[实用新型]光电信号自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电信号测量，是一种关于电脑控制的光电信号全自动测量装置，该装置利用矩阵实验软件(以下简称为MATLAB软件，MATLAB软件是matrix和laboratory的缩写合成)编写的M程序，以实现光电信号全自动测量并直接对信号数据进行多种数学运算和分析处理，适用于实验中自动测量和处理各种光电信号，应用于需要测量光电信号的实验研究领域。

背景技术

随着科学技术的发展与进步，电脑控制的自动化应用越来越广泛，它的优越性在于：首先大大提高了工作效率，可节省大量的人力资源；其次，提高了操作精度，可避免人工操作的误差；第三，大大缩短了实验时间，可提高实验数据的可靠性，因为大部分信号都会随着环境参数的变化而发生起伏变化，例如实验室的温度、湿度变化，甚至设备本身长时间工作的不稳定性等都会引起所测数据的不稳定，因此实验测量完成越快，实验数据引入的误差越小。

最初在实验室中人们利用示波器显示和测量光电信号，人工记录信号数据，并采用多次重复测量求平均值，以降低测量误差，然后手动调节坐标位置，再进行下一个位置的测量和记录工作，等到所有位置的信号数据测量完成后，实验操作才算完成。接下来的任务是实验数据的处理：挑选出有效数据，并将有效数据录入电脑，利用数学处理软件进行数据的分析运算，或作图拟合等。一般的较大规模的科研实验，测量操作和数据记录需要相当长的时间，数据的整理、录入和分析运算处理需要更长的时间，比如一天以上，工作效率低下。此外，人为的差错和实验时环境条件变化的影响，还不能保证实验数据的可靠性。

随着电脑和自动化控制技术的发展，将电脑自动化控制引入光电信号的测量控制领域，条件日渐成熟，而且易于实现和普及。这种方法的优越性在于可大大提高工作效率，避免传统方法所带来的种种弊端和不足；不仅实现了测量控制的自动化，而且实现了数据测量和分析处理一体化，可大大加快工作进程。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述传统实验方法所带来的种种弊端和不足，提供一种光电信号自动测量装置，以实现光电信号的全自动测量和实验数据的分析处理一体化，实现光电信号测量的高精度控制和数据的即时运算处理，快速地获得想要的最终的实验结果。

本实用新型将电脑自动化控制引入光电信号系统的测量研究领域，利用步进电机改变该光电信号系统的某个元部件的实验参数(自变量：坐标位置)，利用探测器探测反映该光电信号系统的物理量变化的光电信号，利用该装置的控制处理程序(以下简称M程序)实现测量控制自动化，并实现测量、运算、分析一体化，直接得到最终实验结果。

所述的M程序是采用具有强大数学处理功能的矩阵实验软件(以下简称为MATLAB软件，MATLAB软件是matrix和laboratory的缩写合成)来编写的程序，该M程序的特点是易于直接进行编程、修改且数据处理功能强大。M程序可避免传统方法所带来的种种弊端和不足。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种光电信号自动测量装置，特征在于其构成包括：装有矩阵实验软件(MATLAB软件)的电脑、示波器、一个或一个以上探测器、电机控制器、一个或一个以上电机驱动器和一个或一个以上步进电机，所述的电脑的输入端和所述的示波器的输出短相连；所述的电脑的输出端和所述的电机控制器的输入端相连，所述的电机控制器的输出端和所述的电机驱动器的输入端相连，所述的探测器和所述的示波器相连；所述的步进电机由相应的电机驱动器驱动；所述的步进电机供待测光电信号系统的待驱动元件安置，所述的探测器安装在待测光电信号系统的待测光电信号的输出位置。

所述的待测光电信号系统的待驱动元件为位置调节控制元件。

所述的位置调节控制元件为直线平移调节控制元件或角度旋转调节控制元件。

所述的探测器是光电管，或电信号探头。

利用上述的光电信号自动测量装置对待测光电信号系统的待测光电信号的测量处理方法，其特征在于包括下列步骤：

①对待测实验系统的测量物理量进行设计：确定待测的元件及其相应的坐标位置变量：第一坐标位置变量、第二坐标位置变量、-----；

②根据光电信号数据处理要求，采用MATLAB软件编制M程序，M程序采用MATLAB软件的.m文件格式；