超声波井下电视工作原理[范文模版]

第一篇：超声波井下电视工作原理[范文模版]

超声波井下电视工作原理：

超声成像测井采用旋转式超声换能器，对井眼四周进行扫描测量记录回波幅度与回波旅行时间。而回波幅度的衰减与井壁的声阻抗有直接关系，旅行时间与井径有直接关系。

井中介质：清水，泥浆，无气体。

• 工作频率1500KHZ、500KHZ。双探头可切换。

• 工作温度1750C

• 仪器外径：90mm

• 可测井径：140mm-300mm

• 扫描速度：5圈/秒

• 采样密度：512点/圈

• 回波幅度灰度等级：256

• 井径检测分辨率：<1MM

• 地磁方位检测精度：≤5度

• 脉码传输速率：61.44KB/S

• 仪器长度：5200mm

• 最大工作压力：80MPa

主要应用

用于检测套管腐蚀、变形、射孔位置、套管的弯曲、破裂等

工作原理

该技术是集光机电一体的高科技成果，它在井下有可见光发射器、CCD成像芯片、井下光纤传输光端机、地面光解调器、图像采集记录显示组成，可见光发射器向井内360°全景发射可见光，经井下成像各种物体反射，由光学镜头，聚焦成像后经CCD芯片接收由井下电光转换后经光纤电缆传到地面接收，因采用了高清晰度光学镜头和高分辨率CCD芯片，又经光纤将信号传至地面，所测图像是实时连续显示，清晰度达到了电视画面效果，因此它将井下状况真实的显示到了地面显示器上，地质、工程人员可在现场实时直观的观察到井下情况。

• 外径：Φ51mm

• 耐温：175℃

• 耐压：50MPa

• 纵向分辨率：1mm380TV线

• 适用井径：Φ210mm－Φ63mm

• 图像：黑白、彩色24频/s

• 可在含水50%以上的生产井中（套管井和古潜山祼眼）找出水位置和出油位置，可

准确反映到每一个射孔眼，在高含水井中找油的分辨率可达到100ml/d，也就是1/10000m3，这是目前其他任何测试手段所达不到的。

• 井下套损检测

可真实的显示井下套损360°实物图像，分辨率可观测到套管接箍间隙的丝扣。

• 井下落物观测打捞

因该仪器的探测镜头和光发射器在仪器的最下部，因此，它可观测到距仪器最下部500mm内的井下落物，并向用户提供图像资料，它也可从油管中下入，跟随打捞工具下到落物处，地面工程人员可从显示器上看到打捞工具和被打捞物体的工作状况，使打捞工作为直观下进行。

• 可根据用户需要提供黑白或真彩色图像资料。

第二篇：超声波清洗机的结构及工作原理剖析

超声波清洗机的结构及工作原理剖析 一说起超声波清洗机大家都知道它是清洗设备，到底是怎么清洗的呢?可能大家都不知道。下面讲解一下超声波清洗机是怎么清洗的及它的工作原理。超声波清洗机主要有超声波发生器和超声波换能器两个部分结成，但是超声波换能器是超声波清洗机的核心部分。超声波换能器将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过清洗槽壁将槽子中的清洗液辐射到超声波。

由于受到辐射的超声波可以使槽内液体中的微气泡在声波的作用下保持振动。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。

在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击达到清洗的效果。

第三篇：超声波原理及应用专题小论文

超声波原理及其在生活中的应用

电子1103 李志 11214066 摘要：

本文第一部分主要介绍超声波产生与传播及其特点，包括什么是超声波、波的传播、超声波的特点等；第二部分主要介绍实验过程，包括实验方法、实验现象及实验结果；第三部分主要介绍超声波技术的应用，包括超声波传感器、超声波测距、超声波在医疗方面的应用等。

关键词：

超声波、产生及传播原理、特点、实验方法、发展及应用

背景：

自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。1922年，德国出现了首例超声波治疗的发明专利。1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。40年代末期超声治疗在欧美兴起，直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上，才有了超声治疗方面的论文交流，为超声治疗学的发展奠定了基础。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表，超声治疗进入了实用成熟阶段。并且在21世纪(HIFU)超声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。

