MATLAB支持的锁相放大器测试系统：自动化与可视化优化

该篇毕业论文深入探讨了基于MATLAB和锁相放大器的测试系统设计。锁相放大技术作为一种精密的信号处理工具，特别适用于在高噪声环境下提取特定频率信号的幅值和相位，它通过与待测信号保持同步的参考信号来进行相敏检测。锁相放大器在多个领域如传感器信号分析、材料物理性质测试、生物信号处理等中扮演着重要角色。 论文针对锁相放大器在实际应用中的局限性，如参数设置复杂、数据可视化程度不足以及自动化程度较低等问题，提出了计算机控制的解决方案。作者利用MATLAB编程语言，构建了一个智能化的测试系统，通过GPIB-USB-HS接口与SR830型锁相放大器和交流电流源进行通信。MATLAB不仅用于系统的控制，还实现了数据的实时读取和图形化展示，极大地提升了系统的易用性和效率。 论文的核心部分是设计了一款基于MATLAB App Designer的专用应用程序。这款APP采用了模块化布局，包括界面控件层、功能层和代码层，以简化操作流程，如测控操作、参数设置和状态监测。特别地，APP具备自动参数获取功能，能适应不同量程的测试需求，减轻了繁琐的手动设置。此外，APP还实现了多参数数据的实时可视化对比，增强了系统的直观性和数据处理能力。 论文的应用实例中，作者详细研究了锁相放大器在实验室研发的传感器元件测试中的应用。通过对锁相放大器参数的深入分析，作者优化了默认设置并根据不同测试需求进行了精确调整。通过APP，研究人员能够有效地捕捉传感器元件在交流激励下的电压信号变化，特别是对其一次和三次谐波成分的分析，从而揭示了元件的特性。最终，该系统成功地实现了对锁相放大器的高效控制，以及信号的有效提取和可视化，显著提升了传感器元件特性的表征精度和复杂测试的便利性。 这篇毕业论文不仅展示了MATLAB在锁相放大器测试系统设计中的实用价值，还提供了一种新的方法来提升实验设备的自动化和数据处理能力，对于科学研究和工程实践具有重要的理论和实践意义。