Techiche Uiveriä Chemiz Fakulä für Elekroechik u Iformaioechik Profeur für Me- u Seorechik Vorbereiug u Prookoll zum Prakikum Elekroiche Meechik Veruch: Berührugloe Diazmeug miel Ulrachall Veruchag: 13.1. Laborgruppe: Ruggaber, Area Trommer, Hery Trommer, Thoma Zchieger, Norma Bereuer: Herr Neuma Sigum/Bemerkug:... Thoma Trommer & Norma Zchieger 1
Veruchvorbereiug..Au heoreiche Überleguge folg für ie Schallgechwiigkei c (υ ) i Gae: c = c 1+ α ( ϑ )) ;wobei α = 1 73,K ( ϑ ϑ = Temperaur i C ϑ = Bezugemperaur υ = C c = Schallgechwiigkei bei υ = 331,3m c,luf Leie Sie eie Näherugformel für ie Schallgechwiigkei i Luf miel Reiheewicklug für her! α ( ϑ ϑ ) << 1 E eeh ach Eieze er bekae Were folgee Gleichug, ie ur och vo υ abhäg. Ma köe ie auch al eie Ar Fukio vo υ berache. m 1 c = 333,1 (1 + ( ϑ ) 73, m f ( x) = 333,1 1+ 1 73, x E eeh abei folgee Wereabelle, we gele oll α ( ϑ ϑ ) << 1. ϑ i C c K c c ϑ i C c K c c,5 33,814 1,514,65,5 344,676 13,376,5943 5 334,3179 3,179,636 5 346,165455 14,865,5936 7,5 335,8167 4,5167,6 7,5 347,5744 16,744,5918 1 337,388 6,88,688 3 349,163 17,7163,59 1,5 338,7944 7,4944,59955 35 351,88,58,588 15 34,7346 8,97346,5983 4 354,75 3,45,5856 17,5 341,7461 1,4461,5969 45 357,5454 6,45,5833 343,15 11,915,5965 5 36,34356 9,4356,5887 Bem.: We ma egaive Temperaure ϑ eiez, komme ie gleiche Were für u K herau, a e ich bei e Were um ei hael. c c Thoma Trommer & Norma Zchieger
Nu ka ma über ie i er Tabelle ehee K eie Mielwer bereche. Für e Bereich 3 C ϑ 3 C i,5 C Schrie komm ma auf e Wer,598316 m K, bei e Bereich 5 C ϑ 5 C i 5 C Schrie komm ma a cho auf e Wer,59764 m K. Darau ergebe ich a folgee Gleichuge. m m 3 C ϑ 3 C c = 331,3 +, 598 ϑ m m 5 C ϑ 5 C c = 331,3 +, 593 ϑ c.3.selle Sie e heoreiche Verlauf c = f (ϑ ) im Bereich vo C ϑ 5 C i Schrie vo 5 C grafich auf Millimeerpapier a. Beuze Sie zur Berechug er Were ie Aufgabe. ermiele Näherugfukio! c=f(thea) 37 36 35 34 c i m * -1 33 3 31 3 9 - -15-1 -5 5 1 15 5 3 35 4 45 5 Thea i C.4.Gebe Sie a ach welcher phyikaliche Beziehug au er Laufzei ie Eferug beimm wir! v = ;aurch a er Weg vo Waler u Reflekor oppel abgelaufe wir, gil = Thoma Trommer & Norma Zchieger 3
v = ;ie Gechwiigkei v i hier c, oer beer geag c (T ) c( ) = ϑ.5.für welche miimale Meiaz Waler-Reflekor ka er Veruch verweee Lufulrachallwaler bei wecheleiige See-/Empfagberieb eigeez were? Für ie Abchäzug i er Sigalverlauf am Empfagverärker gemäß Bil 1 zugrue zu lege. c( ) = ϑ ;ie miimale Laufzei ie möglich i beräg ugefähr 8 µ 331,3 m 8 1 = =,135 5.6.Dikuiere Sie e Uerchie zwiche Auflöug u Geauigkei eie Meyem! Auflöug: -kleie uercheibare Abaäerug Geauigkei: -Abweichug zwiche e gemeee u em reale Wer.7.Erkläre Sie e Uerchie vo PVDF- u keramiche Ulrachallwaler! -habe piezoelekriche Eigechafe -relaive breie Babreie Thoma Trommer & Norma Zchieger 4
Veruchurchführug u Auwerug 3.1. Diazmeug 3.1.1. Eferug i mm i µ Nahiaz 61 4 Milere Diaz 19 18 Feriaz 419 45 3.1..Je größer ie Meeferug, eo größer ie Wegauflöug u er reulieree Fehler. Bei em Impulzählverfahre agege i ie Wegauflöug koa, a ma a Sigal ich auf ei Ozillokop arelle mu, oer ur ie Zei zwiche Sigal abee u wieer empfage gezähl wir. Eferug i mm Auflöug i µ Nahiaz 61 5 Milere Diaz 19 Feriaz 419 5 3.1.3. Eferug Maximum Miimum Ampliue i mm i V i V i V 11,41-11,5,66 3 7, -8,9 16,1 6 5-6 11 9 3,95-4,5 8,35 1 3-3,5 6,5 15,4 -,9 5,3 18 -,3 4,3 1 1,7-1,9 3,6 Thoma Trommer & Norma Zchieger 5
5 Ampliue i V 15 1 5 3 6 9 1 15 18 1 Eferug i mm 3..Eiflu e Reflekormaerial 3..1. Probemaerial Ampliue i V Bemerkug Alumiium (maiv) 14 - Alumiiumfolie 1,86 große Schwakuge Polyehylefolie 1 - exile Oberfläche I o 8,35 - exile Oberfläche I u 1,1 - exile Oberfläche II 5,7 Papier 16,5 - Hubich hae gleiche Ampliue (7 µ päer) Schaumoff,95 Hubich Ampliue 3,8V Kupfergaze 6,3 Hubich Ampliue 1,8V Ierferez ichbar 3... Plaebreie i mm Ampliue e variable Reflekor i V Ampliue e Hubiche i V 6 1,45 13,6 5 1,874 13,4 4 3,5 13,6 3 3,3 13,3 5 3,4 13,4 1 3, 13, Thoma Trommer & Norma Zchieger 6
3.3.Walerparameer 3.3.1. f = 13, 46kHz 3.3.. iehe Ahag 3.4.Schallgechwiigkei 3.4.1. c( ) = ϑ,8m 5,5 C) = 1,5 1 c( 3 c(ϑ ) = m = 345,8 3.4..Bei 5 C 346,165455 m u bei 35 C 351,88,165455 m m m c = 331,3 +, 593 ϑ ;bei ;bei c = 5,93 5,5 C 346,415 m 35,5 C 35,3515 m c( ) = ϑ m 1,713% Äerug um,8m 35,5 C) = 1,181 1 c( 3 c(ϑ ) = m = 35,4386 µ Thoma Trommer & Norma Zchieger 7