正文：

一、超声波的产生与产生及其原理

1、什么是超声波 所谓超声波，是指人耳听不见的声波。正常人的听觉可以听到20赫兹（Hz）-20千赫兹（kHz）的声波，低于20赫兹的声波称为次声波或亚声波，超过20千赫兹的声波称为超声波。超声波是声波大家族中的一员，和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在弹性介质内传播，是一种能量和动量的传播形式，其不同点是超声频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。

2、波的传播

超声波是波的一种，他的传播完全符合波的传播特点。所以超声波在介质中传播的波形取决于介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。通常有如下三种波形: 1纵波波形：当媒质中各体元振动的方向与波传播的方向平行时，此超声○波为纵波波形。任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。

2横波波形：当媒质中各体元振动的方向与波传播的方向垂直时，此种超○声波为横波波形。由于媒质除了能承受体积变形外，还能承受切变变形，因此，当其有剪切应力交替作用于媒质时均能产生横波。横波只能在固体介质中传播。

3表面波波形：○是沿着两种媒质的界面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。表面波可以看成是由平行于表面的纵波和垂直于表面的横波合成, 振动质点的轨迹为一椭圆，在距表面1/4波长深处振幅最强，随着深度的增加很快衰减，实际上离表面一个波长以上的地方，质点振动的振幅已经很微弱了。

3、超声波传播的特点 总的来说与可闻波相比,超声波由于频率高、波长短,在传播过程中具有许多其特有的性质: 1)方向性好。由于超声波的频率高,其波长较同样介质中的声波波长短得多,衍射现象不明显,所以超声波的传播方向好。

2)能量大。超声波在介质中传播,当振幅相同时,振动频率越高能量越大。因此,它比普通声波具有大得多的能量。

3)穿透能力强。超声波虽然在气体中衰减很强,但在固体和液体中衰减较弱。在不透明的固体中,超声波能够穿透几十米的厚度,所以超声波在固体和液体中应用较广。

4)引起空化作用。在液体中传播时,超声波与声波一样是一种疏密的振动波,液体时而受拉时而逐级压,产生近于真空或含少量气体的空穴。在声波压缩阶段,空穴被压缩直至崩溃。在空穴崩溃时产生放电和发光现象,这种现象称为空化作用。

也正是这些特点，使得超声波在工业、农业、医学、军事等众多方面都有着及其广泛的应用。

二、实验过程 1． 直探头延迟的测量

超声波实验仪接上直探头，并把探头放在CSK-IB试块的正面，仪器的射频输出与示波器第1通道相连，触发与示波器外触发相连，示波器采用外触发方式，适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时间范围，使示波器上看到的波形如图1.7所示。

在图1.7中，S称为始波，t0对应于发射超声波的初始时刻；B1称为试块的1次底面回波，t1对应于超声波传播到试块底面，并被发射回来后，被超声波探头接收到的时刻，因此t1对应于超声波在试块内往复传播的时间；B2称为试块的2次底面回波，它对应于超声波在试块内往复传播到试块的上表面后，部分超声波被上表面反射，并被试块底面再次反射，即在试块内部往复传播两次后被接收到的超声波。依次类推，有3次、4次和多次底面反射回波。从示波器上读出传播t1和t2，则直探头的延迟为

t2t1t2（结果为0.4μs）(1.6)2． 脉冲波频率和波长的测量

调节示波器时间范围，使试块的1次底面回波出现在示波屏的中央，脉冲波的振幅小于1V。测量两个振动波峰之间的时间间隔，则得到一个脉冲周期的振动时间t，则脉冲波的频率为f=1/t；已知铝试块的纵波声速为6.32mm/us，则脉冲波在铝试块中的波长为l=6.32t。

3． 波型转换的观察与测量 把超声波实验仪换上可变角探头，参照图1.8把探头放在试块上，并使探头靠近试块背面，使探头的斜射声束只打在R2圆弧面上。适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围

