研究测试数字化实验与测量

光斑振动追踪与频率响应实验系统

Spot Vibration Tracking System

服务于受迫振动、周期振动和频率响应实验,以实时光斑重心追踪代替逐帧人工标点,形成频率—位移范围数据和响应曲线。

项目背景

项目背景与问题

人工视频分析效率低、读数主观,频率与位移数据也容易错位。该系统把摄像头追踪、空间标定、扫频记录和图表呈现合并在浏览器中。

核心功能

  • 红色光斑实时追踪
  • 1 cm 像素标尺校准
  • 自动往返扫频
  • 频率—位移范围散点与曲线
  • 实验条件与误差提示

教学与实验价值

  • 降低逐帧人工标点的负担
  • 帮助学生理解频率响应数据的形成过程
  • 强调峰—峰位移与机械振幅的术语边界

典型使用场景

  • 受迫振动实验
  • 共振现象探究
  • 光杠杆或反射光斑测量
  • 学生研究性学习

技术特点

  • 原生浏览器摄像头 API
  • HSV 红色阈值与加权重心
  • Web Audio 正弦信号
  • 浏览器端实时绘图

后续规划

  • 01增加 CSV 导出
  • 02补充滤波与离群点处理
  • 03验证反射光路放大率与测量不确定度
版本历史版本与研究历程2 个记录
教学原型

受迫振动 A-F 分析器

早期原型,术语与测量边界已在文档中澄清