时差频标测试知识

TOFD资格考试理论题
超声TOFD焊缝检测的专业理论，Ⅰ级考试要求在30分钟内完成20道选 择题，及格要求为70分。Ⅱ级考试要求在45分钟内完成30道选择题，及 格要求为70分。 一级样题 1、为什么在TOFD检测中，从D-扫中获得的信息优于单个A-扫？ a) D-扫的声波衰减较小； b) D-扫的端部衍射更有效； c) D-扫使得弱信号能够识别； d) D-扫能提供纵波波形。 2、什么角度的端部衍射信号最差？ a) 38度； b) 45度； c) 50度； d) 60度。 3、直通波的传播是: a) 沿工件表面轮廓传播； b) 发生波形转换以横波传播； c) 沿着时间最短的途径传播； d) 从底面反射。 4、若TOFD探头声束角度为60度，声束聚焦深度为25mm，则直通波的 传播时间为多少？ a) 6.745微秒； b) 14.671微秒； c) 7.336微秒； d) 5.902微秒。 5、以下哪一条不属于TOFD探头与常规脉冲反射法探头的不同点？ a）TOFD检测使用的探头脉冲更短； b）TOFD检测使用的探头频带更宽； c）TOFD检测使用的探头频率更高； d）TOFD检测使用的扩散角更大。
TOFD 习题 1、受检工件厚度 40mm，60 度探头，正确的探头分开距离是： a、56mm b、92mm c、108mm d、138mm 2、使用频率偏高的探头，而没有改变探头晶片尺寸会导致： a、降低分辨率，提高信噪比，加大波束展开度 b、提高分辨率，降低信噪比，减小波束展开度 c、提高分辨率，降低信噪比，加大波束展开度 d、降低分辨率，降低信噪比，减小波束展开度 3、TOFD 检测是： a、不可能对粗晶材料 b、不可能对高温度工件 c、不可能对仅有下半部完成的未填满样部 d、任何情况下都可能的 4、模拟信号数字化后，数字信号是不充分显示的，数字化的成像可能 会损失一些原来信号的内容，是由什么引起的：

超声波衍射时差法(TOFD)检测过程控制要点超声波衍射时差法(TOFD)是采用一发一收探头，利用缺陷端点的衍射波信号探测缺陷和测定缺陷尺寸的一种超声检测技术，其对垂直于探测面缺陷的尺寸测量具有独特的优势，在结构焊缝检测上的应用已经较为成熟。

随着国内标准NB/T 47013.10-2010《承压设备无损检测第10部分：衍射时差法超声检测》的颁布，TOFD检测技术在国内得到迅速推广。

TOFD检测不是一个基于幅度响应的超声检测技术，但需要足够的灵敏度以使待检测的缺陷能够被识别。

TOFD检测的一个弱点是检测面和底面附近存在盲区，为了确保声束覆盖检测区域，必须在确定检测工艺时考虑这一因素。

探头选择和探头配置很大程度上决定着TOFD检测技术的整体精度、信噪比和覆盖区域。

进行仪器设置是为了确保足够的系统增益和信噪比，以便发现所关注的衍射信号，确保分辨力可接受、声束能够覆盖所关注的区域以及系统动态范围的有效使用。

TOFD检测过程和现场评审中有以下几点需要重点关注：一、检测区域覆盖根据任务要求的检测区域和检测级别，首先通过选择探头角度、测定探头前沿及声束扩散角来确定探头组合和间距，并根据厚度决定是否需要分区检测。

然后进行上下面盲区的确认，以决定是否需要补充超声横波检测，或偏置非平行扫查。

二、数据采样间距进行TOFD扫查时，沿扫查方向的数据采样间距在各标准中有明确规定。

三、仪器设置和验证1．灵敏度:TOFD检测不是基于幅度对缺陷进行当量评定的检测技术，TOFD检测灵敏度的设置方式也与常规超声不同，不是以人工缺陷的幅度作为基准。

灵敏度的设置只是为了保证信号幅度在一定范围内，并具有较高的信噪比。

通常要求直通波高度为满刻度的40%~90%，或在底波80%的基础上再增益20~32dB，或噪声在满刻度的5%~10%。

有时标准会要求在试块上验证探头指定区域缺陷的检出性。

2．深度校准:TOFD检测中，探头接收的信号到达时间与反射体的深度并不是线性关系，反射体的深度是在假定信号位于两探头中心的正下方的情况下，依据已知的声速和信号与直通波的时间差由软件自动计算得到的。

