j Y j H = 3.2 )(ωj H 为系统的频域数学模型，它实际上就是系统的单位冲激响应h(t)的傅里叶变换。即 ? ∞ ∞ --= dt e t h j H t j ωω)()( 3.3
由于H(j ω)实际上是系统单位冲激响应h(t)的傅里叶变换，如果h(t)是收敛的，或者说是绝对可积（Absolutly integrabel ）的话，那么H(j ω)一定存在，而且H(j ω)通常是复数，因此，也可以表示成复数的不同表达形式。在研究系统的频率响应时，更多的是把它表示成极坐标形式： ) ()()(ω?ωωj e j H j H = 3.4 上式中，)j (ωH 称为幅度频率相应（Magnitude response ），反映信号经过系统之后，信号各频率分量的幅度发生变化的情况，)(ω?称为相位特性（Phase response ），反映信号经过系统后，信号各频率分量在相位上发生变换的情况。)(ωj H 和)(ω?都是频率ω的函数。 对于一个系统，其频率响应为H(j ω)，其幅度响应和相位响应分别为)(ωj H 和)(ω?，如果作用于系统的信号为t j e t x 0)(ω=，则其响应信号为 t j e j H t y 0)()(0ωω= t j j e e j H 00)(0)(ωω?ω=))((000)(ω?ωω+=t j e j H 3.5 若输入信号为正弦信号，即x(t) = sin(ω0t )，则系统响应为 ))(sin(|)(|)sin()()(00000ω?ωωωω+==t j H t j H t y 3.6 可见，系统对某一频率分量的影响表现为两个方面，一是信号的幅度要被)(ωj H 加权，二是信号的相位要被)(ω?移相。 由于)(ωj H 和)(ω?都是频率ω的函数，所以，系统对不同频率的频率分量造成的幅度和相位上的影响是不同的。 2 LTI 系统的群延时 从信号频谱的观点看，信号是由无穷多个不同频率的正弦信号的加权和（Weighted sum ）所组成。正如刚才所述，信号经过LTI 系统传输与处理时，系统将会对信号中的所有频率分量造成幅度和相位上的不同影响。从相位上来看，系统对各个频率分量造成一定的相位移（Phase shifting ），相位移实际上就是延时（Time delay ）。群延时（Group delay ）的概念能够较好地反
竭诚为您提供优质文档/双击可除 冲激响应实验报告 篇一：冲激响应与阶跃响应实验报告 实验2冲激响应与阶跃响应 一、实验目的 1.观察和测量RLc串联电路的阶跃响应与冲激响应的波形和有关参数，并研究其电路元件参数变化对响应状态的影响； 2.掌握有关信号时域的测量方法。 二、实验原理说明 实验如图1-1所示为RLc串联电路的阶跃响应与冲激响应的电路连接图，图2-1（a）为阶跃响应电路连接示意图；图2-1（b）为冲激响应电路连接示意图。 c20.1μ 图2-1(a)阶跃响应电路连接示意图 图2-1(b)冲激响应电路连接示意图 其响应有以下三种状态： （1）当电阻R＞2（2）当电阻R=2（3）当电阻R＜2
L 时，称过阻尼状态；c L 时，称临界状态；c L 时，称欠阻尼状态。c c20.1μ 现将阶跃响应的动态指标定义如下： 上升时间tr：y(t)从0到第一次达到稳态值y（∞）所需的时间。 峰值时间tp：y(t)从0上升到ymax所需的时间。 波通过微分电路后得到的尖顶脉冲代替冲激信号。 三、实验内容 1.阶跃响应波形观察与参数测量 设激励信号为方波，其幅度为1.5V，频率为500hz。实验电路连接图如图2-1（a）所示。①连接p04与p914。 ②调节信号源，使p04输出f=500hz，占空比为50%的脉冲信号，幅度调节为1.5V；（注意：实验中，在调整信号源的输出信号的参数时，需连接上负载后调节） ③示波器ch1接于Tp906，调整w902，使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼三种状态，并将实验数据填入表格2-1中。
1.欠阻尼状态 2.临界状态 3，过阻尼状态 注：描绘波形要使三种状态的x轴坐标（扫描时间）一致。2.冲激响应的波形观察 冲激信号是由阶跃信号经过微分电路而得到。激励信号为方波，其幅度为1.5V，频率为2K。 实验电路如图2-1（b）所示。①连接p04与p912； ②将示波器的ch1接于Tp913，观察经微分后响应波形（等效为冲激激励信号）；③连接p913与p914； ④将示波器的ch2接于Tp906，调整w902,使电路分别工作于欠阻尼、临界和过阻尼三种状态； ⑤观察Tp906端(:冲激响应实验报告)三种状态波形，并填于表2-2中。 表2-2 1.欠阻尼状态 篇二：冲击响应实验报告 冲激响应研究性实验实验报告 姓名：学号： 摘要：根据实验室现有的实验模块用多种方法研究冲击响应。要求测量冲击响 应的电流和电压波形，并尽可能地逼近理论波形。必须