测量实习报告

黄河水利职业技术学院

测量实习报告 一.实习时间:20xx年

二.实习地点:

三.小组成员:

组长:;

组员:

四.指导教师:

五.实习目的:

实习是工程测量教学的重要组成部分,除验证课堂理论外,还是巩固和深化课堂所学知识的环节,更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和作风的手段。通过控制网的建立、地形点的测绘、手绘成图等,可以增强测绘地面点的概念,提高解决工程中实际测量问题的能力,为今后参加工作打下坚实的基础。

六.实习设备:

DS3型微倾式水准仪、全站仪、尺杆、棱镜等。

七.实习内容

1. 水准测量:根据已知水准点的高程,测量其他水准点的高程;

2. 导线测量:通过测角和量距,求出各导线点的坐标;

3. 河道放线:根据图纸,放出河道位臵及走向;

4. 绘图。

八.实习步骤:

1. 水准测量:

(1)水准测量原理:

水准测量是利用水准仪提供的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。

设水准测量的进行方向为从A至B,A称为后视点,a为后视读数;B称为前视点,b称为前视读数。如果已知A点的高程HA,则B点的高程为:

HB=HA+hab

HA+a=HB+b

HA=HB+a-b

B点的高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算,即

Hi=HA+a

HB=Hi-b

(2)水准测量的外业施测:

1)水准点:用水准测量方法测定高程的点。

2)当预测高程的水准点与已知水准点相距较远或高差太大时,两点之间安臵一次仪器九无法测出其高差。这时需要连续多次设站,进行复合水准测量。每测站高差之和即可得预测水准点到已知水准点的高差,从而可得其高程。

3)水准测量的检核

计算检核:闭合导线的高差和等于个转点之间高差之和,又等于后视读数之和减去前视读数之和,因此利用该式可进行计

算正确性的检核。

测站检核:对每一测站上的每一读数,进行检核,用变更仪器法进行检核。变更仪器法要求变更的高度应该大于10cm,两次高差之差不应超过规定的容许值,即6mm。

闭合水准路线的成果检测:理论上各测段高差之和应等于零,实际上上不会,存在高差闭合差,其不应该大于你容许值,即 ,若高差闭合差超出此范围,表明成果中有错误存在,则要重返工作。

4)水准测量的内业计算:

检查水准测量手簿;填写已知和观测数据;计算高差闭合差及其限差;最终结果见附表。

2.导线测量:

(1)导线测量概述:

导线从一组已知控制点出发,经过几个点,又回到起始点上,形成一闭合多边形,成为闭合导线。由于测量了多边形的各内角及边长,闭合导线也具有检核作用。

角度检核条件:

多边形各内角的观测值之和与其理论值之差, 应满足限差要求,其中n为多边形角个数。

坐标增量检核条件:

上述理论值应为零,可实际上一般不等于零,但也应该满足限差要求。

(2)导线测量的外业工作:

导线测量的外业工作包括:踏勘选点及建立标志,测角,量边等。

1)踏勘选点及建立标志:

在选点前,应先收集测区已有地形图和已有高级控制点的成果资料,将控制点展绘在原有地形图上,然后在地形图上拟定导线布设方案,最后到野外踏勘,核对、修改、落实导线点的位臵,并建立标志。

选点时应注意下列事项:

①相邻点间应相互通视良好,地势平坦,便于测角和量距。 ②点位应选在土质坚实,便于安臵仪器和保存标志的地方。 ③导线点应选在视野开阔的地方,便于碎部测量

④导线边长应大致相等,其平均边长应符合表6-3所示。

⑤导线点应有足够的密度,分布均匀,便于控制整个测区。

2)测角:

导线转折角的测量采用测回法观测用全站仪测两测回,当盘左、盘右两半测回角值的较差不超过±40″时,取其平均值。

3)量边:点间距离已经给出,无需测量。

(3)导线测量内业计算:

导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的平面坐标x、y。

计算之前,应先全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全,有无记错

算错,成果是否符合精度要求,起算数据是否准确。

1)准备工作

将校核过的外业观测数据及起算数据填入“闭合导线坐标计算表”中,见表6-6,起算数据用单线标明。

2)角度闭合差的计算与调整

①计算角度闭合差 n边形闭合导线内角和的理论值为:

式中 n——导线边数或转折角数。

由于观测水平角不可避免地含有误差,致使实测的内角之和 不等于理论值 ,两者之差,称为角度闭合差,用fβ表示,即

②计算角度闭合差的容许值 角度闭合差的大小反映了水平角观测的质量。各级导线角度闭合差的容许值fβp其中图根导线角度闭合差的容许值fβp的计算公式为:

