Измерение скорости на эффекте доплера..

ВВЕДЕНИЕ


В науке, технике и повседневной жизни при исследовании и описании явлений, процессов, а также свойств и характеристик физических тел исполь-зуют различные физические величины длину, массу, время, электрический ток и др.
Отличие этих величин друг от друга, определяемое различными свой-ствами явлений и тел, отражает лишь одну их сторону качественную. По-нятие же физической величины включает и другую сторону количествен-ную, являющуюся индивидуальной для каждого объекта и оцениваемую чи-словым выражением величины, которая называется значением величины. Последнее дает возможность сопоставлять, сравнивать величины и произво-дить математические операции. Само значение величины получают, выпол-няя измерение. Таким образом, для измереня характерно, прежде всего, ко-личественной информации об измеряемой величине или так называемой из-мерительной информации.
Количественная оценка измеряемой величины должна удовлетворять двум требованиям. Во-первых, в результате измерения требуется получить не просто число, а число именованное, т.е. в определенных единицах, общепри-нятых для данной величины. Это требование диктуется теми соображениями, что результаты измерений должны допускать сравнение и соответствующую однозначную интерпретацию независимо от того, кем (каким наблюдателем) или чем (каким автоматически действующим измерительным устройством) произведено измерение. Во-вторых, результат измерения должен содержать оценку точности полученного значения измеряемой величины.
Характерной чертой измерения является также и то, что этот процесс обязательно предусматривает тот или иной простой или сложный физиче-ский эксперимент. Количественная информация о величине не может быть получена только путем одних теоретических расчетов. Так, если значения отдельных величины получают расчетным путем, то используемые в этих случаях расчетные формулы должны содержать значения других величин, определяемых экспериментально.
Измерения проводятся различными методами в зависимости от разных приемов получения измерительной информации, различных закономерно-стей, положенных в основу измерений, а также в зависимости от многих фак-торов: рода измеряемой величины, ее значения, условий измерения, требуе-мой точности и др.
В настоящее с бурным развитием машиностроения, остро стоит про-блема измерения параметров движения: путь, скорость и ускорение, которые связаны между собой простейшими дифференциальными или интегральными зависимостями. Поэтому значение скорости может быть найдено как инте-грал от ускорения или дифференциал по перемещению.
Благодаря таким зависимостям, измерение любого из этих парамет-ров, при необходимости, может быть заменено измерением другого парамет-ра и последующим его дифференцированием или интегрирование по време-ни.
Полный диапазон значений параметров движения, интересующих со-временную науку и технику, весьма широк, так для поступательного движе-ния могут быть выделены следующие диапазоны: скоростей движения кос-мических аппаратов (8000 12000 м/с); скоростей современных летательных аппаратов (30 1000 м/с); скоростей наземного транспорта (10 60 м/с); скоростей движения для промышленного оборудования (0,0110м/с) и весьма малых скоростей (до 10-7 м/с).
Для решения большинства задачи измерительная техника еще не мо-жет предложить ни измерительных устройств, ни методов измерения пара-метров движения, которые сразу перекрывали бы полный диапазон подле-жащих измерению значений этих параметров. Практически такие приборы строятся как специализированные устройства, предназначенные для пере-крытия лишь узких участков указанного диапазон этих величин.

СОДЕРЖАНИЕ


СОДЕРЖАНИЕ 3
1 Обзор существующих методов измерения скорости их сравнительный анализ 6
1.1 Контактные методы измерения скорости 6
1.2 Бесконтактные методы измерения скорости 11
2 Описание Доплеровского метода измерения скорости 14
2.1 Сущность эффекта Доплера 14
2.2 Принципы Доплеровского метода измерения скорости 16
2.3 Лазерный Доплеровский измеритель скорости 19
3 Модели методических и инструментальных погрешностей Доплеровского метода измерения скорости 25
4 Оценки ожидаемой точности 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 30
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 31

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


1 Викторов В. А., Лункин Б. В., Совлуков А. С. Радиоволновые изме-рения параметров технологических процессов, М.: Энергоиздат. 1989. С. 124 - 162.
2 Гик Л.Д. Измерение вибраций. Новосибирск: Наука, 1972. 292 с.
3 Измерение электрических и неэлектрических величин./ Н.Н. Евтихе-ев, Я.А. Купершмидт, В.Ф. Папуловский, В.Н. Скуговоров; Под общ. ред. Н.Н.Евитихиева. М.: Энергоатомиздат, 1990. 352 с.
4 Катыс Г.П. Оптико-электронная обработка информации. М.: Маши-ностроение, 1973. 563 с.
5 Романов В.Н. Теория измерений. Точность средств измерений: Учеб. пособие. СПб.: СЗТУ, 2003. 154 с.
6 Франкфурт У.П., Френк А.М. Оптика движущихся тел. М.: Наука, 1972. 212 с.
7 Электрические измерения неэлектрических величин. Изд. 5-ое / Под ред. П.В. Новицкого. Л.: Энергия, 1975. 576 с.