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接收灵敏度
接收灵敏度是指收信机在满足一定的误码率 性能条件下收信机输入端需输入的最小信号电 平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率 (FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三 个参数。(BER是收到的错误的比特数与总比特数 之比。RBER是当帧被删除时，只测量剩余帧的 BER。FER是在观察的时间段里被删除的帧占总 传送帧数的百分比.)
(**)DCS1800话机 -30dBc或 -20dBm，选其中较大者
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最低下限
GSM 900：-59dBc 或–54dBm，选其中最高者， 除了时槽超前執行槽，因此許可之位準可至59dBc或–36dBm，选其中最高者。 DCS 1800：-48dBc或-48dBm，选其中最高者。
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ห้องสมุดไป่ตู้
频谱
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2.相位误差峰值Peak phase error 若Peak phase error＜7deg，则相位误差峰值为 优； 若7deg≤Peak phase error≤l0deg，则相位误 差峰值为良好； 若10deg≤Peak phase error≤20deg则相位误差 峰值为一般； 若Peak phase error＞20deg，则这项指标为不 合格。
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3.相位误差有效值 若RMS phase error＜2．5deg，则相位误差有效 值为优； 若2．5deg≤RMS phase error≤4deg，则相位误 差有效值为良好； 若4deg≤RMS phase error≤5deg，则相位误差 有效值为一般； 若RMS phase error＞5deg，则这项指标为不合 格。
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GPRS的服务类型 按所提供的服务种类来说，现在有 Class A、B、 C三种。 ClassA可以在上网的同时接听电话，其技术含义 是同时支持包交换（数据）和电路交换（语 音）。 ClassB可以上网和接电话，但不能同时进行，其 技术含义是虽然也支持包交换和电路交换，但不 可在同一时刻支持包交换和电路交换，状态可以 切换； ClassC则只能上网，什么时候都不能打电话，其 技术含义是它只支持包交换。

a)能量信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量为有限值的信号称
为能量信号，满足条件：
x2 (t)dt
一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号。
瞬态信号
2.1 信号的分类与描述
b)功率信号 在所分析的区间（-∞，∞），能量不是有限值．此时，
研究信号的平均功率更为合适。
T
lim

数学期望，称为相关性，表征了x、y之间其的中一关个联可程以度测。量的量
cxy xy x y
E[(xx )( y的 的y )变变] 化化来。表示另一个量
E[(xx )2 ]E[( y y )2 ]1/ 2
y
y
y
y
x
x
xy 1
xy 1
x
0 xy 1
b) sinc 函数
sin c(t) sin t , or, sint , ( t )
t
t
性质：
波形
偶函数；
闸门(或抽样)函数；
滤波函数；
内插函数。
2.1 信号的分类与描述
c) 复指数函数
est et e jt
t
et cost et sint ; s j
瞬态信号
瞬态信号:持续时间有限的信号，如 x(t)= e-Bt . Asin(2*pi*f*t)
2.1 信号的分类与描述
c)非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位变化 不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。
噪声信号(平稳)
噪声信号(非平稳)
统计特性变异
2.1 信号的分类与描述 2 能量信号与功率信号
（3）卷积特性

f (t) * (t) f ( ) (t )d f (t)