如果 > ,说明所测水平角不符合要求,应对水平角重新检查或重测。

如果 ≤ ,说明所测水平角符合要求,可对所测水平角进行调整。 ③计算水平角改正数 如角度闭合差不超过角度闭合差的容许值,则将角度闭合差反符号平均分配到各观测水平角中,也就是

每个水平角加相同的改正数vβ,vβ的计算公式为:

计算检核:水平角改正数之和应与角度闭合差大小相等符号相反,即

④计算改正后的水平角 改正后的水平角βi改等于所测水平角加上

计算检核:改正后的闭合导线内角之和应为(n-2)×180?。

3)推算各边的坐标方位角

根据起始边的已知坐标方位角及改正后的水平角,按式(4-18)和式(4-19)推算其它各导线边的坐标方位角。

本例观测左角,按式(4-18)推算出导线各边的坐标方位角,填入表6-6的第五栏内。

计算检核:最后推算出起始边坐标方位角,它应与原有的起始边已知坐标方位角相等,否则应重新检查计算。

4)坐标增量的计算及其闭合差的调整

①计算坐标增量 根据已推算出的导线各边的坐标方位角和相应边的边长,计算各边的坐标增量。

②计算坐标增量闭合差 实际上由于导线边长测量误差和角度闭合差调整后的残余误差,使得实际计算所得的 、 不等于零,从而产生纵坐标增量闭合差Wx和横坐标增量闭合差Wy,即

③计算导线全长闭合差WD和导线全长相对闭合差WK

WD=

导线全长相对闭合差WK

图根导线的WKP为1/2 000。

如果WK>WKP,说明成果不合格,此时应对导线的内业计算和外业工作进行检查,必要时须重测。

如果WK≤WKP,说明测量成果符合精度要求,可以进行调整。 ④调整坐标标增量闭合差 调整的原则是将Wx 、Wy反号,并按与边长成正比的原则,分配到各边对应的纵、横坐标增量中去。以vxi、vyi分别表示第i边的纵、横坐标增量改正数,即

⑤计算改正后的坐标增量 各边坐标增量计算值加上相应的改正数,即得各边的改正后的坐标增量,即

十.实习心得:

相比于以往的教学型实习,真正的工程(实习)显然能够更好的体会所学到的知识。事实也确实是如此,通过这次实习,我真正的体会到了理论联系实际的重要性。

测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,

而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来,这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位臵以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果做为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位臵信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。

通过这次实习,锻炼了很多测绘的基本能力。首先,是熟悉了仪器的用途,熟练了仪器的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,了解了如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,

第三,除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施,还应掌握一套科学的测量方法,在测量中要遵循一定的测量原则,如:“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则,并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。

通过工程实践,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作、整平更加熟练,学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的

能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。

同时在这场实习中让我再次认识到实习的团队精神的重要性:每个人的一个粗心,一个大意,都可能直接影响工程的进度,甚至是带来一生都无法弥补的损失。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成.这次测量实习培养了我们小组的分工协作的 能力,增进了同学之间的感情。而这些,就是在测量之外所收获的了。

总的来说,这次实习让我体会到了外业的艰辛,内业的耐心,工作的细心,甚至还有了对建国初的测绘人员的敬畏之心。锻炼了实际的能力,让我在未来面对选择时更有信心和勇气。

 

第二篇:电子测量实验报告

福建农林大学计算机与信息学院

信息工程类

实验报告

20##年 6  月  28 日


实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

实验一:示波器、信号发生器的使用

1.实验目的和要求

1)掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用;掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念;了解电子示波器的分类及主要技术性能指标。

2)了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。

2.实验方法

1)用各种示波器进行实际测量演示,熟悉各种示波器的面板,操作方法及功能特点。

2)用示波器对各种信号发生器的性能指标参数进行测量。

3.主要仪器设备(实验用的软硬件环境)

 1)函数信号发生器,型号YB1634,指标:0.2Hz-2MHz,数量2台;

2)双踪示波器,型号YB4320A,指标:20MHz,数量1台。

3)其它实验室常用工具。

4.操作方法与实验步骤

1)作好使用示波器前的调亮、聚焦、校正等准备工作。

2)用示波器测量方波的上升时间和下降时间。

3)用示波器显示、测量正弦波的重复周期及电压峰—峰值。

4)用示波器显示、测量三角波的波形对称度。

5)显示波形的观测:                        