图1.8观察波型转换现象 与时间范围。改变探头的入射角，并在改变的过程中适当移动探头的位置，使每一个入射角对应的R2圆弧面的反射回波最大。则在探头入射角由小变大的过程中，我们可以先后观察到回波B1、B2和B3；它们分别对应于纵波反射回波、横波反射回波和表面波反射回波。

让探头靠近试块背面，通过调节入射角调，使能够同时观测到回波B1和B2（如图1.9），且它们的幅度基本相等；再让探头逐步靠近试块正面，则又会在B1前面观测到一个回波b1，4． 折射角的测量

确定B1、B2的波型后，可以分别测量纵波和横波的折射角。参照图1.10首先让把探头的纵波声束对正（回波幅度最大时为正对位置）CSK-IB试块上的横孔A，用钢板尺测量正对时探头的前沿到试块右边沿的距离LA1；然后向左移动探

图1.9横波和纵波的测量 头，再让纵波声束对正横孔B，并测量距离LB1。测量A和B的水平距离L和垂直距离H，则探头的折射角为：

1tan1(LB1LA1L)(测为46.6度)H（1.7）

同样的方法可以测量横波的折射角2。

图1.10折射角的测量

5.声速的直接测量方法

根据公式（2.1），当利用确定反射体（界面或人工反射体）测量声速时，我们只需要测量该反射体的回波时间，就可以计算得到声速。而对于单个的反射体，得到的反射波如图2.1所示。能够直接测量的时间包含了超声波在探头内部的传播时间t0，即探头的延迟。对于任何一种探头，其延迟只与探头本身有关，而与被测的材料无关。因此，首先需要测量探头的延迟，然后才能利用该探头直接测量反射体回波时间。

图2.1 纵波延迟测量

（1）直探头延迟测量（参看实验1）。（2）斜探头延迟测量

参照图2.2把斜探头放在试块上，并使探头靠近试块正面，使探头的斜射声束能够同时入射在R1和R2圆弧面上。适当设置超声波实验仪衰减器的数值和示波器的电压范围与时间范围。在示波器上同时观测到两个弧面的回波B1和B2。测量它们对应的时间t1和t2。由于R2=2R2，因此斜探头的延迟为：

t2t1t2

(2.7)（3）斜探头入射点测量

在确定斜探头的传播距离时，通常还要知道斜探头的入射点，即声束与被测试块表面的相交点，用探头前沿到该点的距离表示，又称前沿距离。

参照图2.2把斜探头放在试块上，并使探头靠近试块正面，使探头的斜射声束入射在R2圆弧面上，左右移动探头，使回波幅度最大（声束通过弧面的圆心）。这时，用钢板尺测量探头前沿到试块左端的距离L，则前沿距离为：

L0R2L

(2.8)图2.2斜探头延迟和入射点测量

6.声速的相对测量方法

如果被测试块有两个确定的反射体，那么通过测量两个反射体回波对 应的时间差，再计算出试块的声速。这种方法称为声速的相对测量方法。

对于直探头，可以利用均匀厚度底面的多次反射回波中的任意两个回波进行测量。

对于斜探头，则利用CSK-IB试块的两个圆弧面的回波进行测量。

7.声束扩散角的测量

如图3.3所示，利用直探头分别找到B1通孔对应的回波，移动探头使回波幅度最大，并记录该点的位置x0及对应回波的幅度；然后向左边移动探头使回波幅度减小到最大振幅的一半，并记录该点的位置x1；同样的方法记录下探头右移时回波幅度下降到最大振幅一半对应点的位置x2；则直探头扩散角为：

2tg

1|x2x1|

2L（3.2）

图3.3 探头扩散角的测量

对于斜探头，首先必须测量出探头的折射角，然后利用测量直探头同样的方法，按下式计算斜探头的扩散角近似为：

2tg1[8.直探头探测缺陷深度

|x2x1|cos2] 2L（3.3）

在超声波探测中，可以利用直探头来探测较厚工件内部缺陷的位置和当量大小。把探头按图3.4位置放置，观察其波形。其中底波是工件底面的反射回波。

图3.4直探头探测缺陷深度

对底面回波和缺陷波对应时间（深度）的测量，可以采用绝对测量方法，也可以采用相对测量方法。利用绝对测量方法时，必须首先测量（或已知）探头的延迟和被测材料的声速，具体方法请参看实验二直探头延迟和声速的绝对测量方法。利用相对测量方法时，必须有与被测材料同材质试块，并已知该试块的厚度，具体方法请参看实验二直探头延迟和声速的相对测量方法。

