监控设备

实验室环境监测设备驱动 — 温度控制器、高斯计、示波器、激光控制器、真空规

概述

quatm.monitor 包提供实验室硬件和环境条件的监控驱动。每个监控器作为独立进程运行，通过 RPC 框架暴露功能，持续轮询硬件设备并将读数发布到分布式属性系统，供 GUI、日志和实验反馈使用。

注意：每个监控模块都是可独立运行的脚本。RPC 绑定地址通过命令行参数配置。

温度控制器 — LFI3751

Wavelength Electronics LFI-3751 温度控制器驱动，通过 RS-232 串口通信。

主要功能

  • NTC 热敏电阻校准（Steinhart-Hart 系数）
  • 温度和电流限制配置
  • PID 自动优化 (auto_PID)
  • 传感器类型选择（热敏电阻、RTD、AD590、LM335）

使用示例

from quatm.monitor.LFI3751 import LFI3751

tc = LFI3751("/dev/ttyUSB0")
# 配置 NTC 热敏电阻参数
tc.set_sensor_properties(a=1.125e-3, b=2.347e-4, c=8.563e-8)
# 设置温度限制
tc.set_temperature_limits(lo=15.0, hi=35.0)
# 设定目标温度并启动
tc.set_temperature(25.0)
tc.turn_on()
# 读取当前温度
current_temp = tc.get_temperature()
参数说明
port串口设备路径，如 /dev/ttyUSB0

高斯计 — PCE-MFM_3000

PCE-MFM 3000 高斯计驱动，通过串口返回磁场读数（Gauss）。

使用示例

from quatm.monitor.PCE_MFM_3000 import PCE_MFM_3000

gm = PCE_MFM_3000("/dev/ttyUSB1")
b_field = gm.get_b()  # 返回磁场值 (Gauss)

⚠️ 注意：霍尔探头的磁场校准会随时间漂移，Feshbach 共振实验建议定期对照已知原子跃迁（如 RF 谱）重新校准。

示波器 — ds1054z

Rigol DS1054Z 数字示波器驱动，通过 PyVISA SCPI 命令进行波形捕获、电压测量和频率分析。

参数说明
resourceVISA 资源字符串

激光控制器 — dlc_pro

Toptica DLC pro 激光控制器接口，监控激光二极管电流、温度设定值、压电扫描参数和锁频状态。

使用示例

from quatm.monitor.dlc_pro import toptica

laser = toptica("192.168.1.50", 1998)
locked = laser.get_lock_status()    # 检查锁频状态
error = laser.get_error_signal()     # 读取锁频误差信号

真空规 — mvc3

真空规驱动，用于监测实验腔体的真空度。在冷原子实验中，超高真空（UHV）环境对原子寿命至关重要。

LFI3751 温控器

Wavelength Electronics LFI3751 温控器驱动：PyVISA 通信。

高斯计

PCE-MFM 3000 高斯计驱动：串口通信，实时磁场测量。

腔体环境传感器

Arduino 温湿度气压传感器：腔体环境实时监测。

PC 健康监控

CPU/内存/磁盘/网络实时监控：基于 psutil。

示波器

Rigol DS1054Z 示波器驱动：PyVISA 波形采集与电压测量。