多普勒測速儀是怎樣工作的多普勒測速儀的原理,它是如何測量汽車百公里加速時間的?

2021-03-07 09:25:15 字數 3943 閱讀 1013

1樓:life光亮

多普勒測速儀及工作原理介紹

從開過來的機車所聽到的聲波間的距離被壓縮了,就好像一個人正在關手風琴。這個動作的結果產生一個明顯的較高的音調。當火車離去時,聲波傳播開來,就出現了較低的聲音--這種現象被稱為「多普勒」效應。

檢查機動車速度的雷達測速儀也是利用這種多普勒效應。從測速儀裡射出一束射線,射到汽車上再返回測速儀。測速儀裡面的微型資訊處理機把返回的波長與原波長進行比較。

返回波長越緊密,前進的汽車速度也越快--那就證明駕駛員超速駕駛的可能性也越大。

tsi的ldv/pdpa系統

ldv/pdpa的主要裝置和原理

鐳射多普勒測速儀是測量通過鐳射探頭的示蹤粒子的多普勒訊號,再根據速度與多普勒頻率的關係得到速度。由於是鐳射測量,對於流場沒有干擾,測速範圍寬,而且由於多普勒頻率與速度是線性關係,和該點的溫度,壓力沒有關係,是目前世界上速度測量精度最高的儀器。

ldv/pdpa測速工作原理可以用干涉條紋來說明。當聚焦透鏡把兩束入射光以?角會聚後,由幹鐳射束良好的相干性,在會聚點上形成明暗相間的干涉條紋,條紋間隔正比干光波波長,而反比干半交角的正弦值。

當流體中的粒子從條紋區的方向經過時,會依次散射出光強隨時間變化的一列散射光波,稱為多普勒訊號。這列光波強度變化的頻率稱為多普勒頻移。經過條紋區粒子的速度愈高,多普勒頻移就愈高。

將垂直於條紋方向上的粒子速度,除以條紋間隔,考慮到流體的折射率就能得到多普勒頻移與流體速度之間線性關係。ldv/pdpa系統就是利用速度與多譜勒頻移的線性關係來確定速度的。各個方向上的多普勒頻率的相位差和粒子的直徑成正比,利用監測到的相位差可以來確定粒徑。

ldv/pdpa系統從功能上分為:光路部分、訊號處理部分。光路部分:

採用he-ni鐳射器或ar離子鐳射器,是因為它們能夠提供高功率的514.5nm,488nm,476.5nm三種波長的鐳射。

帶有頻移裝置的分光器將鐳射分成等強度的兩束,經過單模保偏光纖和光纖耦合器,將鐳射送到鐳射發射探頭,調整鐳射在光腰部分聚焦在同一點,以保證最小的測量體積,這一點就是測量體即光學探頭。接受探頭將接受到的多普勒訊號送到光電倍增管轉化為電訊號以及處理併發大,再至多普勒訊號分析儀分析處理後至計算機記錄,配套系統軟體可以進行資料處理工作。在流場中存在適當示蹤粒子的倩況下,可同時測出流動的三個方向速度及粒子直徑。

tsi公司在國際上第一個生產商業化的ldv/pdpa系統,現在的 tsi公司的ldv/pdpa系統已經擁有4項專利設計,並且在流場、湍流、傳質、傳熱、流型、燃燒研究上有廣泛的使用。fsa4000可以處理高達175mhz的多普勒頻率,加上40mhz的頻移,可以處理1000m/s以上的流場。

所以,對於3d pdpa系統,由於取樣時間長,鐳射器的要求是穩定,能夠長時間穩定工作,而且三個波長的能量要求儘量相當,以保證三維速度測量的準確性,所以tsi公司選用了**較貴,但是質量穩定的世界鐳射器第一品牌相干公司的鐳射器。在光路設計上,要求能夠保證高的訊雜比以及方便調節易於使用者使用。這就要求在光纖探頭的調節上,即要求調節範圍寬,又要求調節精度高。

而且在多維測量中,多束鐳射要求聚焦到同一點,tsi公司提供專門的調節工具,從根本上保證了訊號的質量。世界絕大多數有關鐳射測速的文章、**、試驗結果都是採用tsi公司的產品獲得。

2樓:匿名使用者

從開過來的機車所聽到的聲波間的距離被壓縮了,就好像一個人正在關手風琴。這個動作的結果產生一個明顯的較高的音調。當火車離去時,聲波傳播開來,就出現了較低的聲音--這種現象被稱為「多普勒」效應。