9.斜探头测量缺陷的深度和水平距离

利用斜探头进行探测时，如果测量得到超声波在材料中传播的距离为S，则其深度H和水平距离L为：

HStan()

LSctan()

其中是斜探头在被测材料中的折射角。

(3.4)(3.5)要实现对缺陷进行定位，除了必须测量（或已知）探头的延迟、入射点外，还必须测量（或已知）探头在该材质中的折射角和声速。通常我们利用与被测材料同材质的试块中两个不同深度的横孔对斜探头的延迟、入射点、折射角和声速进行测量。参看图3.5，A、B为试块中的两个横孔，让斜探头先后对正A和B，测量得到它们的回波时间tA、tB，探头前沿到横孔的水平距离分别为xA、xB，已知它们的深度为HA、HB，则有：

图3.5斜探头参数测量

SxBxA

(3.6)(3.7)(3.8)(3.9)HHBHA

折射角： tan1(cS)

H声速：

H

(tBtA)cos()HB

ccos()延迟：

t0tB(3.10)前沿距离：L0Htan()xB（测为9.15cm）

(3.11)

三、超声波技术的应用

1、超声波传感器

由于许多仪器及控制应用中均涉及到超声波传感器，尤其是在流量测量，材料无损检验及物位测量等方面，超声波传感器的应用尤为普遍。所以，在此首先简要的介绍一下超声波传感器。

广义上来讲，它是在超声频率范围内将交变的电信号转换成声信号或者将外界声场中的声信号转换为电信号的能量转换器件，又称为超声波换能器或者超声波探头。

超声波传感器分为发射换能器和接收换能器，既能发射超声波又能接受发射出去的超声波的回波。发射换能器利用压电元件的逆压电效应，而接收换能器则是利用压电效应。超声换能器的种类很多，按照其结构可分为直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头、双探头(一个发射，一个接 收)、聚焦探头(将声波聚集成一束)、水浸探头(可浸在液体中)以及其它专用探头。按照实现超声换能器机电转换的物理效应的不同可将换能器分为电动式、电磁式、磁致式、压电式和电致伸缩式等。

超声波换能器的材料也有多种选择，某些电介质(例如晶体、陶瓷、高分子聚合物等)在其适应的方向施加作用力时，内部的电极化状态会发生变化，在电介质的某相对两表面内会出现与外力成正比的符号相反的束缚电荷，这种由于外力作用使电介质带电的现象叫做压电效应。相反地，若在电介质上加一外电场，在此电场作用下，电介质内部电极化状态会发生相应的变化，产生与外加电场强度成正比的应变现象，这一现象叫做逆压电效应。压电材料是压电换能器的研制、应用和发展的关键。大致可分为五类：压电单晶体、压电多晶体、压电半导体、压电高分子聚合物、复合压电材料。其中压电陶瓷是压电多晶体材料，这类压电陶瓷为实心，均匀和一体的压电功能材料，具有优良的压电性能。压电陶瓷自问世以来，至今已有30多年历史。无论在材料基础研究方面或是在应用方面，都获得了飞速的发展。由于压电陶瓷的出现，开辟了压电材料的广阔前景，也使压电换能器的理论发展和实际应用提高到一个新的高度。压电陶瓷是当今最有可为的压电材料，目前在压电材料中无论数量上还是质量上均处于支配地位，其原因是它有如下优点：

