高速数据采集、任意传感器,这些新增且非常实用的功能对万用表而言可谓具有划时代意义,让项目测试开发工作更加得心应手。为了体会首款国产高性能六位半数字万用表的魅力,笔者把DM3064应用到了多普勒测速实验系统的开发中。
实验系统设计如下:
运动物体反射的超声波信号经模拟乘法器与原信号相乘,滤波得到差频信息后采样进行信号处理,进而得到可靠可用的信息,最终计算出移动物体的速率。
系统中应用多普勒效应测量移动物体速率,发射器与接受器全部静止,运动物体反射声波。由多普勒效应公式推导并简化得:
其中 为实验中的待测量即移动物体速率, 为多普勒频移。为声速, 为声波频率。
为了快速开发这套系统,应用RIGOL DM3064数字万用表进行可行性验证。
预期项目待测信息:
1.环境温度。因为声速和温度息息相关,所以这里要测得准确的温度信息计算出声速,即的大小。
2.经乘法器后的差频信息。即多普勒频移值 的大小。
3.光电门触发检测。为了把多普勒测速值与经典光电门测速值进行比对,需要在物体通过光电门测速的同时启动万用表,捕获此刻的测速信息。即用光电门作为测量的外部触发源。
系统的搭建与测量
系统框架如图:
图1.多普勒测速系统