时差名词解释时差（TimeDifference）是指两个地点之间的时间差异。

全球分布着多种不同的时区，时间的差异可以直接影响我们的行程安排，与外国人的沟通以及世界各地的贸易等等。

按照全球标准时（UTC），世界共计24个时区。

世界每个时区之间的时差是1小时，相邻时区之间的时差也是如此。

例如，中国归属于东八区（UTC+8），加拿大归属于东十一区（UTC+11），因此，两地之间的时差是3小时。

美国拥有多个时区，从东5区（UTC-5）到西8区（UTC-8），不同时区之间相差3个小时，可以明显看出时差的变化。

除了UTC标准时，世界上还有其他几种不同的时间系统。

国际日历时（IDT）最主要的特点是12小时制，它推算出一天的时间，但没有考虑到时差。

国际历时（IT）也是一种最主要的时间系统，它定义了一天有86400秒，但由于不考虑时差，没有太多的实际应用。

有时，太平洋时间（PDT）和东部标准时间（EST）也被用于定义美国的不同时区，这种情况通常发生在美国的夏季时间。

太平洋时间比东部时间晚三小时，因此UTC-8比UTC-5快3小时。

人们通常使用时差来计算时间差异，这有助于安排行程，沟通以及交流。

例如，如果你要在美国西海岸和东海岸之间跨越9小时，你可以计算出按照UTC-8计算，两地之间相差3小时。

此外，当你对某人发出电子邮件或者进行网络视频会议时，也需要考虑到时差的影响。

另外，在进行全球贸易时，商家们也会根据彼此的时差和本地时区来计算贸易时间。

时差也影响着我们的个人生活，例如可能会失去和国外朋友聊天或者看电影的机会，或者睡眠质量会受到时差影响。

另外，与其他国家的时差也可能会影响人们的情感，例如，如果你曾经在美国住过，而现在回国后，你可能会感到各种隔阂和迷茫。

因此，可以看出时差会影响我们的生活，不管是出行安排，沟通联络，还是商业贸易，时差都是一个重要的因素。

为了保证行程顺利，建议大家了解世界各地的时差，根据时差作出安排，以便及时准确地完成各种任务。

拓展实验 时差法测声速【实验目的】1．了解用时差法测量声速的原理，用时差法测量声速。

2. 掌握声速测定仪和示波器的使用方法。

3．设计合理的测量方法和数据处理方法，减小实验误差。

【实验仪器】1. 声速测定仪。

2. 示波器。

【实验原理】(1)在理想气体中声波的传播速度为：M RTγμ=式中， γ为气体比定压热容与比定容热容之比（即比热容之比）；R=8.3144J 、（mol*K ），为普适气体常数；M 为气体的摩尔质量；T 为热力学热度。

由上式可见，声速与温度、摩尔质量及比热容比有关，后两个因素与气体成分有关。

因此，测量声速可以推算出气体的一些参量。

在正常情况下，干燥空气成分按质量比为氮：氧：氩：二氧化碳=78.084：20.094：0.934：0.33。

它们的平均摩尔质量为M a =28.964*10-3kg/mol.在标准状态下，干燥空气的声速为μ0=331.5m/s 。

在室温t 下，干燥空气中的声速为： μ0=01T t+时差法测量声速由信号源提供一个脉冲信号S1发出一个脉冲波，经过一段距离的传播后，该脉冲信号被S2接收，再将该信号返回信号源，经信号源内部分析、比较处理后，输出脉冲信号在S1、S2之间的传播时间t ，传播距离L 可以从数显尺上读出，则声波在介质中的速度可以由以下公式计算：μ=L/t作为接收器的压电陶瓷换能器，当接收到来自发射换能器波列的过程，能量不断积聚，电压变化波形曲线振幅不断增大，当波列过后，接受换能器两极上的电荷运动呈阻尼振荡。

【实验步骤】1）连接好电路，打开信号源和示波器的电源。

（2）将S1和S2之间的距离调到一定距离（≥50mm ），将连续波频率调离换能器谐振点，将面板上“测试方法“设置到脉冲波方式，在调节接收增益，使示波器上显示的接受波信号幅度在300——400mv 左右（峰-峰值），使信号源计时器显示的时间差指读书稳定。

