實驗的報告合集(精選5篇)
實驗的報告合集 篇1
一、實驗目的
1.掌握無菌操作的植物組織培養方法;
2.通過配置MS培養基母液,掌握母液的配置和保存方法;
3.通過誘導豌豆根、莖、葉形成愈傷組織學習愈傷組織的建立方法;
4.通過誘導豌豆莖、葉形成愈傷組織,學習愈傷組織的建立方法;
5.瞭解植物細胞通過分裂、增殖、分化、發育,最終長成完整再生植株的過程,加深對植物細胞的全能性的理解。
二、實驗原理
(一)植物組織培養
植物組織培養是把植物的器官,組織以至單個細胞,應用無菌操作使其在人工條件下,能夠繼續生長,甚至分化發育成一完整植株的過程。植物的組織在培養條件下,原來已經分化停止生長的細胞,又能重新分裂,形成沒有組織結構的細胞團,即愈傷組織。這一過程稱爲“脫分化作用”,已經“脫分化”的愈傷組織,在一定條件下,又能重新分化形成輸導系統以及根和芽等組織和器官,這一過程稱“再分化作用”。
(二)植物細胞的全能性
植物細胞的全能性即是每個植物的本細胞或性細胞都具有該植物的全套遺傳基因,在一定培養條件下每個細胞都可發育成一箇與母體一樣的植株。
(三)組織的分化與器官建成
外植體誘導出愈傷組織後,經過繼代培養,可以在愈傷組織內部形成一類分生組織即具有分生能力的小細胞團,然後,再分化成不同的器官原基。有些情況下,外植體不經愈傷組織而直接誘導出芽、根。
(四)培養基的組成
培養基中各成分的比例及濃度與細胞或組織的生長或分化所需要的最佳條件相近,似成功地使用該培養基進行組織培養的主要條件。營養培養基一般由無機營養、碳源和能源、維生素、植物激素(生長調節劑)和包括有機氮、酸和複雜物質的添加劑組成。
三、實驗器材
高壓滅菌鍋、超淨工作臺、烘箱、培養室、鑷子、記號筆、橡皮筋、玻
璃器皿、三角燒瓶、燒杯、量筒、剪刀、棉塞、繩子、牛皮紙、酒精燈、噴霧器等。
四、實驗材料
豌豆種子
五、實驗藥品
藥品、70%酒精、 0。1%昇汞、MS培養基、蒸餾水、NaOH、 84消毒液、蔗糖、瓊脂等。
六、實驗步驟
實驗的報告13
器材:木頭
步驟:
第一種:
將木頭放入水中,測量水面上升的幅度,或者放入滿滿的量筒中,測量溢出的水的體積,可以間接得到木頭浸入水中的部分的體積。
然後將木頭沿水平面切割,取下,用天平測量水下部分的質量。
通過公式計算其密度。
然後總體測量整塊物體的質量
通過v=m/p
計算得出全部體積。
第二種:
取一量杯,水面與杯麪平齊,想辦法將木頭全部浸入水中(如用細針將其按入水中),稱量溢出水的體積即可。
第三種:
如果容器是個圓柱形,把裏面放滿水,然後把物體放入水中,在把物體取出。容器中空的部分就是這個物體的體積。
圓柱的面積=底面積×高
如果物體不下沉,就把物體上系一箇鐵塊放入水中,測出鐵塊和物體的體積,然後再測出鐵塊的體積,接着用它們的總體積減去鐵塊的體積就得出物體的體積.
