Измерение эффекта Доплера в воздухе

При изменении скорости источника звука относительно приемника изменяется частота регистрируемого сигнала. При удалении источника звука от приемника частота регистрируемого сигнала уменьшается, при приближении увеличивается по формуле

F = F₀ V₀ / (V₀ ± V)

Схема измерительной установки показана на рис. 12. Звуковой сигнал частотой от 2КГц до 10 КГц с генератора ГЗШ передается на излучатель. Излучатель звуковых волн может перемещаться относительно приемника со скоростью 1-2 м/с. Приемная часть состоит из микрофона, усилителя УНЧ-5 и схемы согласования с портом LPT компьютера. Схема согласования обеспечивает передачу во входной порт сигнала изменяющегося только по частоте и постоянного по амплитуде и состоит из транзисторного ключа подключенного к биту D3 порта 379h.

Рис.12

Программа выполняется в последовательности: строки 10-40 выполняют процедуру обращения к подпрограмме счета частоты 500-590, которая в переменную N записывает измеренную частоту с микрофона. По окончании вычисления ста измерений и суммировании их в переменную N1, производится расчет средней частоты F1=N1/100. Эффект Доплера измеряется по отклонению измеренной частоты N от среднего значения F1 и записывается в переменную F2 (строка 70). На экране монитора отображается график зависимости эффекта Доплера от времени.

В эксперименте производится перемещение только источника звуковых колебаний, что уменьшает шумы и повышает точность.

10 for i=0 to 100

20 gosub 500

30 n1=n1+n

40 next i

50 f1=n1/100

55 for k=0 to 200

60 gosub 500

70 f2=n-f1

80 pset(k, 150-f2)

100 next k

110 end

500 n=0

510 t1=timer t1 начальное состояние системных часов

520 a=inp (&h 379)

530 if a=127 then goto 20

540 a=inp (&h 379)

550 if a=119 then goto 40

560 n= n +1 счет импульсов

570 t2=timer t2 конечное состояние системных часов

580 if t2 – t1<1 then goto 520 если время счета импульсов меньше 1 сек.

590 return