基于單片機的聲速隨溫度變化測量系統(tǒng)
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2 基于Visual Basic的實時數(shù)據(jù)采集和圖形界面
就空氣介質(zhì)而言，聲波在空氣中的傳播速度與其自身頻率無關(guān)，只取決于空氣本身的性質(zhì)，影響聲速的主要因素是溫度，理論上有：
式中：v0=331．45 m／s，是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干燥空氣中的聲速；T0=273．15 K；t為測量時空氣的攝氏溫度。利用Visual Basic的圖形功能將實時采集到的溫度和聲速數(shù)據(jù)描點成像，橫坐標(biāo)為溫度，縱坐標(biāo)為聲速，如圖5所示。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/171392.htm
將實驗得到的曲線和理論曲線進行對比，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電阻絲兩端電壓緩慢變化時，實際曲線和理論曲線非常吻合，而當(dāng)電壓急劇變化時，實際曲線和理論曲線分離較遠。這是因為空氣是熱的不良導(dǎo)體，當(dāng)電壓變化時，要經(jīng)過較長的時間玻璃管內(nèi)部的空氣分子熱運動才能達到平衡，此時二極管測得的溫度才能比較接近實際溫度。
3 結(jié)語
實驗室自行設(shè)計了基于單片機的聲速隨溫度變化的測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用最簡單直觀的脈沖法，能夠比較精確地實時顯示聲速隨溫度變化的關(guān)系曲線，與理論曲線非常吻合。該系統(tǒng)已經(jīng)用于大學(xué)物理實驗課堂，經(jīng)過一年來的實踐表明，在大學(xué)物理實驗課適當(dāng)采用單片機技術(shù)，不但能夠提高學(xué)生對大學(xué)物理實驗的認識，而且能夠培養(yǎng)他們初步的電子應(yīng)用和電路設(shè)計能力，并為后續(xù)的專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
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