現象:包括在步驟裏面了。
結論:得出木頭的體積。
20xx年X月XX日
實驗的報告合集 篇2
實驗一:站點設置
一、實驗目的及要求
本實例是通過“站點定義爲”對話框中的“高級”選項卡創建一箇新站點。
二、儀器用具
1、生均一臺多媒體電腦,組建內部局域網,並且接入國際互聯網。
2、安裝windowsxp操作系統;建立iis服務器環境,支持asp。
3、安裝網頁三劍客(dreamweavermx;flashmx;fireworksmx)等網頁設計軟件;
三、實驗原理
通過“站點定義爲”對話框中的“高級”選項卡創建一箇新站點。
四、實驗方法與步驟
1)執行“站點\管理站點”命令,在彈出的“管理站點”對話框中單擊“新建”按鈕,在彈出的快捷菜單中選擇“站點”命令。
2)在彈出的“站點定義爲”對話框中單擊“高級”選項卡。
3)在“站點名稱”文本框中輸入站點名稱,在“默認文件夾”文本框中選擇所創建的站點文件夾。在“默認圖象文件夾”文本框中選擇存放圖象的文件夾,完成後單擊“確定”按鈕,返回“管理站點”對話框。
4)在“管理站點”對話框中單擊“完成”按鈕,站點創建完畢。
五、實驗結果
六、討論與結論
實驗開始之前要先建立一箇根文件夾,在實驗的過程中把站點存在自己建的文件夾裏,這樣才能使實驗條理化,不至於在實驗後找不到自己的站點。在實驗過程中會出現一些選項,計算機一般會有默認的選擇,最後不要去更改,如果要更改要先充分瞭解清楚該選項的含義,以及它會造成的效果,否則會使實驗的結果失真。實驗前先熟悉好操作軟件是做好該實驗的關鍵。
實驗二:頁面圖像設置
一、實驗目的及要求:
本實例的目的是設置頁面的背景圖像,並創建鼠標經過圖像。
二、儀器用具
1、生均一臺多媒體電腦,組建內部局域網,並且接入國際互聯網。
2、安裝windowsxp操作系統;建立iis服務器環境,支持asp。
3、安裝網頁三劍客(dreamweavermx;flashmx;fireworksmx)等網頁設計軟件;
4、安裝acdsee、photoshop等圖形處理與製作軟件;
5、其他一些動畫與圖形處理或製作軟件。
三、實驗原理
設置頁面的背景圖像,並創建鼠標經過圖像。
四、實驗方法與步驟
1)在“頁面屬性”對話框中設置頁面的背景圖像。
2)在頁面文檔中單擊插入鼠標經過圖像。
五、實驗結果
六、討論與結論
實驗結束後我們可以看到頁面的背景變成了我們插入的圖像,並且要鼠標經過的時候會變成另一箇圖像,這就是鼠標經過圖像的效果。當然這種實驗效果很難在實驗結果的截圖裏表現出來。這個實驗的關鍵在於背景圖像的選擇,如果背景圖像太大不僅會影響網頁的打開速度,甚至圖像在插入會也會有失真的感覺,因此在插入前對圖像進行必要的處理能使實驗的效果更好。
實驗三:表格製作
一、實驗目的及要求:
本實例是要創建邊框爲1像素的表格。
二、儀器用具
1、生均一臺多媒體電腦,組建內部局域網,並且接入國際互聯網。
2、安裝windowsxp操作系統;建立iis服務器環境,支持asp。
3、安裝網頁三劍客(dreamweavermx;flashmx;fireworksmx)等網頁設計軟件;
4、安裝acdsee、photoshop等圖形處理與製作軟件;
5、其他一些動畫與圖形處理或製作軟件。
三、實驗原理
創建邊框爲1像素的表格。
四、實驗方法與步驟
1)在文檔中,單擊表格按鈕,在對話框中將“單元格間距”設置爲“1”。
2)選中插入的表格,將“背景顏色”設置爲“黑色”(#0000000)。
3)在表格中選中所有的單元格,在“屬性”面版中將“背景顏色”設置爲“白色”(#ffffff)。
4)設置完畢,保存頁面,按下“f12”鍵預覽。
五、實驗結果
六、討論與結論
