一种用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法及装置，方法步骤如下：初始化干涉条纹计数值，将光电传感器对准干涉条纹，调节迈克尔逊干涉仪的鼓轮同时采集光电传感器输出的模拟电压信号，过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号并转换为数字电压信号，将数字电压信号进行二值化处理转换为高电平或低电平，当检测到从低电平向高电平跳变时，将干涉条纹计数值加1并输出；装置包括带有主控电路板和电源电路板的主机箱，主机箱上设有电源开关、电源插座、金属软管、按键单元、液晶显示屏和电源指示灯，主控电路板上设有前端放大电路、50Hz光源滤波电路、模数转换电路、微处理器。本发明专利技术具有计数准确度高、抗干扰性强、计数效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物理教学实验仪器领域，具体涉及一种用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法及装置。
技术介绍
使用迈克尔逊干涉仪测激光波长实验是大学物理实验中一个重要实验项目，实验中的关键要读出光的干涉条纹的数量，要求连续数几百个“冒出”或“缩进”的干涉条纹，在做实验的时候因长时间用眼紧紧盯住细小的干涉条纹进行计数相当吃力，而且有时因眼睛疲劳容易发生计数错误，导致较大的实验误差。而且，同一台迈克尔逊干涉仪由不同的人操作或由同一个人不同次操作，最终数出的干涉条纹数可能相差很大，甚至需要重做，综上所述，现有技术对于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹的计数既费时又费力，效率非常低下而且容易出错。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种计数准确度高、抗干扰性强、计数效率高的用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法及装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为:一种用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法，其实施步骤如下:初始化干涉条纹计数值为O ;将光电传感器对准迈克尔逊干涉仪毛玻璃上产生的干涉条纹，调节迈克尔逊干涉仪的鼓轮使干涉条纹相对光电传感器冒出或缩进；在所述干涉条纹相对光电传感器冒出或缩进的过程中，采集所述光电传感器输出的模拟电压信号，将所述模拟电压信号过滤除去50HZ的人工照明装置光源干扰信号并转换为数字电压信号，将所述数字电压信号进行二值化处理转换为高电平或低电平，当检测到数字电压信号从低电平向高电平跳变时，将所述干涉条纹计数值加I并输出。作为本专利技术用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法的进一步改进:所述将模拟电压信号过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号具体是指将模拟电压信号通过截止频率为30Hz、带内波动为ldB、阻带抑制度为30dB的低通有源滤波电路过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号。所述将数字电压信号进行二值化处理转换为高电平或低电平的详细步骤如下:I)预先调节迈克尔逊干涉仪的鼓轮使迈克尔逊干涉仪毛玻璃上的干涉条纹相对光电传感器冒出或缩进，采集光电传感器输出的模拟电压信号，将所述模拟电压信号过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号并转换为数字电压信号，获取数字电压信号中的电压最大值和电压最小值，根据所述电压最大值和电压最小值分别设置电压上阈值和电压下阈值；2)对光电传感器当前输出的数字电压信号进行判断，将光电传感器当前输出的数字电压信号转换为高电平或者低电平；当数字电压信号从小于电压下阈值上升到大于电压上阈值时，输出高电平；当数字电压信号从大于电压上阈值下降到小于电压下阈值时，输出低电平；当数字电压信号处于高电平阶段时，若数字电压信号值下降但没有小于电压下阈值则保持输出高电平状态；当数字电压信号处于低电平阶段时，若数字电压信号值上升但没有大于电压上阈值则保持输出低电平状态。 所述根据电压最大值和电压最小值分别设置电压上阈值和电压下阈值具体是指分别根据式(I)设置电压下阈值、根据式(2)设置电压上阈值；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法，其特征在于实施步骤如下：初始化干涉条纹计数值为0；将光电传感器对准迈克尔逊干涉仪毛玻璃上产生的干涉条纹，调节迈克尔逊干涉仪的鼓轮使干涉条纹相对光电传感器冒出或缩进；在所述干涉条纹相对光电传感器冒出或缩进的过程中，采集所述光电传感器输出的模拟电压信号，将所述模拟电压信号过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号并转换为数字电压信号，将所述数字电压信号进行二值化处理转换为高电平或低电平，当检测到数字电压信号从低电平向高电平跳变时，将所述干涉条纹计数值加1并输出。

【技术特征摘要】
1.一种用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法，其特征在于实施步骤如下:初始化干涉条纹计数值为O ;将光电传感器对准迈克尔逊干涉仪毛玻璃上产生的干涉条纹，调节迈克尔逊干涉仪的鼓轮使干涉条纹相对光电传感器冒出或缩进；在所述干涉条纹相对光电传感器冒出或缩进的过程中，采集所述光电传感器输出的模拟电压信号，将所述模拟电压信号过滤除去50HZ的人工照明装置光源干扰信号并转换为数字电压信号，将所述数字电压信号进行二值化处理转换为高电平或低电平，当检测到数字电压信号从低电平向高电平跳变时，将所述干涉条纹计数值加I并输出。2.根据权利要求1所述的用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法，其特征在于:所述将模拟电压信号过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号具体是指将模拟电压信号通过截止频率为30Hz、带内波动为ldB、阻带抑制度为30dB的低通有源滤波电路过滤除去50Hz的人工照明装置 光源干扰信号。3.根据权利要求2所述的用于迈克尔逊干涉仪的干涉条纹自动计数方法，其特征在于，所述将数字电压信号进行二值化处理转换为高电平或低电平的详细步骤如下: 1)预先调节迈克尔逊干涉仪的鼓轮使迈克尔逊干涉仪毛玻璃上的干涉条纹相对光电传感器冒出或缩进，采集光电传感器输出的模拟电压信号，将所述模拟电压信号过滤除去50Hz的人工照明装置光源干扰信号并转换为数字电压信号，获取数字电压信号中的电压最大值和电压最小值，根据所述电压最大值和电压最小值分别设置电压上阈值和电压下阈值； 2)对光电传感器当前输出的数字电压信号进行判断，将光电传感器当前输出的数字电压信号转换为高电平或者低电平；当数字电压信号从小于电压下阈值上升到大于电压上阈值时，输出高电平；当数字电压信号从大于电压上阈值下降到小于电压下阈值时，输出低电平；当数字电压信号处于高电平阶段时，若数字电压信号值下降但没有小于电压下阈值则保持输出高电平状态；当数字电压信号处于低电平阶段时，若数字电压信号值上升但没有大于电压上阈值则保持输出低电平状态。4.根据权利要求3所述的用于迈克尔逊...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓敏，王永建，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：