phyphox是一款由德國亞琛工業大學基于傳感器設計開發的物理實驗手機軟件,中文名手機物理工坊,你可知道你正帶著一個三維磁力計嗎?你知道可以把手機當成單擺去測量地球/當地的重力加速度嗎?你知道可以把手機變成一臺聲納嗎?這個工具根據手機的運動情況和周圍環境進行相應的數據測量。由于傳感器的種類繁多,因此通過巧妙的設計,就可以實現力學、聲學、電磁學和光學等多種實驗。Phyphox讓你通過準備好的實驗,或直接使用手機里的傳感器來分析數據,并能讓你輸出原始數據與結果做進一步的分析。你甚至可以在phyphox網站上定義你自己的實驗,并和同事,學生與朋友們分享。
【光】從光傳感器獲取原始數據。
【定位(GPS)】從衛星導航獲得原始位置數據。
【磁力計】從磁力計獲得原始數據。
【陀螺儀(轉動速率)】從陀螺儀獲得原始數據。
【向心加速度】利用角速度函數可將向心加速度可視化。
【彈簧】分析一個彈簧振子的頻率和周期。
【擺】通過將你的手機當作擺來確定重力常數(g=9.81m/s2)。
【滾筒】將你的手機放到一個滾筒內并確定其速度。
【(非)彈性碰撞】確定彈跳中的球在(非)彈性碰撞中的能量損耗。
【歷史頻率】測量單個音調隨時間的頻率變化。
【聲吶】通過回聲與聲速測量距離。
【聲音振幅】得出聲音的振幅大小。
【聲音頻譜】顯示一個聲音信號的頻譜。
【多普勒效應】測試多普勒效應的小范圍頻率偏移。
【音頻發生器】產生一個特定頻率的音調。
【音頻自相關】測量單個音調的頻率。
【音頻范圍】顯示已錄制聲音數據。
手機物理工坊支持測量重力加速器,點擊主菜單中的【含(g)的加速度】。
然后在測量界面中按照提示,點擊上方的三角箭頭即可開始測量。
重力加速器是獲得加速度計的原始數據。這個傳感器不會扣除重力,因此即使手機靜止時,它會報告9.81m/s2的加速度值。
想要用手機物理工坊測聲速,我們只要選擇【聲學】里面的【聲納】。
在聲納測量里面選擇【聲速】,同樣的按上方的三角箭頭開始測量。
用手機物理工坊可以測量磁場,我們選擇最下方的【磁場譜】,這個實驗記錄來自磁力計的數據并利用快速傅里葉變換(FFT)計算其頻譜。可測最大頻率取決于你的傳感器的最高采樣率。
同樣的按上方的三角箭頭開始測量,你可以在設置頁面中設置傅里葉變換采用的樣本數。
啟動后閃退
問題描述:Phyphox安裝后,啟動應用時立即閃退或無法正常運行。
解決方案:
確保手機系統版本與Phyphox兼容。
清理手機緩存和后臺運行的應用,避免資源沖突。
嘗試卸載后重新安裝Phyphox。
傳感器數據不準確
問題描述:在進行實驗時,發現傳感器數據與實際情況不符或波動較大。
解決方案:
確保手機處于穩定狀態,避免晃動或受到外部干擾。
檢查手機傳感器是否干凈無遮擋,如攝像頭(用于光線實驗)和麥克風(用于聲音實驗)等。
嘗試重啟Phyphox或手機,以重置傳感器狀態。
實驗無法完成
問題描述:按照實驗步驟操作,但無法完成實驗或得到預期結果。
解決方案:
仔細閱讀實驗說明和注意事項,確保操作步驟正確無誤。
檢查手機設置,確保已開啟必要的權限(如位置信息、麥克風等)。
嘗試在不同的環境或條件下進行實驗,以排除外部因素的干擾。
數據導出失敗
問題描述:嘗試將實驗數據導出為CSV或JSON等格式時,遇到導出失敗的情況。
解決方案:
確保手機存儲空間充足,以便保存導出的數據文件。
檢查網絡連接是否穩定,以便將數據上傳到云端或發送到其他設備。
嘗試重啟Phyphox或手機,以解決可能的軟件故障。
數據分析困難
問題描述:導出的數據量大且復雜,難以進行有效的分析和處理。
解決方案:
使用專業的數據分析軟件(如Excel、MATLAB等)對導出的數據進行處理和分析。
觀看Phyphox官方提供的視頻教程或閱讀相關文檔,學習如何更有效地分析和解讀實驗數據。
v1.1.16:
-新的圖像支持實驗配置。(尚未在默認配置中使用,但可以通過外部配置實現。)
-改進的聲學秒表性能,允許最小延遲設置低于設備的內部音頻緩沖大小。
修復了大字體和Android 4設備的問題
-修復與藍牙設備作為輸入和輸出相關的問題。
v1.1.13:
bug修復和改進。大多數用戶最注意的是:
使主屏幕上的三點菜單更容易點擊
-防止在標題中換行,而更喜歡縮放和截斷
-修正:切換到未校準磁強計沒有效果
-修復:音頻實驗不工作在小米設備,而谷歌助理語音命令在系統中啟用