物理实验网 wlsyw.com
03 理论数据试算
理论预期值: 设时钟运动速度为V,地球运动速度为U,比较时间为T0,则: 比较时间T0是多少呢,圆周被分成8等份,虽然光电读头扫过一等份需要时间为1/48秒,但是差频频率为53Hz,每一个差频波完成一次测量,所以,实际比较时间是1/53秒。在旋转一周的过程中,肯定有一个运动相反的时候,这么来解释吧,假设此刻时钟A向东(B向西)运动,差频频率取得最大值,那么,旋转180度角后,这时A向西(B向东),即运动方向刚好相反,这时,差频频率必然取得最小值,我们把这两种情况下的数据相减,就得到了时钟东西方向运动的特征,容易证明相减值为上式的两倍: ……………………………………式3.1 其它方向的处理方法相同,这个差值正是我们关注的是“变化”即差异。实验中,宽度测量计数器主频fc为80MHz,差频频率fo为53Hz,主轴转速为6转/秒,两个时钟的中心距为0.9米,即时钟圆周运动的线速度V为17m/s ,上述时间差异反映到计数值为: …………………式3.2 如果取U=250Km/s(整个太阳系北向运动速度),得: 南北运动引起的计数差异 = 441 如果取U=30 Km/s(地球绕日公转速度),可得: 东西运动引起的计数差异 = 53
实验数据: 我们来看下面的一组实验数据:(十进制数) 表3-1
地址0
地址1
地址2
地址3
地址4
地址5
地址6
地址7
1
1647360
1647419
1647441
1646931
1646950
1646926
1647020
2
1650789
1651007
1650991
1650653
1650417
1650438
1650505
1651019
3
1652654
1652894
1652876
1652384
1652413
1652266
1652355
1652763
4
1653941
1654216
1654358
1653844
1653824
1653748
1653761
1654107
5
1654554
1654743
1654803
1654357
1654151
1654175
1654307
1654679
6
1654719
1654995
1654969
1654514
1654392
1654436
1654412
1654907
…
在旋转过程中,不断得到计数测量数据,每个地址只取一个数据,多余舍去,旋转一周得到8个数据(见表中的一行),继续旋转,行数将不断增加。 按照位置相差180度相减得: 表3-2:
系列1
系列2
系列3
系列4
减
地址3-7
地址2-6
地址1-5
地址0-4
-510
421
493
410
-366
486
569
372
-379
521
628
241
-263
597
468
117
-322
496
568
403
-393
557
559
327
这些数据是单次测量得到的数据,实际上,恒温晶振存在轻微的频率抖动现象,加上电路本身存在噪音等等因素,因此,单次数据不相等是完全正常的。由于旋转的圈数是没有限制的,可以采集更多的数据,采用取平均值的办法消除偶然或干扰因素。
http://www.wlsyw.com 占礼葵 2007.6.18
回首页 上一章 下一章