(l)所用原材料价廉且易得；(2)具有非水溶性，遇潮不易损坏；(3)压电性能优越；

(4)品种繁多，性能各异，可满足不同的设计要求；(5)机械强度好，易于加工成各种不同的形状和尺寸；

(6)采用不同的形状和不同的电极化轴，可以得到所需的各种振动模式；(7)制作工艺较简单，生产周期较短，价格适中。根据不同的实际应用情况，超声波传感器产生不同频率。如应用在流量测量领域，声波的频率在30kHz到5MHz之间；应用在物位测量领域时，声波的频率会低一些，一般在30kHz到200kHz之间；而当应用在检测装置（如测厚仪和探伤检验装置）上时，声波的频率范围很广，但是总体上来说要比用于其它领域时高很多。

2、超声波测距

超声波因其指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远等特点，而经常用于进行各种测量。如利用超声波在水中的发射，可以测量水深、液位等．利用超声波测距，使用单片机系统，设计合理，计算处理也较方便，测量精度能达到各种场合使用的要求。

3、超声波在医疗方面的应用

医学上最早利用超声波是在1942年，奥地利医生杜西克首次用超声技术扫描脑部结构；以后到了60年代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测【14】。如今超声波扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具。

医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性，即将超声波发射到人体内，当它在体内遇到界面时会发生反射及折射，并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的，因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同，医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线，或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变，便可诊断所检查的器官是否有病。

目前，医生们应用的超声诊断方法有不同的形式，可分为A型、B型、M型及D型四大类。A型：是以波形来显示组织特征的方法，主要用于测量器官的径线，以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性，如实质性、液体或是气体是否存在等。

B型：用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时，首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点，这些光点可通过荧光屏显现出来，这种方法直观性好，重复性强，可供前后对比，所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。

M型：是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的活动情况，其曲线的动态改变称为超声心动图，可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等，多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。D型：是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法，又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变部位。新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统，可在超声心动图解剖标志的指示下，以不同颜色显示血流的方向，色泽的深浅代表血流的流速。现在还有立体超声显象、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来，并且还可以与其他检查仪器结合使用，使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用，随着科学的进步，它将更加完善，将更好地造福于人类。

结语：

超声学是一门应用性和边缘性很强的学科，从它一百多年来的发展可以看出，超声学是随着它在国防、工农业生产、医学、基础研究等领域中应用的不断深入而得到发展的。它不断借鉴电子学、材料科学、光学、固体物理等其他学科的内容，而使自己更加丰富。同时，超声 学的发展又为这些学科的发展提供了一些重要器件和行之有效的研究手段。如超声探伤和超声成像技术都是借鉴了雷达的原理和技术而发展起来的，而超声的发展又为电子学、光电子学、雷达技术的发展提供了超声延迟线、滤波器、卷积器、声光调制器等重要的体波和表面波器件。通过这次的实验，我对超声波的各方面都有了一定的了解，我相信这对我以后的学习和运用都有很大的帮助，另外，虽然我没有参加物理实验竞赛，但是自己用超声波弄了一个非接触式体温计，虽然做得不太好，但也算是超声波传感器的一种应用吧。

参考文献：

1、《大学物理实验》牛原

2、百度百科-超声波原理和应用

3、搜搜百科-超声波原理和应用

第四篇：《现代电视原理》教学大纲

《现代电视原理》教学大纲

（理论教学60学时）

教材：国家十一五规划教材《现代电视原理》高等教育出版社2008年出版，姜秀华主编 参考书：北京市精品立项教材《数字电视广播原理与应用 》人民邮电出版社（高等学校教材）2007年出版，作者：姜秀华、张永辉 第0章 绪论（2学时）

电视技术的发展史、电视在各行各业的应用、数字电视的发展趋势及其应用。

第1章

电视传像基础（10学时）1.1人眼视觉特性

主要内容：人眼的视敏特性、亮度、对比度、亮度层次、视觉惰性、临界闪烁频率、人眼的分辨力。

重点：人眼视敏特性和对亮度感觉的适应性；视觉惰性在电视技术中的应用；人眼对黑白细节的分辨力。1.2 电视扫描原理

主要内容： 电视传像的基本原理，逐行扫描原理，隔行扫描原理

重点：图像顺序传送制，逐行扫描参数（帧频、每帧标称扫描行数）选择、图像信号带宽计算、隔行扫描的优点、我国黑白电视扫描标准的参数。1.3 黑白全电视信号

主要内容： 图像信号，复合消隐脉冲，复合同步脉冲，实际的黑白全电视信号波形。重点：黑白全电视信号的组成、复合消隐脉冲构成和作用、复合同步脉冲构成和作用、实际黑白全电视信号波形、行序、奇偶场序。1.4 图像信号的频带

