杨氏模量反映了材料对于拉伸或压缩的形变能力，是表征材料形变能力的重要物理量。不管是在工程技术中还是机械电子中，是选择材料的重要参数之一，而金属丝杨氏模量的测量是大学物理中的基础实验之一。随着激光技术、传感器技术和电子技术的迅猛发展，也给一些传统的大学物理实验的改进提供了自动化和智能化的参考方案。　　 本文针对大学物理实验中传统的拉伸法测量金属丝的杨氏模量，给出了对该实验的自动化和智能化改进的解决方案。　　 本文首先介绍了金属丝杨氏模量测量的国内外发展现状、研究趋势以及研究意义。然后介绍了本文的研究内容，主要包括以下六个方面。　　 (一)利用光电位置敏感探测器(PSD)设计金属丝微小伸长量的位移测量系统。PSD传感器是一种对入射到光敏面上的光点位置敏感的光电器件，其输出的电流与光点在光敏面上的位置有关，以其响应度和分辨率高等特点，被广泛的应用在测距、测角度、二维坐标检测等精密仪器中。本文使用一维PSD传感器，分析了其原理和特性，对其各种干扰因素进行了分析，并在实验过程中加以克服。　　 (二)信号的采集系统的设计。对PSD输出的微小电流进行Ⅰ-Ⅴ放大电路设计，低通滤波的电路设计，以及A/D转化的电路设计，用C8051系列单片机STC89C52作为采集和数据处理部分的核心芯片。并使用Multisim10进行了电路仿真以及元件参数选择的测试。采用了OP系列的运算放大器，以及16位的AD7705设计A/D转化模块，并与上位机进行串口通信设计。　　 (三)针对大学物理金属丝杨氏模量测量的特点，测量软件使用VB6.0作为开发环境，是可视化的面向对象编程，由此开发的应用程序操作方便。并编写了AD驱动和数据采集的运算代码，直接得出金属丝杨氏模量的最后结果。　　 (四)对测量仪器的设计，克服传统测量中的体积大、读数不方便以及在调节时对准仪器困难等缺点，同时针对各种改进仪的成本高等特点，设计了卧式放置的测量仪的机械结构，并进行了实际测量操作，对PSD进行了巧妙设计，使用了暗盒和贴滤波片等滤光的处理。　　 (五)本文对PSD的输出电压对应的位移进行了标定，测得了大学物理实验中用到的钢丝的杨氏模量，并对数据进行了分析和与传统测量方法以及权威的测量结果进行了比较，得到了改进后的测量结果。　　 (六)最后，对本文中的研究可能引起的误差和不足的地方进行了总结，并对杨氏模量测量仪待改进的方向进行了展望。