什么是多普勒效应,它和多普勒雷达有什么关系?

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多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位,测速,测距等工作的雷达。所谓多普勒效应就是,当声音,光和无线电波等振动源与观测者以相对速度V相对运动时,观测者所收到的振动频率与迟族振动源所发出的频率有所不同。因为这一现象是奥地利科学家多普勒最早发现的,所以称之为多普勒效应。由多普勒效应所形成的频率变化叫做多普勒频移,它与相对速度V成正比,与振动的频率成反比。

脉冲多普勒雷达是利用多普勒效应制成的雷达。1842年,奥地利物理学家C·多普勒发现波源和观测者的相对运动会使观测到的频率发生变化,这种现象被称为多普勒效应。

脉冲多普勒雷达的工作原理可表述如下:当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标,回波的频率与发射波的频率出现频率差,称为多普勒频率。根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度;根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。同时用频率过滤方法检测目标的多普勒频率谱线,滤除干扰杂波的谱线,可使雷达从强杂波中分辨出目标信号。所以脉冲多普勒雷达比普通雷达的抗杂波干扰能力强,能探测出隐蔽在背景中的活动目标。

脉冲多普勒雷达于20世纪60年代研制成功并投入使用。20世纪70年代以来,随着大规模集成电路和数字处理技术的发展,脉冲多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导d制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面,成为重要的军事装备。装有脉冲多普勒雷达的预警飞机,已成为对付低空轰炸机和巡航导d的有效军事装备。此外,这种雷达还用于气象观测,对气象回波进行多普勒速度分辨,可获得不同高度大气层中各种空气湍流运动的分布情况。

机载火控系统用的主要是脉冲多普勒雷达。如美国战机装备的 A P G-68雷达,代表了机载脉冲多普勒火控雷达的先进水平。它有18种工作方式,可对空中、地面和海上目标边搜索边跟踪,抗干扰性能好,当飞机在低空飞行时,还可引导飞机跟踪地形起伏,以避免与地面相撞。这种雷达体积小,重量轻,可靠性高。

机载脉冲多普勒雷达主要由天线、发射机、接收机、伺服系统、数字信号处理机、雷达数据处理机和数据总线等组成。机载脉冲多普勒雷达通常采用相干体制,有着极高码嫌弊的载频稳定度和频谱纯度以及极低的天线旁瓣,并采取先进的数字信号处理技术。脉冲多普勒雷达通常采用较高以及多种的重复频率和多种发射信号形式,以在数据处理机中利用代数方法,并可应用滤波理论在数据处理机中对目标坐标数据作进一步滤波或预测。

脉冲多普勒雷达具有下列特点:①采用可编程序信号处理机,以增大雷达信号的处理容量、速度和灵活性,提高设备的复用性,从而使雷达能在跟踪的同时进行搜索并能改变或增加雷达的工作状态,使雷达具有对付各种干扰的能力和超视距的识别目标的能力;②采用可编程序栅控行波管,使雷达能工作在不同脉冲重复频率,具有自适应波形的能力,能根据不同的战术状态选用低、中或高三种脉冲重复频率的波形,并可获得各种工作状态的最佳性能;③采用多普勒波束锐化技术获得高分辨率,在空对地应用中可提供高分辨率的地图测绘和高分辨率的局部放大测绘,在空对空敌情判断状态可分辨出密集编队的群目者碰标。

接近开关又称无触点行程开关,有好多种;它除可以完成行程控制和限位保护外,还是一种非接触型的检测装置,用作检测零件尺寸和测速等,也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。特点有工作可靠、寿命长、功耗低、复定位精度高、 *** 作频率高以及适应恶劣的工作环境等。

性能特点编辑本段

在各类开关中,有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的,这就是接近开关

当有物体移向接近开关,并接近到一定距离时,位移传感器才有“感知”,开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也不同。

有时被检测验物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移向接近开关,又一个一个地离开,这样不断地重复。不同的接近开关,对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。

因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同,所以常见的接近开关有以下几种:

1、涡流式接近开关

这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。

2、电容式接近开关

这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。

3、霍尔接近开关

霍尔元件是一银培种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。

4、光电式接近开关

利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个悄衫检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。

5、热释电式接近开关启搏腔

用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上,当有与环境温度不同的物体接近时,热释电器件的输出便变化,由此便可检测出有物体接近。

6、其它型式的接近开关

当观察者或系统对波源的距离发生改变时,接近到的波的频率会发生偏移,这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时,接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移,由此可以识别出有无物体接近。

接近开关的原理基本就这些了,您慢慢的学吧。

B超具有很高的技术性能,并且体积较小。高强度频率探头的使用,数字、波形与图像的相互转换,高分辨率的图像处理,仪器 *** 作的程序控制以及自动检测功能的完备,使B超能快速准确地进行数字扫描信息处理,最终转换成影像。在荧光屏上可以清晰地显示人体内脏的大小和位置。医生根据这些图像,就能判断人体内的组织是否正常,得了什么病。

看看用B超诊断也是件很有意思的事。

你看,一位怀孕八九个月的妈妈想要看看肚子里的小宝宝生长得怎么样了。她躺到了检查床上,医生拿起探头放在妈妈的肚皮上不断地移动。嘿!在医生旁边的荧光显示屏上就清晰地显示出宝宝的头、四肢、心、肺、肝、胃等的图像。宝宝的发育是否正常,是否生病,在此即可一目了然,这下妈妈可以放心了。

今天,超声波诊断仪已发展为一个“家族”,B型超声波仪的兄弟除A型外,还有M型和D型。

M型超声波诊断仪应用于心脏检查,其曲线变化可显示主动脉、心脏瓣膜、心室间隔及心室壁等。目前已成为心脏疾患诊断的重要工具。

D型超声波诊断仪是在1982年研制成功的,又称多普勒超声波仪。由于头盖骨能吸收X射线,又能反射和散射一般超声波,所以用X光机和一般的超声波仪都无法有效探测大脑,而用多普勒超声波仪就可解决问题。因为它发生的超声波是脉冲低频超声波,能穿过头盖骨到达脑血管。

当一列速度很快的火车拉着汽笛从我们身边开过去时,我们会发现所听到的汽笛声调发生着显著的变化。在火车开近的时候音调变高,开过去离开时音调却变低。这个现象被奥地利物理学家多普勒注意到了,并解释为:由于波源与接收器之间的相对运动,使接受器收到的频率与波源发出的不一样。这就是多普勒效应。

人们只要利用多普勒效应,把血流在血管里频率移动变化的信号采集起来,转换成频谱进行动态分辨,就可以判断出大脑血管里血流是否正常,血管有否帆竖游病变。由于它在诊断时对大脑没有伤害,检查 *** 作又很简便,因此目前已在神经科、脑外科及临床各科得到广泛应用。

多普勒超声波仪显示的图像颜色分明,很好看,因此又有“彩超”之称纤尺。

我国近年来较多使用多普勒超声波仪检测孕妇肚中态销胎儿,它能有效地预报胎儿体内氧气和血液的情况,使许多胎儿不仅能免于窒息死亡,还可消除他们多种后遗症。为此,它被医生们称为是胎儿的“守护神”。


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