主要内容：垂直分解力，水平分解力，图像信号的带宽。

重点：决定电视系统垂直分解力、水平分解力的因素、我国模拟电视系统的标称带宽、黑白图像信号的频谱。1.5 图像信号的频谱

主要内容：只在水平方向有亮度变化的静止图像，在垂直方向也有亮度变化的静止图像，运动图像的信号频谱。

重点： 垂直方向有亮度变化的静止图像的信号频谱。

第2章 三基色原理和计色系统（6学时）2.1 基准光源

主要内容：光谱功率分布，几种基准光源介绍。重点：色温，绝对黑体，D65光源 2.2 人眼的彩色视觉特性

主要内容：人眼的辨色能力，彩色感觉的空间混色和时间混色特性，彩色细节分辨力，立体视觉。重点：人眼的辨色能力，彩色感觉的空间混色和时间混色。2.3 三基色原理

主要内容：格拉兹曼法则，配色实验 重点：格拉兹曼法则，三基色，互补色。2.4 CIE物理三基色（RGB）计色系统 主要内容：基色单位（R）、（G）、（B）的确定，相对色系数及RGB色度图，分布色系数。重点：三个概念——基色单位，相对色系数，色度图。2.5 CIE：标准三基色（xYz）计色系统

主要内容：标准三基色X、Y、Z和基色单位（X）、（Y）、（Z）的确定，2 RGB坐标系和XYZ坐标系之间的转换关系，XYZ（X—Y）色度图，XYZ计色系统的分布色系数。重点：标准三基色X、Y、Z和基色单位（X）、（Y）、（Z）的确定。2.6 均匀色度标度（UCS）系统 主要内容： 刚辨差（JND），均匀色标制。2.7 彩色电视中的三基色

主要内容：显像三基色的选择，显像三基色的亮度公式，混色曲线，麦克斯韦计色三角形，高清晰度电视的色域。

重点：显像三基色的亮度公式。

第3章 彩色电视摄像原理（8学时）3.1 CCD固体摄像器件

主要内容：CCD固体摄像器件工作原理，CCD摄像器件的主要类型，电子快门。重点：CCD器件的光电转换原理。3.2 三基色信号的产生

主要内容：彩色电视摄像机的基本构成，彩色显像管显像基本原理 重点：彩色电视摄像机的基本构成。3.3 色度匹配和彩色校正

主要内容：色度匹配，彩色校正。重点：彩色校正。3.4 电视系统的γ校正

主要内容：电视系统的γ特性，γ≠1对黑白图像的影响，γ≠1对彩色电视系统的影响，三基色信号的γ校正。

重点：三基色信号的γ校正。

第4章 彩色电视信号（10学时）4.1 彩色电视制式概述 4.2 亮度信号和色度信号

主要内容：亮度信号及频谱，色度信号及频谱，编码矩阵，混合高频原理，恒定亮度原理。重点：亮度信号及频谱，色度信号及频谱。4.3 正交平衡调幅 主要内容：一般调幅，平衡调幅，正交平衡调幅，色度矢量幅度和相角所包含的信息，同步检波。

重点：正交平衡调幅。4.4 频谱间置

主要内容：色度副载波和亮度信号频谱间置，亮度和色度信号间的串扰。重点：色度副载波和亮度信号频谱间置。4.5 PAL制彩色电视制式

主要内容： V信号逐行倒相，PAL制色度副载频的选择，PAL制色同步信号，PAL制编码器。

重点：V信号逐行倒相。4.6 彩条信号

主要内容：色差信号幅度未压缩的100％饱和度、100％幅度的彩条，色差信号幅度压缩系数，色差信号幅度已压缩的100％饱和度、100％幅度的彩条，100％饱和度、75％幅度的彩条信号。