(1)选择不同的触发极性。

(2)选择不同的扫描速度。

(3)观察方波和正弦波的x-y合成图形。

(4)观察任意两种波形的合成图形。

5.实验内容及实验数据记录

1)作好使用示波器前的调亮、聚焦和校正等准备工作

(1) 打开示波器的电源开关后,先将示波器的两个通道的耦合方式置为地,然后分别通过调节示波器的辉度按钮“”来改变荧光屏亮点的辉度即荧光屏的亮度,调节聚焦按钮“”和辅助聚焦按钮“”来使得电子束具有较细的截面,射到荧光屏上,以便在荧光屏上显示出清晰的聚焦很好的波形曲线。

(2)分别对示波器的两个通道进行调零,然后调节示波器的CH1的“位移”旋钮及CH2的“位移”旋钮,分别将通道1的扫描线及通道2的扫描线调至中心位置,以便更好的观察波形。

(3)调节“扫描微调”旋钮至校准位,将校准信号接入通道1,观测显示是否正确(其中示波器提供的是标准的1KHZ)。

(4)按下“CH2”按钮,显示通道2的扫描线,调节“触发电平”旋钮至锁定位置。

2)各种波形参数测量

(1) 方波

①上升时间tr测量

对示波器进行调零完之后,再用同轴电缆将示波器和信号发生器连接

起来,在波形选择档选择方波的波形,当得到所要的方波波形之后,调节示波器的时基旋钮将波形展开,使波形放大,接着按下扫描因数×5的扩展键,调节水平旋钮,并调出两条水平引线,以便对波形的高度即上升时间进行读数,具体的计算公式如下:

上升时间= 上升沿格数×扫描时基刻度÷5

②下降时间tf测量

在上述测量上升时间的基础上,调节水平旋转钮,观察并读取其波形的下

降时间,参考公式如下:

下降时间= 下降沿格数×扫描时基刻度÷5

③直流偏置电压V0测量

在前两步的基础上,接着按下信号源的直流偏置按钮,并读出波形峰值的格数即高度,然后将CH1置为交流耦合并读波形峰值的格数,最后按以下公式计算直流偏置电压

直流偏置电压= (-)×垂直幅度刻度

(2) 正弦波  

测量重复周期及电压峰—峰值

在信号发生器的选择波形档选择正弦波,使信号源输出正弦波波形,调节CH1的垂直幅度旋钮并读数,即正弦波波峰到波谷的格数,按照一下公式计算重复周期及电压峰—峰值

电压峰—峰值= 波峰到波谷的格数×垂直幅度刻度

重复周期= 单周期的格数×扫描时基刻度

(3) 三角波

波形对称度测量

在信号发生器的选择波形档选择三角,使其输出三角波的波形图,同样按照对方波和正弦波的测量方法先调节CH1的垂直幅度旋钮,然后读数,最后参照下列公式计算波形对称度:

上升时间=上升沿格数×扫描时基刻度

下降时间=下降沿格数×扫描时基刻度

                 波形对称度=

6.实验数据处理与分析

显示波形的观测

(1)选择不同的触发极性

 按下“极性”按钮并观察波形显示,

(2)选择不同的扫描速度

选切换信号源的频率档位,选择不同的扫描速度,调节扫描时基选钮并观察不同扫描速度下的波形显示,所观察到的波形如下所示:

方波图形如下:

上升时间tr测量图形如下:

下降时间tf测量图形如下:

正弦波图形如下:   

三角波图形如下:

(3) 观察交替扫描

两个信号源分别输出不同频率、不同波形的信号,按下CH2按钮同时显示这两个信号,按下“交替触发”按钮并观察波形显示。

(4)观察波形叠加

两个信号源分别输出相同频率、不同波形的信号,按下CH2按钮同时显示这两个信号。按下“叠加”按钮并观察波形显示,所观察到的波形如下所示:

(5)观察任意两种波形的合成图形

调节函数信号发生器和示波器,并通过示波器分别观察输出的方波和正弦波

合成图形、同频正弦波的合成图形,并且调节其中一个正弦波的幅度并观察其图形的变化。从示波器上可以看出输出的为李沙育如图形。

    

方波和正弦波的合成图形          两个同频正弦波的合成图形

7.质疑、建议、问题讨论

1)        思考题

(1)利用示波器测量各种波形参数时,如何减小其测量误差?

示波器屏上的波形大小要适中,使得读数尽量精确。

(2)当利用示波器观测某一直流信号时,示波器的输入耦合方式,触发耦合方式和扫描方式应如何选择?