本實驗主要通過整個表格和單元格顏色的差異來襯托出實驗效果,間距的作用主要在於表現這種顏色差異。表格的背景顏色和單元格的背景顏色容易混淆,在實驗中要認真判斷,一旦操作錯誤則得不到實驗的效果。“表格寬度”文本框右側的表格的寬度單位,包括“像素”和“百分比”兩種,容易混淆,要充分地理解這兩種單位表示的意義才能正確地進行選擇,否則就不能達到自己想要的效果,設置錯誤就會嚴重影響實驗效果。
實驗四:創建錨點鏈接
一、實驗目的及要求:
本實例的目的是創建錨點鏈接。
二、儀器用具
1、生均一臺多媒體電腦,組建內部局域網,並且接入國際互聯網。
2、安裝windowsxp操作系統;建立iis服務器環境,支持asp。
3、安裝網頁三劍客(dreamweavermx;flashmx;fireworksmx)等網頁設計軟件;
4、安裝acdsee、photoshop等圖形處理與製作軟件;
5、其他一些動畫與圖形處理或製作軟件。
三、實驗原理
創建錨點鏈接。
四、實驗方法與步驟
1)在頁面中插入1行4列的表格,並在各單元格中輸入導航文字。
2)分別選中各單元格的文字,單擊按鈕,在彈出的“超級鏈接”對話框上的“鏈接”文本框分別輸入“#01”“#02”“#03”“#04”。
3)在文檔中輸入文字並設置錨記名稱“01”,按下“enter”鍵換行,輸入一篇文章。
4)在文章的結尾處換行,輸入文字並設置錨記名稱“02”,按下“enter”鍵換行,輸入一篇文章。
5)同樣的方法在頁面下文分別輸入文字和命名錨記爲“03”和“04”,並輸入文章。
6)保存頁面,按下“f12”鍵預覽。
五、實驗結果
六、討論與結論
添加瞄記的作用是可以幫讀者快速找到自己想要的文章,同時也可以使頁面更加精簡。本實驗的關鍵難點在於鏈接文本框輸入的名稱和瞄記的名稱要相一致才能達到實驗的效果,同時要記得是在上一篇文章的結尾處輸入文字並設置瞄記名稱,並記得輸入對應的文章,否則瞄記可能不能用。熟練程度低在實驗中不能很好地使用各種工具,無法一次準確地尋找到適當的位置。實驗中忘記選擇“不可見元素”,幾次實驗都失敗,最後才得出正確的結論。因此在實驗前要先做好預習,否則實驗過程會比較喫力。
實驗五:設置css樣式
一、實驗目的及要求:
本實例的目的是通過設置css樣式創建表格的虛線邊框。
二、儀器用具
1、生均一臺多媒體電腦,組建內部局域網,並且接入國際互聯網。
2、安裝windowsxp操作系統;建立iis服務器環境,支持asp。
3、安裝網頁三劍客(dreamweavermx;flashmx;fireworksmx)等網頁設計軟件;
4、安裝acdsee、photoshop等圖形處理與製作軟件;
5、其他一些動畫與圖形處理或製作軟件。
三、實驗原理
通過設置css樣式創建表格的虛線邊框。
四、實驗方法與步驟
1)在網頁中創建一箇表格。
2)在“css樣式”面板中單擊按鈕,在彈出的對話框中進行設置,完成後單擊“確定”按鈕。
3)在彈出的對話框中進行設置,完成後單擊“確定”按鈕。
五、實驗結果
六、討論與結論
對話框中各項指標和屬性的設置存在一定的難度,如果沒熟練掌握就容易出錯使實驗失敗。對“ccs”樣式所要使用的各種按扭不夠熟悉在使用的時候覺得很生硬。這個實驗成功的關鍵在於對軟件的掌握程度以及對各種屬性的認識程度,只要充分地掌握了軟件的各種操作,對各屬性所代表的含義有充分的認識就能很好地完成這個實驗。
實驗六:創建表單
一、實驗目的及要求:
本實例的目的是創建一箇募捐表單。
實驗的報告合集 篇3
學生姓名:譚曉東
學號:
專 業:生物科學
年級、班級:10科四
課程名稱:動物生理學實驗 實驗項目:心臟生理
實驗類型:驗證實驗時間:20xx年5月7日 實驗指導老師:實驗評分:
1 實驗目的
1.1分析蛙心起搏點,蛙心搏的觀察與描記、期外收縮與代償間歇