（3）记录此时的距离L i （由数显尺读出）和显示的时间t i （由声速测定仪信号源时间显示窗口直接读出）。

时间与时差一直以来，无论是在身边现实生活中，还是网络上，总会碰上一些或者是时间概念上、或者是时差换算上等等的困惑或糊涂。

比如，一次一位先生在那里颇为认真的推算时辰。

我问他，你推算时辰是依据我们这里的时间呢，还是北京时间？他现出满脸的茫然，“钟表上的时间呀！”——哈哈，钟表上的时间不就是“北京时间”吗？他不知道还有个“地方时间”，当然就更不知道“地方时间”和“北京时间”是有区别的。

(注：我和那位先生所在地四川省三台县城的经度大约是105°E，北京的经度大约是116°E，“北京时间”的经度是120°E)我接着问他，午时是几点到几点？他脱口而出，午时是11点到下午1点。

——没错，午时确实是这个时段的两个小时。

但是，他却不知道，这里的11点、午后1点是北京时间。

如果位置在北京或上海，午时算在北京时间的这个时段基本准确。

那么，最精确的午时，按北京时间的11点到午后1点(或13点)计算只能是120°E经线上的各地，比如山东的莱州和江苏的常州，120°E几乎穿城而过。

倘若按照那位先生的算法，大笑话出来了：如果不考虑时差，在俄罗斯的冬天，全国的午时都按照莫斯科时间一个标准计算的话，莫斯科人午时11点到13点正当做午饭、吃午饭和午休；而俄罗斯最东段端的楚科奇人在莫斯科时间的11点到13点早就已经夜深，应该上床睡觉了，未必然你还叫他们别忙睡觉，赶快吃午饭吧！因为，莫斯科所在时区是东三区，而楚科奇在西十二区，时差15小时，楚科奇人吃午饭时莫斯科人正熟睡，起床都还尚早；而莫斯科人吃午饭时，楚科奇人就该晚上睡觉了。

将楚科奇人晚上该睡觉的时辰算成午时，岂不是闹大笑话？俄罗斯是世界上跨经度最广、东西时差最大的国家，我国也是世界上跨经度广、东西时差大的国家之一。

我国最东端乌苏里江人的午时吃午饭时，我国最西端帕米尔人才在吃早饭，或准备早晨去上班；帕米尔人午时吃午饭是，乌苏里江人却已经在吃晚饭，或晚饭后休闲了。

1 西安电子科技大学理学院物理系，********************，陕西西安 710071；2 深圳市嵘兴实业发展有限公司，广东深圳 518031；摘要到达时间差测向（TDOA）的一个关键问题是通过计算信道相关系数来判定电波到达各接收站的时间差。

由各站的时间差进而判定发射机的位置。

然而信道相关系数与电波传播环境、接收机带宽以及发射信号特性有关。

本文就部分相关因素做了讨论。

关键词空间相关系数，电波传播，TDOA。

１.TDOA概述TDOA（Time Difference Of Arrival），中文的意思为到达时间差，采用在不同位置的多个接收机来接收同一个发射源发射的无线电信号，然后计算信号到达各接收机的时间差，再根据各时间差和接收机的位置坐标等参数可以确定发射源的位置。

原理如下图1所示：采用四个不同位置的接收机A1、A2、A3、A4同时接收发射源O发射的无线电信号，O在某一时刻发射的信号到达四个接收机分别耗时为T1、T2、T3、T4。

在理论上，根据T1、T2、T3、T4即可判断出发射源的位置，从而实现对发射源的测向定位。

图1TDOA原理图设O点的坐标为（x, y），A1点的坐标为（x1, y1），A2点的坐标为（x2, y2），A3点的坐标为（x3, y3），A4点的坐标为（x4,y4）；A1点到O点的距离为L1，A2点到O点的距离为L2，A3点到O点的距离为L3，A4点到O点的距离为L4。

如果取A1点为基准点，则O点到A1点与O到A2点的距离差L2 –L1可以根据信号的传输时间差算出：这里：其中c为电波在空中的传播速度；t2,t3,t4是可以根据信号相关系数测量出来的时间。