答:①触发耦合方式目的是为实现信号的稳定、可靠,它分为电容触发和直流触发。前者只允许用触发信号的交流分量触发,但如果触发信号的频率小于10Hz会造成触发困难;后者不隔断触发信号的直流分量,当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时,用直流耦合较好。

②其扫描方式有自动、常态、单次三种扫描方式。

自动:当无触发信号输入,或者触发信号频率低于50Hz时,扫描为自激方式。一般测量均使用该方式
  常态:当无触发信号输入时,扫描处于准备状态,没有扫描线。触发信号到来后,触发扫描。

单次:单次按钮类似复位开关。单次扫描方式下,按单次按钮时扫描电路复位,此时准备好(Ready)灯亮。触发信号到来后产生一次扫描。单次扫描结束后,准备灯灭。单次扫描用于观测非周期信号或者单次瞬变信号,往往需要对波形拍照。

(3)测量方波的上升和下降时间可以有哪些方法?

答:利用"能量等效"的方法进行脉冲上升/下降沿时间高精度测量的方法。虽然波形的上升时间是一个定值,而用数字示波器测量出来的结果却因为扫速不同而相差甚远。模拟示波器的上升时间与扫速无关,而数字示波器的上升时间不仅与扫速有关,还与采样点的位置有关,使用数字示波器时,我们不能象用模拟示波器那样,根据测出的时间来反推出信号的上升时间。

(4)什么是李沙育图形?用李沙育图形测频率是基于替代法、比较法还是微差法?当偏转板上无扫描信号时,能在荧光屏上看见什么?

答:①“李沙育图形”,即“李萨如图形”,就是将被测频率的信号和频率已知的标准信号分别加至示波器的Y轴输入端和x轴输入端,在示波器显示屏上将出现一个合成图形,这个图形就是李沙育图形。李沙育图形随两个输入信号的频率、相位、幅度不同,所呈现的波形也不同。

②用李沙育图形测频率是基于比较法。

③当偏转板上无扫描信号时,在荧光屏上没有光点或波形。

2)问题讨论:

本实验体现了电子示波器的功能,可以显示电信号的波形,也可以测量瞬时信号,有直观性,电子示波器还可以精确复现作为时间函数的电压波形(横轴为时间轴,纵轴为幅度轴),这是电压表所做不到的。可以观察到高速变化的波形的细节,也可描绘出任意二个电压或电流的函数关系,我们不仅可以从示波器上观察电压的波形,也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。

总结:

通过本次实验我学到了一些实际的操作,在课本上,我们只是没到了理论的知道,并没有实际的经验,这次的实验充分体现了电子示波器的基本特点,从而也知道了它的用途,基本上掌握了怎么用电子示波器,为后面的实验打下基础。

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

实验二:电子计数器的使用

1.实验目的和要求

1)掌握电子计数器的工作原理,掌握电子计数法测频、测周的原理和方法;了解闸门时间、时标的基本概念及频率标准与校频的方法。

2)掌握采用不同闸门时间对不同的频率、周期、时间间隔进行测量的方法和误差分析方法。

2.实验原理

1)利用函数信号发生器产生不同的信号,利用电子计数器测量信号的时间、频率和周期,选择不同的闸门时间,测出各次测量结果并计算相对误差。

2)根据测量结果和误差分析结果,选择不同的测量方案,并对各方案进行比较。

3.      主要仪器设备(实验用的软硬件环境)

EE1641B函数信号发生器/计数器;通用示波器SS-7821/11;其它实验室常用工具。

4.操作方法与实验步骤

1)使用电子计数器分别测量4个频率和4个周期信号,选择不同的闸门时间,测出各测量结果并计算相对误差。

2)分析、设计测量方案,并正确选择电子计数器。

5.实验内容及实验数据记录

1)           测频原理

计数器的测频原理如下图所示。fx为输入待测信号频率,f0为时钟脉冲的频率。闸门信号GATE控制计数时间,Fx和F0两个计数器在同一时间T内分别对fx和f0进行计数,f0已知,时间T可由计数器F0的计数值算出。计数器Fx的计数值Nx=fx×T,计数器F0的计数值N0=f0×T。

由于   Nx/fx=N0/f0=T,则被测频率fx为:fx=(Nx/N0)×f0

测频原理框图

2)        实验步骤

利用函数信号发生器产生不同频率的方波信号,由通用示波器器对其进行测频,选择不同的闸门时间,对测量结果进行比较和分析。

利用函数信号发生器产生不同频率的方波信号,由通用示波器器对其进行测频,选择不同的闸门时间,对测量结果进行比较和分析。记录测量的频率值,并填写下表:

6.实验数据处理与分析

记录测量的频率值,并填写下表:

7.质疑、建议、问题讨论

(1)分析以上测量数据,在用电子计数器对频率进行测量中,闸门时间对测量精度有何影响?

