发射测速
kikixiaodong2010/07/10电磁炮 IP:浙江
玩发射,测速是一个的环节,看到不少人用单片机做测速,这个很好,值得鼓励!
荡肥皂古典浪漫,但精度低了点。
不那么钟情编码调试,又想获得精度高的数据,该怎么办呢?
跟哥学。

器材: 1. 电子录音设备: MP3, 录音笔,电脑麦克风都行。
       2. PC (用于音频分析软件看波形)
原理与过程:
把录音机当作一个无线示波器。
发射设备前面合适距离L 放一个靶子,录制发射过程,目的是录到两个声音,一个是发射声音,另一个是子弹撞击靶子声音。用电脑音频软件打开声音文件,通过波形找到发射声音与撞靶声音起始位置,精确得出两个声音间隔时间 t1 。
剩下就是小学算术了: 不考虑声速 , 发射速度为 = L/t1. 把录音设备与发射设备距离L1, 与靶子距离  L2, 声速也加进去。可计算得出子弹飞行精确时间 t , V = L/t.

影响因素: 1. 温度气压对声速有影响,不过发烧友可以通过测量查表获得较精确的声速。
           2. 风对子弹飞行,声音传播都有影响,试验可以在室内或无风环境进行,降低干扰。
           3. 撞靶声音比较清晰,但发射声音比较弱,尤其是电子开关启动发射,可以把录音设备放发射设备旁边,如果还录不到自己另想办法。
           4. 环境噪声会对录音有影响,尽量在较为安静地方操作,不过对环境噪音要求不高,耳朵能听到的声音,在波形上大都能找出来。

测速范围: 目前录音设备支持44.1K 48K 或96K 甚至 192K Hz 采样. 波形上容易分辨10ms 的东西,L = 4m 的话可以可以测到400m/s 的速度 ,调整的好的话应该可以测高达km/s 的速度,业余玩家应该够用了,L 越大,速度越低得到的时间误差越小,精度也就越高。

音频分析软件网上很多免费的,我用的是个OpenSource 的 Audacity 1.3 Beta,Windows ,Linux 版本好像都有, 功能比较强大 可以拉长缩短波形,察看频谱,测量时间等,感兴趣还可以拿源代码下来玩。
软件用法不说了,一摸就会,不比绕线圈难。

录音实例
map2x.jpg

放大,读取时间间隔 0.138s.
map3x.jpg
+600  科创币    科创网    2010/07/10 鼓励创作
来自:物理高能技术 / 电磁炮
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~~空空如也
kikixiaodong 作者
14年6个月前 IP:未同步
235602
引用第10楼kuanglong7于2010-07-13 19:18发表的 Re:回 楼主(kikixiaodong) 的帖子 :

麦克风位置不能随意,最好放在发射点和靶点距离相同的地方。否则要计算两者距离差带来的时间误差。


没错,在不考虑声速情况下不能随便放,速度高的时候我们一般可以把几个距离都量出来,把声音传播时间算进去,这样在理论方面完美一些。剩下就是如何降低观测误差了,真实速度值只能问上帝要,自己玩的话估计的 2% 的误差数据可以拿来参考一下。
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