联解以上方程得：求解此方程组可得x, y值，即发射源的坐标位置。

实际应用中，为了判别从发射机到不同接收机信号传播的时间差，首先要确定时间基准。

一般来说分别对接收信号序列滑动时间窗口，计算各接收信号之间的相关系数来确定时间基准。

3.2.4 通用电子示波器的原理
通用电子示波器由水平偏转电路、垂直偏转电路、示 波管电路、校正信号、低压电源和示波管组成，其框图见 3-8。由图可见，它是双踪示波器，具有触发扫描和增辉 功能、双扫描显示、宽频带和附设幅值和时间校正信号。 目前，多数示波器都已具备上述功能，所以称为通用示波 器。
3.2.4 通用电子示波器的原理
第3章 信号的时域、频域 与数据域测试技术
第3章 信号的时域、频域与数据域测试技术 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 概述 通用电子示波器的组成及其原理 智能化数字存储示波器 示波器的主要工作特性机器选择 信号的频谱分析 逻辑分析仪的原理及应用
3.1 概述
• 对于一个电信号，可以用它的瞬时幅值 随时间 的变化情 况来表示，例如，用各种电子示波器对电信号的波形及表 征它的各种参数进行测试的方法，称为时域分析方法； • 同时也可以用信号所含的各种频率的分量（频谱分布）来 表示，通常是利用频谱分析仪来对它进行测量，这种方法 称为频谱分析方法。 • 频域分析方法也称为频谱分析方法，它是指对信号在频率 范围内的进行的分析，分析的结果是以各种频率为横坐标， 各种频率的幅值为纵坐标的谱线，称为幅度频谱，简称频 谱，见图3-1。
为了使显示的波形达到一定的精度，电子示波器必须由若 干部分组成。就通用示波器而言，无论何种类型都由如图 3-3所示的六大部分组成。
图3-3 电子示波器的组成
3.2.2 波形显示原理
图3-4 示波管结构示意图
3.2.2 波形显示原理
1.示波管 示波管由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成， 这三个部分密封在玻璃管内成为大型电真空器件，见图34。就其用途而言，它是把电信号变成光信号的转换器。 （1）电子枪 电子枪由灯丝、栅极、前加速电极、第一 阳极和第二阳极组成。它的作用是发射电子并形成很 细的高速电子束。 2）偏转系统 在示波管内有两对偏转极，一对是由 Y 与 Y 2 组成的Y 偏转极，它控制电子束产生垂直偏转；另一对 是由 X 和 X 组成 X 偏转板，它控制电子束产生水平偏转。 观察信号波形时，Y 偏转板加的是经过 Y 通道放大后的 被测信号电压；而X 偏转板加的是锯齿波扫描电压。荧 屏显示的波形是电子束沿Y 和X 两个方向运动合成的轨迹。

Ａ（ ｔ ） ： ｆ （ ｔ ） － ｆ ｏ Ｊ
：
｜ ｂ
＝Ａ ｏ ＋ ｋ
由此 可见 ． 频标频率准确度 随工 作时间越长 ， 漂 移率（ 老化率 ） 越 大． 频率 准确度也就越差 。
３ 频标频率准确度和漂移率对 时统 时钟时 间的影响
时差也称 时刻差 ． 即本地钟的时刻与标准时间 （ Ｇ Ｐ Ｓ 时间） 的时刻 之 间的时 间差 测量船船时统系统的铷原子频标 ． 采用 的是原子 频标 。在忽略环 境 变化 和相位 随机起伏影响的情况下 ． 频标 的瞬时频 率可用下面数学 模 型表示 ． 即
从（ ５ ） 式 可以看出 ， Ａ 反映 了时差在单位 时间里的变化量 。也就
评 指 正 。 ｅ
【 参考 文献 】
［ １ ］ 童宝润． 时间统一技术『 Ｍ １ ． 国防工业出版社 ， ２ ０ ０ ３ 。 ０时， Ｉ Ｅ （ ｔ ） ｌ ≤Ｅ ， ＝ ｌ ｌ ￣ ｓ 处于± 之间，
科技信息
０科教前沿 ０
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
２ ０ １ ３年
第１ ３ 期
２ ． ３ 频标频率准确度与频标频率漂移率的关 系 时统设 备频 标的频率虽经校 准 ． 由于频标 固有 的性能 。 其频 率值 不会保持不变 。 而频率漂移率 （ 老化率） 是频 率值随工作 时间变化的主 要 因素 。 ） 为频标 的瞬时频率 ， 可表示为 ： ＿ ， （ ｔ ） 赶 Ａ （ ￡ ） 为时钟频标频率 的瞬时准确度 ， 即：
， （ ｔ ） ＝ ｆ ． ＋ ｋ ｆ ｏ ｔ （ １ ） 其中 是初始频率 ，它是测量初始 时差时 的频标 频率 是时钟