2 實驗原理
兩棲類動物的心臟爲兩心房、一心室,心臟的起搏點是靜脈竇。靜脈竇的節律最高,心房次之,心室最低。正常情況下心臟的活動節律服從靜脈竇的節律,其活動順序爲:靜脈竇、心房、心室。這種有節律的活動可以通過傳感器或計算機採集系統記錄下來,稱爲心搏曲線。
3 實驗工具
常用手術器械、蛙板、蛙心夾、計算機採集系統、張力傳感器、支架、雙凹夾、秒錶、滴管、培養皿(或小燒杯)、紗布、棉線、任氏液
4 實驗步驟
4.1 暴露動物心臟
取蟾蜍(或蛙)一隻,雙毀髓(毀髓要徹底)後背位置於蛙板上(或蠟盤內)。一手持手術鑷提起胸骨後方的皮膚,另一手持金冠剪剪開一箇小口,然後將剪刀由開口處伸人皮下,向左、右兩側下頓角方向剪開皮膚。將皮膚掀向頭端,再用手術鑷提起胸骨後方的腹肌,在腹肌上剪一口,將金冠剪緊貼體壁向前伸人(勿傷及心臟和血管),並沿皮膚切口方向剪開體壁,剪斷左右烏喙骨和鎖骨,使創口呈一倒三角形。一手持眼科鑷,提起心包膜,另一手用眼科剪剪開心包膜,暴露心臟。
4.2 觀察心臟的結構
從心臟的腹面可看到一箇心室,其上方有兩個左右主動脈心房,房室之間有房室溝。心室右上方有一動脈圓錐,是動脈根部的膨大,動脈幹向上分成左右兩分支。用蛙心夾夾住少許心尖部肌肉,輕輕提起蛙心夾,將心臟倒吊,可以看到心臟背面有節律搏動的靜脈竇。在心房與靜脈竇之間有一條白色半月形界線,稱爲竇房溝。前、後腔靜脈與左右肝靜脈的血液流人靜脈竇。
4.3 觀察心搏過程
仔細觀察靜脈竇、心房及心室收縮的順序和頻率。在主動脈幹下方穿一條線,將心臟翻向頭端,看準竇房溝,沿竇房溝作一結紮,稱爲斯氏第一結紮。觀察心恥各部分搏動節律的變化,用秒錶計數每分鐘的搏動次數。待心房和心室恢復搏動後,計數其搏動頻率。然後在房室交界處穿線,準確地結紮房室溝,此稱爲斯氏第二結紮。待心室恢復搏動後,計數每分鐘心臟各部分搏動次數。
4.4 儀器的準備
打開計算機採集系統,接通張力傳感器輸入通道。
4.5 記錄心搏曲線
按步驟1暴露另一隻蟾蜍的心臟,用系線的蛙心夾夾住少許心尖部肌肉。蛙心夾的系線與張力傳感器的應變粱孔連接,調節系線的拉力,使心臟的收縮活動在顯示屏上出現。調整掃描速度,使心搏曲線的幅度與寬度適中。記錄心搏曲線。仔細觀察曲線各波與心臟各部位活動的關係。
5 實驗結果
5.1 蛙心起搏點分析
表1.斯氏結紮記錄表
對照組(正常時)靜脈竇、心房、心室的頻率均爲70次·min-1,實行斯丹尼氏第一結紮後,靜脈竇收縮的頻率爲64次·min-1,而心房和心室的收縮頻率相同均爲44次·min-1;實行斯丹尼氏第二結紮後,靜脈竇收縮的頻率爲56次·min-1,心房的收縮頻率爲42次·min-1,心室的收縮頻率爲22次·min-1。靜脈竇、心房收縮的頻率有所下降。
實驗項目 對照 第一結紮 第二結紮 頻率/次·min 靜脈竇 70 64 56 -1心房 70 44 42 心室 70 44 22
量程:10Mv,低通:1.0Hz,高通:10Hz
蛙心搏曲線顯示,蛙心搏曲線分爲心房收縮和心室收縮,高低峯相間,高而寬的波爲心室波,矮而小的波爲心房波。
通道1 (V)
通道2 (mV)
刺激1 刺激2 刺激3
刺激:1V 脈衝持續時間:1.0ms 頻率:1.0Hz
刺激1不引起刺激;刺激2和刺激3第一個波峯還沒有結束就出現了第二個波峯,呈現了期外收縮;刺激後,後一箇波得出現時間延長,呈現出代償間隙的現象。
6 分析與討論
6.1 蛙心起搏點分析
心臟在沒有外來刺激的情況下,能夠自動地發生節律性興奮的特徵稱爲心肌的自動節律性。心臟的自律性來源於心臟的特定部位,即起搏點。兩棲動物的起搏點位於靜脈竇。正常情況下,自動節律性高低依次爲靜脈竇、心房、心室,心房和心室不表現出各自的節律,所以靜脈竇爲正常起搏點,其它部分爲潛在起搏點。
