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大学物理实验:间接测量中的换测法

时间:2023-10-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:间接测量过程常采用换测法。由于物理量之间存在多种关系和效应,将会有多种不同的换测法,这恰恰反映了物理实验中最有启发性和开创性的一面。参量换测法利用物理量之间的某种变换关系,以达到测量某一物理量的方法称为参量换测法。实现能量转换的器件称为传感器,它是能量换测法的关键所在。例如,用热电偶测量温度,是利用材料的温差电动势原理,将温度测量转换成对热电偶的温差电动势的测量,它属于热电换测法。

大学物理实验:间接测量中的换测法

在实验中有很多物理量由于其属性关系,很难用仪器或仪表直接测量,或者因条件所限无法提高测量的准确度,此时可以根据物理量之间的定量关系和各种效应把不易测量的待测量转换成容易测量的物理量进行测量,然后再反求待测量,这种方法即为换测法。

间接测量过程常采用换测法。由于物理量之间存在多种关系和效应,将会有多种不同的换测法,这恰恰反映了物理实验中最有启发性和开创性的一面。随着科学技术的不断发展,科学实验不断地向高精度、宽量程、快速测量、遥感测量和自动化测量方向发展,这一切都与转换测量紧密相关。

(1)参量换测法

利用物理量之间的某种变换关系,以达到测量某一物理量的方法称为参量换测法。这种方法几乎贯穿整个物理实验中。例如,实验中测量钢丝的杨氏模量E,是以应变与应力线性变化的规律,将E的测量转换成对应力F/S和应变ΔL/L的测量后得到(www.xing528.com)

(2)能量转测法

能量转测法是利用物理学中的能量守恒定律以及能量形式上的相互转换规律进行转换测量的方法。实现能量转换的器件称为传感器,它是能量换测法的关键所在。例如,用热电偶测量温度,是利用材料的温差电动势原理,将温度测量转换成对热电偶的温差电动势的测量,它属于热电换测法。此外,实验中还常用到压电换测法(压力电势间的变换,如话筒和扬声器)、光电换测法(光信号转换为电信号,如光电管光电倍增管、光电池、光敏二极管等器件)及磁电换测法(磁学量与电学量的转换,如霍尔元件等),具体原理可参阅有关实验,这里不作介绍。

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