号比对 ，设 备的输 出是 这 ８个 频率信 号分别 与参考信 号相位 时 间差 的数据 。Ｎ Ｓ Ｔ Ｃ进 口的 这 套 Ｄ Ｄ配 有 ２个 参考 频率通 道 ，所 有被测通 道可 分别与 这两个 参考 信号 作 比对（ ＭＴ 在试 运 转期 间只用 了一个参 考信 号） ；这套 Ｄ Ｄ 系统 的被测 通道包 括 ４个 ８ 道组 ，其 中 １ ＭＴ 通
２ ＤＭＴ 工 作 原 理 Ｄ
图 １ ＤＭＴ 系 统 的原理框 图…。振 荡器 １的频率 信号 ｖ 被测信 号 ） 荡器 ２的频 是 Ｄ Ｋ 和振 率 信号 ｖ（ ｚ参考信 号） 分别输 入 到一对 双平 衡混频 器 Ｍ１ Ｍ２ 自的 １ 输入 端 ， 和 各 个 一个 公共
振 荡器（ 具有对 称 隔离放 大输 出） 的两 路输 出信号分 别送 到 Ｍ１ Ｍ２ 和 的另 一个输入 端 。公共
Ｓ ｎ ｒ Ｒ ｓａ ｈ ｙｔ ｔ ｆ ｄ ｅｅｒ ｓ ｍ公司生产的 Ｓ ２ 。 ａｏ ｃＳ ｅ Ｒ６０ 为了能够进一步提高实验室内部原子钟的时 间比对精度，我们进口了德国 Ｔｍ ｔ ｈ公司生产的双混频时差测量系统（ ａ ｍ ｘｒｔ ｅ ｉｅ ｃ ｅ ｄ ｌ ｅ ｉ ｕ ｉ ｍ ｄｆ ｒｎｅ ｙｔｍ，简 称为 Ｄ Ｄ） ＭＴ 的特 点 是在 双混 频之后 ，测量 两个 拍频 信号的 ｉｅｅｃ ｓ ｓ ｅ ＭＴ 。Ｄ Ｄ
振荡器的输出频率 可根据需要适 当调整 ，使其与两个振荡器产生 的拍频 的频 差（ 一Ｏ ｖ Ｖ １ ） 与（ 一 近似相等。 ｖ ） ２ 两个拍频信号分别作为混频器之后的低通滤波器（Ｐ ） Ｌ Ｆ 的输出， 经放大 器后，送入一个时间间隔计数器（Ｉ ） ＴＣ ，它们 的电压正过零用于触发 ＴＣ 的闸门，一个作 Ｉ 为 ＴＣ的开门信号，另一个作为关门信号，用 ＴＣ测量出两个拍频信号的相位差。 Ｉ Ｉ

10.1线性系统频率特性测量要求：重点掌握线性系统频率特性测量的基本任务、点频/扫频测量方法的特点、产生扫频信号的几种基本方法；了解扫频源的组成和特性、相频特性测量方法。