因爲靜脈竇的自動節律性高於其它潛在起搏點,在正常情況下,靜脈竇通過搶先佔領和超速抑制控制潛在起搏
點,心房、心室等潛在起搏點自身的節律性不能表現出來,所以蛙的靜脈竇,心房和心室的跳動速率是一樣的。
斯氏第一結紮結紮了竇房溝,切斷了靜脈竇和房室結之間的興奮傳導,解除了超速抑制,心房和心室恢復過來,顯示出其自身的自動節律性,由於心房與心室之間的傳導通路未被切斷,且心房節律高於心室,所以心房與心室的頻率一樣。心房和心室的跳動頻率比靜脈竇慢,因爲靜脈竇是正常起搏點,仍能進行正常搏動,在自律性很高的靜脈竇的興奮驅動下,潛在起搏點“被動”興奮的頻率遠遠超過他們自身的“自動”興奮頻率,所以結紮竇房溝後,心房和心室跳動的頻率降低。
斯氏第二結紮後靜脈竇的搏動頻率最快,心房次之,心室最慢。因爲當結紮房室交界後,切斷了心房與心室之間的通路,心室潛在起搏點解除抑制恢復過來,顯示出自身的自動節律性,從而使心房與心室表現出各自固有的自動節律性,所以結紮竇房溝後,心房和心室還能夠跳動。 但由於心室的自律性比心房差,所以心室的跳動頻率會稍微比心房慢。
綜合以上得出正常起搏點的自律性最高,能引起整個心臟興奮和收縮。
6.2 蛙心搏的觀察與描記
在心室收縮期給以任何刺激,心室都不發生反應。而在心室舒張的早、中、晚期,此時進入相對不應期,給予刺激則產生一次正常節律以外的收縮反應,稱爲期外收縮。 當靜脈竇傳來下一次興奮恰好落在期外收縮的收縮期時,心室不再發生反應,須待靜脈竇傳來下一次興奮才能發生收縮反應。因此,在期外收縮之後, 就會出現一箇較長時間的間歇期,稱爲代償間歇。 心臟每收縮和舒張一次,構成一箇心動週期。記錄到的正常心搏曲線通常是心室波和心房波,一般記錄不到靜脈竇的搏動曲線。如圖1所示,在沒有電刺激下,蛙心搏曲線分爲心房收縮和心室收縮,高低峯相間,心房收縮爲低峯,心室收縮爲高峯,沒有期外收縮和代償間歇現象。
心肌具有較長的不應期,絕對不應期幾乎佔整個收縮期。由圖2可知,當刺激1落在有效不應期內不引起反應;當刺激2和3落在相對不應期內引起期外收縮和代償間歇。因爲整個收縮期都處於有效不應期內,在心室收縮期給以刺激,心室都不發生反應。在心室舒張中後期給以單個閾上刺激,則產生一次正常節律以外的收縮反應。後面出現代償間歇,原因是期外收縮也有興奮性變化,也有不應期,緊接着期前興奮之後的一次竇房結產生的興奮傳到心室時,恰好落在期前興奮的有效不應期內,因而不能引起心室的興奮和收縮,必須等到下一次竇房結的興奮傳到心室時才能發生。所以在期外收縮之後有較大的心室舒張期,即代償間歇。有期外收縮不一定會出現代償性間歇,如果心律較慢,下一次竇房結的興奮也可能在期前興奮的有效不應期結束後才傳到心室,在這種情況下,代償間歇就不會出現。
實驗的報告合集 篇4
今天,我在家看了一本關於水的實驗書。看着看着我突然眼睛一亮,看到了一箇如何做泡泡的實驗。
我決定開始做實驗。首先在瓶子裏裝置半瓶自來水,然後滴幾滴洗潔精,最後在加一小撮糖,隨後進行攪拌,泡泡水製成了。我找了一根喝奶茶用的大粗吸管,開始吹泡泡了!我沾了沾泡泡水,深吸一口氣,開始吹泡泡了。吹呀吹,我吹出了一箇個小泡泡,我真想吹出大泡泡。這次,我鼓足氣吹,終於吹出了一箇大泡泡,在空中飄舞,在陽光的照耀下,泡泡發出一閃一閃的光,十分漂亮。它慢慢地落在了地下。我想吹出更大的泡泡,首先,我沾了許多水,接着把吸管靠近地板,開始鼓足勁吹,每吹一下就停下幾秒,然後在把吸管插進泡泡裏繼續吹,不一會兒,我就吹出了一箇超大泡泡,比一箇燴麪碗還要大,陽光穿過泡泡,七色彩虹就在泡泡上閃閃發光。接着,我又吹出了像葫蘆、像小花一樣的大泡泡,還有泡泡裏面套了3層泡泡……形態各異,造型新穎。
吹泡泡實在是太好玩啦!不說了,我要繼續吹泡泡了!