檢查機動車速度的雷達測速儀也是利用這種多普勒效應。從測速儀裡射出一束射線,射到汽車上再返回測速儀。測速儀裡面的微型資訊處理機把返回的波長與原波長進行比較。

返回波長越緊密,前進的汽車速度也越快--那就證明駕駛員超速駕駛的可能性也越大。

多普勒測速儀儀器介紹

tsi的ldv/pdpa系統

ldv/pdpa的主要裝置和原理

鐳射多普勒測速儀是測量通過鐳射探頭的示蹤粒子的多普勒訊號,再根據速度與多普勒頻率的關係得到速度。由於是鐳射測量,對於流場沒有干擾,測速範圍寬,而且由於多普勒頻率與速度是線性關係,和該點的溫度,壓力沒有關係,是目前世界上速度測量精度最高的儀器。

ldv/pdpa測速工作原理可以用干涉條紋來說明。當聚焦透鏡把兩束入射光以?角會聚後,由幹鐳射束良好的相干性,在會聚點上形成明暗相間的干涉條紋,條紋間隔正比干光波波長,而反比干半交角的正弦值。

當流體中的粒子從條紋區的方向經過時,會依次散射出光強隨時間變化的一列散射光波,稱為多普勒訊號。這列光波強度變化的頻率稱為多普勒頻移。經過條紋區粒子的速度愈高,多普勒頻移就愈高。

將垂直於條紋方向上的粒子速度,除以條紋間隔,考慮到流體的折射率就能得到多普勒頻移與流體速度之間線性關係。ldv/pdpa系統就是利用速度與多譜勒頻移的線性關係來確定速度的。各個方向上的多普勒頻率的相位差和粒子的直徑成正比,利用監測到的相位差可以來確定粒徑。

ldv/pdpa系統從功能上分為:光路部分、訊號處理部分。光路部分:

採用he-ni鐳射器或ar離子鐳射器,是因為它們能夠提供高功率的514.5nm,488nm,476.5nm三種波長的鐳射。

帶有頻移裝置的分光器將鐳射分成等強度的兩束,經過單模保偏光纖和光纖耦合器,將鐳射送到鐳射發射探頭,調整鐳射在光腰部分聚焦在同一點,以保證最小的測量體積,這一點就是測量體即光學探頭。接受探頭將接受到的多普勒訊號送到光電倍增管轉化為電訊號以及處理併發大,再至多普勒訊號分析儀分析處理後至計算機記錄,配套系統軟體可以進行資料處理工作。在流場中存在適當示蹤粒子的倩況下,可同時測出流動的三個方向速度及粒子直徑。

tsi公司在國際上第一個生產商業化的ldv/pdpa系統,現在的 tsi公司的ldv/pdpa系統已經擁有4項專利設計,並且在流場、湍流、傳質、傳熱、流型、燃燒研究上有廣泛的使用。fsa4000可以處理高達175mhz的多普勒頻率,加上40mhz的頻移,可以處理1000m/s以上的流場。

所以,對於3d pdpa系統,由於取樣時間長,鐳射器的要求是穩定,能夠長時間穩定工作,而且三個波長的能量要求儘量相當,以保證三維速度測量的準確性,所以tsi公司選用了**較貴,但是質量穩定的世界鐳射器第一品牌相干公司的鐳射器。在光路設計上,要求能夠保證高的訊雜比以及方便調節易於使用者使用。這就要求在光纖探頭的調節上,即要求調節範圍寬,又要求調節精度高。

而且在多維測量中,多束鐳射要求聚焦到同一點,tsi公司提供專門的調節工具,從根本上保證了訊號的質量。世界絕大多數有關鐳射測速的文章、**、試驗結果都是採用tsi公司的產品獲得。tsi公司的多普勒鐳射測速儀的效能穩定,質量可靠,已經在世界範圍內得到客戶的證明。

多普勒測速儀的原理,它是如何測量汽車百公里加速時間的?

3樓:匿名使用者

基本原理是:

儀器發射一定頻率的超聲波,由於多普勒效應的存在,當被測物體移動時(不管是靠近你還是原理你)反射回來波的頻率發生變化,**的頻率是(聲速±物體移動速度)/波長,由於和波長都可以事先測出來(聲速會隨溫度變化有所變化,不過可以依靠數學修正),只要將**的頻率經過頻率-電壓轉換後,與原始資料進行比較和計算後,就可以推斷出被測物體的運動速度。

ps:樓主可能不是搞電子的專業人士吧。那個控制晶片中有個定時器的,測定加速度可以用軟體設定當速度為0時啟動定時器,在速度為100公里/小時時切斷定時器,把前後兩個計數值比較,中間的差值經過簡單運算不就是加速時間嗎?

警察利用多普勒效應測速的過程是怎麼樣的,具體一點,謝謝

4樓:匿名使用者

f就是警察所使用裝置發出去的頻率,v0就是警察的移動速度。vs就是小轎車的速度。f'就是小轎車反射回來的波的波長。

通過這個公式就能知道小轎車的速度了

雷達測速儀(運用多普勒效應的)是如何在同一時間內測量多部車的車速的

5樓:匿名使用者

雷達測速,是根據汽車對雷達波的反射時差計算出車輛的行駛速度,當速度超過設定的閾值,控制系統會觸發照相機拍照,照相機記錄了超速車的車牌號。

6樓:匿名使用者

如上示意圖。雷達波和攝像機同時覆蓋雙向四個車道,所以當多車同時在監測區域時可以在同一實價測多部車的車速,

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