答:匣门时间与脉冲计数的相对误差成反比,在Fx不变的情况下,匣门时间越长,脉冲计数的相对误差就越大,测量精度就变小。

(2)对于本实验系统而言,闸门时间的选择有何限制?

答:在不使计数器产生溢出现象的前提下,应取匣门时间尽量大一些,以减少量化误差的影响,使测量的准确度最高。

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告

实验三:交流电压测量

1.实验目的和要求

本实验为综合性实验,综合了示波器、函数信号发生器和交流电压的知识内容,目的是(1)了解交流电压测量的基本原理,分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的响应。2)掌握不同波形的电压的换算关系,并能对测量结果进行误差分析。

2.实验原理

1)用不同检波特性的电压表进行电压测量,并求出被测电压的均值,峰值,有效值U

2)观测各种电压表的读数与波形的关系,并分析电压测量的波形误差。

3.主要仪器设备

(1)DA-16晶体管毫伏表(均值检波)1台;

(2)TD1914A数字毫伏表(有效值检波)1台;

(3)函数信号发生器,型号YB1634,指标:0.2Hz-2MHz,数量1台;

(4)双踪示波器,型号YB4320A,指标:20MHz,数量1台。

(5)其它实验室常用仪器。

4.操作方法与实验步骤

1) 由函数信号发生器分别产生三角波、方波,并调节其幅度使电压表指示为0.7V,然后由示波器读出信号峰值。

2) 调节函数信号发生器的输出幅度,使电压表显示为0.7V,并从示波器上读出信号峰值。

3) 由函数信号发生器分别产生三角波、方波,并调节其幅度使电压表指示为0.7V,然后由示波器读出信号峰值。

4)比较由各电压表读数计算出的峰值和由示波器直接读出的峰值是否一致,并将测量和计算结果记录。

5)调节函数信号发生器的输出幅度,使示波器的峰值读数为1V,观测各种电压表的读数与波形的关系,记录测量结果,并求出电压测量的波形误差。

5.实验内容及实验数据记录

1)        交流电压测量原理

一个交流电压的大小,可以用峰值,平均值,有效值U,以及波形因数KF,波峰因数KP等表征,若被测电压的瞬时值为,则

全波平均值为

                  

有效值为 

                  

波形因数为       

波峰因数为        

用来测量电压的指针式电压表中的检波器有多种形式,一般来说,具有不同检波特性的电压表都是以正弦电压的有效值来定度的,但是,除有效值电压表外,电压表的示值本身并不直接代表任意波形被测电压的有效值。因此,如何利用不同检波特性的电压表的示值(即读数)来正确求出被测电压的均值,峰值,有效值U,是一个十分值得注意的问题。

根据理论分析,不同波形的电压加至不同检波特性的电压表时,要由电压表读数确定被测电压的U,可根据表1的关系计算。

从表1可知,用具有有效值响应的电压表和平均值响应的电压表分别对各种波形的电压测量时,若读数相同,只分别表示不同波形的被测电压有效值U相同和平均值相同,而其余的并不一定相同。

表1

6.实验数据处理与分析

 (1) 由函数信号发生器分别产生三角波、方波,并调节其幅度使电压表指示为0.7V,然后由示波器读出信号峰值,填入表2。

比较由各电压表读数计算出的峰值和由示波器直接读出的峰值是否一致,并将测量和计算结果填入表2。

表2

(15)按照上述操作方法,调节函数信号发生器的输出幅度,使示波器的峰值读数为1V,观测各种电压表的读数与波形的关系,测量结果填入表3,并求出电压测量的波形误差。

表3

(2)数据记录

表2

表3

7.质疑、建议、问题讨论

(1)实验过程中为了仪器的安全,电压表量程是否应尽量选大一些(如3V,10V甚至30V档)?

答:不对,量程要选择合适的,如果量程太大或太小,会导致测量结果的误差增大。

(2)为什么模拟电压表一定要有峰值、均值、有效值响应特性之分?它们能由一种代替吗?它们各有什么特点?各用在什么场合下?

    答:峰值:周期性交变电压在一个周期内偏离零电平的最大值成为峰值。

       均值:周期性电压的直流分量。

       有效值:某一交流电压的有效值等于这样一个直流电压的数值U。

它们的概念不同,所表征的意义不同,不能用一种代替。

       虽然电压值可以用峰值、有效值和平均值表征,但基于功率的概念,国际、国内均以有效值作为交流电压的表征值。

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