實驗的報告合集 篇5
摘要:採用四象限探測器作爲光電定向實驗,學習四象限探測器的工作原理和特性,同時掌握四象限探測器定向的工作方法。實驗中,四象限探測器的四個限區驗證了具有完全一樣的光學特性,同時四象限的定向具有較良好的線性關係。
關鍵詞:光電 定向 四象限探測器
1、引言
隨着光電技術的發展,光電探測的應用也越來越廣泛,其中光電定向作爲光電子檢測技術的重要組成部分,是指用光學系統來測定目標的方位,在實際應用中具有精度高、價格低、便於自動控制和操作方便的特點,因此在光電準直、光電自動跟蹤、光電制導和光電測距等各個技術領域得到了廣泛的應用。光電定向方式有掃描式、調製盤式和四象限式,前兩種用於連續信號工作方式,後一種用於脈衝信號工作方式。,由於四象限光電探測器能夠探測光斑中心在四象限工作平面的位置,因此在激光準直、激光通信、激光制導等領域得到了廣泛的應用[1]. 本光電定向實驗裝置採用激光器作爲光源,四象限探測器作爲光電探測接收器,採用目前應用最廣泛的一種光電定向方式現直觀,快速定位跟蹤目標方位。定向原理由兩種方式完成:1、硬件模擬定向,通過模擬電路進行座標運算,運算結果通過數字表頭進行顯示,從而顯示出定向座標;2、軟件數字定向,通過AD轉換電路對四個象限的輸出數據進行採集處理,經過單片機運算處理,將數據送至電腦,由上位機軟件實時顯示定向結果。
本實驗系統是根據光學雷達和光學制導的原理而設計的,利用其光電系統可以直接、間接地測定目標的方向。採用650nm激光器做光源,用四象限探測器顯示光源方向和強度。通過實驗,可以掌握四象限光電探測器原理,並觀測到紅外可見光輻射到四象限探測器上的位置和強度變化。並利用實驗儀進行設計性實驗等內容,將光學定嚮應用到各領域中[2]。
2、實驗原理
2.1、系統介紹
光電定向是指用光學系統來測定目標的方位,在實際應用中具有精度高、價格低、便於自動控制和操作方便的特點,因此在光電準直、光電自動跟蹤、光電
制導和光電測距等各個技術領域得到了廣泛的應用。採用激光器作爲光源,四象限探測器作爲光電探測接收器,根據電子和差式原理,實現可以直觀、快速觀測定位跟蹤目標方位的光電定向裝置,是目前應用最廣泛的一種光電定向方式。該系統主要由發射部分,光電探測器,信號處理電路,A/D轉換和單片機,最後通過計算機顯示輸出。該系統結構框圖如圖1:
圖1 系統結構框圖
2.1.1激光器發射部分
光發射電路主要由光源驅動器、光源(主要是半導體光源,包括LED、LD等)、光功率自動控制電路(APC)等部分組成。用NE555組成的脈衝發生電路來驅動650nm的激光器。
2.1.2接收部分
接收部分主要由四象限探測器組成。四象限光電探測器是一種常用的精跟蹤探測器,其基本原理是光電效應,利用半導體材料吸收光子能量引起的電子躍遷,將光信號轉換爲電信號.通常是利用集成光路光刻技術將完整的PN結光電二極管的光敏面分割成幾個具有相同形狀和麪積、位置對稱的區域,每個區域可以看作1個獨立的光電探測器,其背面仍爲一整片.理想情況下每個區域都具有完全相同的性能參量.象探測器光敏面形狀有圓形和矩形.如圖2所示[3].