频率响应也称频率特性，网络的频率特性通常是复函数，它的绝对值称为幅频特性，相角或相位称为相频特性。

线性网络的频率特性测量包括幅频特性测量和相频特性测量。

10.1.1幅频特性测量线性系统频率特性的经典测量方法是正弦扫频测量。

1）点频测量法点频方式每次只能将频率调节到某一位置，输出某一所需的单一频率连续波信号。

点频测量所得的频率特性是静态的，无法反映信号的连续变化；测量频点选择的疏密程度不同对测量结果有很大的影响，特别是对某些特性曲线的锐变部分以及个别失常点，可能会因为频点选择不当或不足而漏掉这些点的测量结果。

2）扫频测量法扫频测量的扫描式频率源输出能够在测量所需的范围内连续扫描，便于连续测出各点频率上的频率特性结果并立即显示特性曲线。

扫频测量法能够快速、直观地测量网络的动态频率特性；所得被测网络的频率特性曲线是完整的，不会出现漏掉细节的问题。

3）两种测量方法的比较●扫频测量所得的动态特性曲线峰值低于点频测量所得的静态特性曲线。

扫频速度越快，下降越多。

●动态特性曲线峰值出现的水平位置（频率）相对于静态特性曲线有所偏离，并向频率变化的方向移动。

扫频速度越快，偏离越大。

●当静态特性曲线呈对称状时，随着扫频速度加快，动态特性曲线明显出现不对称性，并向频率变化的方向一侧倾斜。

●动态特性曲线较平缓，其3dB带宽大于静态特性曲线的3dB带宽。

测量系统的动态特性必须采用扫频法；而为了得到静态特性，必须选择极慢的扫频速度以得到近似的静态特性曲线，或采用点频法。

10.1.2扫频测量与扫频源能产生扫频输出信号的频率源称为扫频信号发生器或扫频信号源，简称扫频源。

1）基本工作原理典型的扫频源应具备三方面功能：●产生扫频信号，通常是等幅正弦波；●产生同步输出的扫描信号，可以是三角波、正弦波或锯齿波等波形；●产生同步输出的频率标志，可以是等频率间隔的通用频标、专用于某项测试的专用频标及活动频标。

南京理工大学紫金学院大学物理实验报告拓展性实验用时差法测量空气中的声速班级：计科（2）班学号：*********姓名：黄**时间: 2011.01.06拓展性实验04 用时差法测量空气中的声速一、实验名称用时差法测量空气中的声速二、实验目的1．了解压电换能器的工作原理及功能2. 复习并熟练掌握示波器的使用3．学习用时差法测定声音在空气中的传播速度4. 复习用逐差法处理数据三、仪器设备1. ZKY-SS型声速测试仪2.示波器四、实验原理声波在媒质中传播的速度决定于媒质的密度、弹性模量、温度、压强等。

连续波经脉冲调制后由发射换能器发射至被测介质中，声波在介质中传播，经过t时间后，到达L距离处的接收换能器。

本实验在常温常压下根据波长、频率和声五、实验步骤(1)连接好电路，打开信号源和示波器的电源。

(2)将S1和S2之间的距离调到一定距离（50mm ），将连续波频率调离换能器谐振点，将面板上“测试方法“设置到脉冲波方式，在调节接收增益，使示波器上显示的接受波信号幅度在300——400mv 左右（峰-峰值），使信号源计时器显示的时间差指读书稳定。

(3)记录此时的距离Li （由数显尺读出）和显示的时间ti （由声速测定仪信号源时间显示窗口直接读出）。

移动S2，如果计时器读数有跳字，则微调接受增益（距离增大时，顺时针调节；距离减小时，逆时针调节），使计时器读数连续准确变化。

记录下这时的距离值Li+1和显示的时间ti+1.测量10个点，要求Li 与Li+1尽量保持等距离。

)/()(11i i i i i t t L L v --=++六、数据记录与处理表格04 时差法测空气中的声速温度T=(t+273.15)K= 286.15 K平均速度V= 350.41 m/sVs= 331.45 m/sE=｜V-Vs｜/Vs×100%=| 350.41-331.45 |/331.45×100%=5.72%七、讨论测量L必须沿同一方向缓慢地转动位置调节鼓轮,不能反转，如反转，则必须重新测量,必须等示数稳定后再记录。