重点：色差信号幅度压缩系数，100％饱和度、75％幅度的彩条信号。4.7 PAL制解码器

主要内容：PAL解码器原理框图，色度副载波延时时间的选择，梳状滤波器工作原理，梳状滤波器的幅频特性，PAL梳状滤波器作用分析。重点：梳状滤波器工作原理。

第5章 模拟电视调制传输与接收（8学时）5.1 电波传输的基本知识

主要内容：电磁波谱，几种主要的电波传输方式。5.2 电视信号的传输覆盖方式

主要内容：无线开路广播，有线电视广播，卫星电视广播 5.3 图像信号的调制方式

主要内容：残留边带调幅原理，残留边带调幅产生的失真，调制极性，伴音信号的调制。重点：残留边带调幅原理。5.4 电视频道和电视制式

主要内容：调制过程和电视频道，我国无线开路和有线电视广播的频道划分，电视制式。重点：视频和音频信号的调制过程 5.5 模拟电视信号接收概述

主要内容：射频电视信号的特点和接收解调的要求，“超外差式”电视接收机原理。重点：“超外差式”电视接收机原理。5.6 全频道电调谐高频头

主要内容：高频头的作用及要求，高频头电调谐工作原理，电调谐高频头各部分作用及工作原理。

重点：高频头电调谐工作原理。5.7 中频放大与解调 主要内容：各部分作用及要求，中频通道工作原理，伴音通道，伴音通道的组成，伴音通道的工作原理。

重点：中频通道工作原理。

第六章 电视显示器原理（8学时）6．1 CRT显像管

主要内容：CRT显像管的基本构成及工作原理，自会聚彩色显像管的构成，色纯及静会聚调整，动会聚调整，彩色显像管的白平衡及调整，显像管的调制特性。重点：CRT显像管的基本构成及工作原理。6.2

彩色液晶显示器件

主要内容：液晶的基本概念，液晶显示器件的工作原理，液晶显示器件的分类，液晶显示的驱动方式，彩色液晶显示屏，液晶投影电视，液晶显示器件的特点。重点：液晶显示器件的工作原理。6.3

彩色等离子体显示器件

主要内容：等离子体显示器的基本工作原理，等离子体显示器的分类及特点，AC PDP 工作原理与驱动技术，AC PDP整机框图。重点：等离子体显示器的基本工作原理。6.4 其他新型显示器件

主要内容：数字光处理(DLP)显示技术，LCOS背投电视。重点：数字光处理(DLP)显示技术。

第七章

电视信号数字化基础（8学时）7.1 概述

主要内容：模拟电视广播制式的不足，数字电视的发展，数字电视给广播电视带来的变化 数字电视广播系统构成。

重点：数字电视广播系统构成。7.2 数字化基础

主要内容：连续时间信号的取样，离散时间信号的量化，编码。重点：连续时间信号的取样。7.3 电视信号取样原理

主要内容：视频分量编码方式，电视信号的取样结构，亮度信号取样频率的选择，色度取样格式，数据量计算。

重点：视频分量编码方式。

7.4 标准清晰度数字电视演播室编码参数标准

主要内容：标准清晰度数字电视演播室编码主要参数，视频信号量化电平分配。重点：标准清晰度数字电视演播室编码主要参数。7.5 标准清晰度数字电视演播室信号接口

主要内容：并行和串行接口通用的信号格式，并行接口，串行接口。重点：并行和串行接口通用的信号格式。7.6 数字高清晰度电视

主要内容：高清晰度电视技术发展，数字高清晰度电视参数要求，数字高清晰度电视演播室编码参数标准，数字高清晰度电视演播室信号接口。重点：数字高清晰度电视演播室编码参数标准。7.7

声音信号数字化基础

主要内容：演播室数字音频参数，数字声音信号接口，数字音频嵌入数字视频流。重点：演播室数字音频参数。

编制

梧州学院数理系

曾福军

2010.9.1

第五篇：超声波原理及应用科技小论文

超声波原理及应用

土建学院土木120412231103朱飘扬

一、摘要：本文对超声波原理及应用专题实验该实验进行了一些的总结与讨论，同时结合自己在做实验时学到的知识扩展到现实生活中，查阅了相关资料，对实验涉及的知识点加强了理解和认识。