(a)圓形光敏面QPD (b)矩形光敏面QPD
圖2 四象限探測器實物圖
如圖3(a)所示,四象限光電探測器光敏面有4部分A,B,C,D.假設入射光斑爲圓形且能量分佈均勻,如圖3
(b)所示,照射在光敏面上的光斑
被4個象限分成4個部分,4個象限的光斑面積分別爲SA,SB,SC和SD.此時,由於光生伏特效應,在4個象限中產生與光信號對應的電信號,其對應電流大小分別爲IA,IB,IC和ID.如圖2(c)所示,當光斑中心在四象限光電
探測器上的位置改變時,光敏面各象限上的光斑面積也會改變,從而引起四象限探測器各象限輸出電流強度的變化,通過一定的信號處理方法可以得到光斑能量中心位置相關信息.如圖4所示.
圖3 四象限探測器工作示意圖
圖4四象限探測器工作光路
根據輸出電流強度可以計算出光斑能量中心位置.用σx和σy分別表示x和y
軸上根據四象限光電探測器輸出信號經過一定的算法處理後的歸一化偏移量,σx和σy與光斑能量中心實際偏移量的對應關係利用加減算法得[6-7]
x0KxK(SASB)(SBSD) SASBSCSD
(SASB)(SBSD) SASBSCSDy0KyK
式中K 爲比例常數,光斑能量中心偏移量σx和σy僅與光斑在探測器上的面積有關,只要得到了各象限面積之間的比例關係,即可得到光斑能量中心位置的座標.光斑在探測器上移動如圖3(d)所示
2.2單脈衝定向原理
利用單脈衝光信號確定目標方向的原理有以下四種:和差式、對差式、
和差
比幅式和對數相減式。
2.2.1 和差式
這種定向方式是參考單脈衝雷達原理提出來的。
在圖5中,四象限探測器與直角座標系座標軸x,y重合,目標(近似圓形的光斑)成像在四象限探測器上。當目標圓形光斑中心與探測器中心重合時,四個光電二極管接收到相同的光功率,輸出相同大小的電流信號,表示目標方位座標爲:x=0,y=0.當目標圓形光斑中心偏離探測器中心,如圖3,四個光電二極管輸出不同大小電流信號,通過對輸出電流信號進行處理可以得到光斑中心偏差量x1和y1。若光斑半徑爲r,光斑中心座標爲x1和y1,爲分析方便,認爲光斑得到均勻輻射功率,
總功率爲P。在各象限探測器上得到扇形光斑面積是光斑總面積的一部分。若設各象限上的光斑總面積佔總光斑面積的百分比爲A、B、C、D。則由求扇形面積公式可推得如下關係[4]:
當2Xsin1(1) rX14x1時,ABCD1 rr
r即x1(ABCD) 4
r同理可得 y1(ABCD) 4
可見,只要能測出A、B、C、D和r的值就可以求得目標的直角座標。但是在實際系統中可以測得的量是各象限的功率信號,若光電二極管的材料是均勻的,則各象限的光功率和光斑面積成正比,四個探測器的輸出信號也與各象限上的光斑面積成正比。如圖6,可得輸出偏差信號大小爲
Vx1KP(ABCD)
Vy1KP(ABCD)
對應於 x1k(ABCD)
y1k(ABCD)
圖6 和差定向原理 式中krKP, K爲常數,與系統參數有關。 4
2.2.2 對差式
將圖4的座標系順時針旋轉45o,於是得
x2=x1cos45o+y1sin45o=2kAC
y2=-x1cos45o+y1sin45o=2kBD
2.2.3 和差比幅式
上述兩種情況中輸出的座標信號均與係數k有關。而k又與接收到的目標輻射功率有關。它是隨目標距離遠近而變化的。這是系統輸出電壓Vx1、Vy1並不能
夠代表目標的真正座標。採用下式表示的和差比幅運算可以解決這一問題。 x3k(ABCD)(ABCD)k(ABCD)(ABCD)
k(ABCD)(ABCD)k(ABCD)(ABCD)y3
式中不存在k係數。與系統接收到的目標輻射功率的大小無關,所以定向精度很高。
2.2.4 對數相減式
在目標變化很大的情況下,可以採用對數相減式定向方法。座標信號爲
x4=lgkABlgkCD=lgABlgCD
y4=lgkADlgkCB=lgADlgCB
可見,座標信號中也不存在係數k,同樣消除了接收到的功率變化影響。 當定向誤差很小時,可以得到如下近似關係
x4ABCD
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