二、关键词：超声波、产生及原理、传播及反射、应用。

三、背景：正常人的听觉可以听到20赫兹（Hz）-20千赫兹（kHz）的声波，当声波的振动频率小于20Hz或大于20KHz时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。由于超声波的频率高,其波长较同样介质中的声波波长短得多,衍射现象不明显,所以超声波的传播方向好。超声波在介质中传播,当振幅相同时,振动频率越高能量越大。因此,它比普通声波具有大得多的能量。超声波虽然在气体中衰减很强,但在固体和液体中衰减较弱。在不透明的固体中,超声波能够穿透几十米的厚度,所以超声波在固体和液体中应用较广。

四、论述

1、超声波的产生与传播 当利用确定反射体（界面或人工反射体）测量声速时，只需要测量该反射体的回波时间，就可以计算得到声速。而对于单个的反射体，能够直接测量的时间包含了超声波在探头内部的传播时间t0，即探头的延迟。对于任何一种探头，其延迟只与探头本身有关，而与被测的材料无关。因此，首先需要测量探头的延迟，然后才能利用该探头直接测量反射体回波时间。

直探头：延迟t=2t1-t2

CL=(2L)/(t2-t1)邪探头：延迟t=2t1-t2CL=(2R2-2R1)/(t2-t1)

2、折射角的测量

B1为试块的1次底面回波，B2 称为试块的2次底面回波，确定B1、B2的波型后，可以分别测量纵波和横波的折射角。让把探头的纵波声束对正（回波幅度最大时为正对位置）CSK-IB试块上的横孔A，用钢板尺测量正对时探头的前沿到试块右边沿的距离LA1；然后向左移动探头，再让纵波声束对正横孔B，并测量距离LB1。测量A和B的水平距离L和垂直距离H，则探头的折射角为：

1tan1(LB1LA1L)

H3、超声波探测

声束扩散角的测量：

直探头：利用直探头分别找到B1通孔对应的回波，移动探头使回波幅度最大，并记录该点的位置x0及对应回波的幅度；然后向左边移动探头使回波幅度减小到最大振幅的一半，并记录该点的位置x1；同样的方法记录下探头右移时回波幅度下降到最大振幅一半对应点的位置x2；则直探头扩散角为：

2tg1|x2x1| 2L斜探头：测量出探头的折射角β，然后利用测量直探头同样的方法，按下式计算斜探头的扩散角近似为：

2tg1[|x2x1|cos2] 2L要实现对缺陷进行定位，除了必须测量（或已知）探头的延迟、入射点外，还必须测量（或已知）探头在该材质中的折射角和声速。通常我们利用与被测材料同材质的试块中两个不同深度的横孔对斜探头的延迟、入射点、折射角和声速进行测量。

五、拓展

超声学是一门应用性和边缘性很强的学科，从它一百多年来的发展可以看出，超声学是随着它在国防、工农业生产、医学、基础研究等领域中应用的不断深入而得到发展的。它不断借鉴电子学、材料科学、光学、固体物理等其他学科的内容，而使自己更加丰富。同时，超声学的发展又为这些学科的发展提供了一些重要器件和行之有效的研究手段。如超声探伤和超声成像技术都是借鉴了雷达的原理和技术而发展起来的，而超声的发展又为电子学、光电子学、雷达技术的发展提供了超声延迟线、滤波器、卷积器、声光调制器等重要的体波和表面波器件。超声波在军事中的应用主要运用超声波方向性好的特性。由于超声波基本上是沿直线传播的，可以定向发射，如果渔船载有水下超声波发生器，它旋转着向各个方向发射超声波，当超声波遇到鱼群时会反射回来，渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了，这种仪器叫声纳。它也可以用来探测水中的暗礁和敌人的潜艇以及测量海水的深度。参考文献：《大学物理实验》成正维、牛原 搜搜百科-超声波原理和应用