基于NI+ELVIS的网络化实验教学平台
NI-ELVIS实验平台的基本操作报告
虚拟仪器设计实验报告课程名称虚拟仪器设计学院仪器科学与光电工程学院学院系别仪器仪表工程班级研1204班姓名李金凤学号 2012020117指导老师刘桂礼、孔全存实验一NI-ELVIS实验平台的基本操作一实验目的通过使用ELVIS上的标准函数信号发生器（FGEN），示波器（SCOPE），数字信号输入（DigIn），数字信号输出（DigOut）等仪器功能，了解和掌握ELVIS平台自带的虚拟仪器软面板的使用。
二实验内容1.检查NI ELVIS的硬件连接与配置具体步骤为：（1）检查ELVIS工作台的电源已经连接并打开，并且已经通过USB 线缆连接至PC机（2）通过开始>>所有程序>>National Instruments>>Measurement & Automation打开NI Measurement & Automation Explorer ，也可以直接在桌面上通过直接打开图标来完成。
（3）在MAX中单击“设备和接口”，如果连接正常，应该前面的板卡符号应该显示为绿色. 可以单击右键选择“自检”对设备进行自检. 检查设备名是否已经是像下图一样显示为“Dev1”，如果不是的话，点击右键可以将设备重命名为“Dev1”具体如下图：图1 MAX图片分析：上图中可能采集卡的不同，对应的显示也有所不同，实验中我们用的是PCI-6251，则上图中的DAQ采集卡显示应为NI PCI-6251。
2.函数发生器（FGEN）和示波器（SCOPE）具体实验步骤为：（1）检查ELVIS工作台和Prototyping Board的电源均已开启. 然后通过Windows中的开始>>所有程序>>National Instruments>>NIELVISmx for NI ELVIS & NI myDAQ>>NI ELVISmx Instrument Launcher 打开NI ELVISmx Instrument Launcher，如下图：图2 NI ELVISmx Instrument Launcher（2）分级点击上图界面中的Function Generator和Oscilloscope，打开信号发生器和示波器的软面板操作界面，按下图进行设置：通过函数发生器产生一个100Hz，峰峰值2V的正弦信号，然后通过示波器进行观察。
基于LabVIEW的电工电子虚拟实验平台设计
基于LabVIEW的电工电子虚拟实验平台设计许晨;张勇【摘要】电工电子虚拟实验平台是计算机网络技术和虚拟仪器技术的有效结合.基于LabVIEW软件与数据库技术,设计电工电子虚拟实验平台中的虚拟巴特沃斯滤波器、虚拟调幅波解调器、虚拟微分器与积分器,并分析了其工作的原理、设计流程、仪器面板、仪器各模块程序框图,开发了周期信号频谱分析实验,最后通过Web服务器完成了平台的网络发布.【期刊名称】《攀枝花学院学报》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】6页(P58-62,74)【关键词】虚拟仪器;LabVIEW;SubVI;LabSQL;Web服务器【作者】许晨;张勇【作者单位】宿州职业技术学院机电工程系,安徽宿州234000;宿州职业技术学院计算机系,安徽宿州234000【正文语种】中文【中图分类】TP391.9根据教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》和《2017年教育信息化工作要点》等相关文件要求——以信息技术为着力点，以专业的实验实训项目为基础，建设示范性虚拟仿真实验教学项目[1]。
运用基于LabVIEW的虚拟仪器技术，以计算机为构建节点，以网络为脉络，设计集成多种功能的实验平台，利用软件来模拟出常用的仪器与仪表。
使用者通过计算机，就可以达到模拟使用真实仪器的效果。
以LabVIEW软件为设计基础，设计出电工电子虚拟实验平台，来满足科研与日常教学的使用。
1 电工电子虚拟实验平台的数据库及管理电工电子虚拟实验平台是由多个子程序组成的,该平台包括用户(学生)、电工电子实验登陆，管理员登录等界面。
登陆界面主要有以下三种身份，即系统管理员，教师和学生，这三种身份拥有不同的权限，只有当输入了用户名以及与其相对应的密码时，才可以使用其权限进入操作界面，若身份不“匹配”，就会提示“用户名或密码不正确”。
在实验前要对存储在服务器中的数据进行操作，再利用LabVIEW根据相同的数据调用需求对数据进行调用。
基于ELVIS的模块化网络教学实验系统开发
术
第 ３ ６卷 第 １ Ｏ期
ＥＬＥＣＴＲ（ ） ＮＩ Ｃ Ｍ ＥＡ Ｓ ＵＲＥＭ ＥＮ Ｔ ＴＥＣＨＮＯＩ ＯＧＹ
基于 Ｅ Ｌ Ｖ Ｉ Ｓ的 模 块 化 网 络 教 学 实 验 系 统 开 发 ＊
粱 月仙 张 嘉 琛 诸 心 阳 范 宝 嘉 李 明 明 周 求湛
（ １ ． 吉 林 大 学 通信 工程 学 院 长春 １ ３ ０ ０ ２ ２ ； ２ ． 吉林 大 学 网络 中心 长 春 １ ３ ０ ０ ２ ２ ）
摘
要 ：为 了 构 建 ～ 个基 于虚 拟仪 器技 术 的 网络 化 虚 拟 实 验 室 ， 首 先 利 用 ＮＩ Ｅ ｌ ＶＩ Ｓ教 学 平 台 设 计 了一 套 实 验 教 学
系统 ， 然 后 提 出 了 网络 化 教 学 实 验 系 统 的 软 件 设 计 及 实 现 方 法 。 该 实 验 系 统 采 用 模 块 化 的 设 计 思 想 ， 充 分 利 用 了
Ｅ ｌ ＶＩ Ｓ的 软 硬 件 资 源 。在 现 行 局 域 网 构 架 之 上 ， 以 电Ｔ 电子 教 学 实验 为 例 ， 采用 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 程 序 设计 方 法 ， 通 过 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 服 务 器 端 软 件 本 身 的 Ｗｅ ｂ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ网络 通 信 功 能 ， 将实验结 果发布到 网上 ， 实 现 了数 据 的 远 程 访 问 和 共 享 ，
ｃ ｏ ｎｃ ｅｐ ｔ ｔ ｏ ｔ ａ ｋｅ ｆ ｕｌ ｌ ａｄ ｖ ａ ｎｔ ａ ｇｅ ｏｆ ｔ ｈｅ ｈａ ｒ ｄｗａ ｒ ｅ ａ ｎｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｓ ｏｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｅｌ ＶＩ Ｓ ｔ ｅ ａ ｃ ｈｉ ｎ ｇ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏｒ ｍ ．Ｏｎ ｔ ｈｅ ｅ ｘｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｉ Ａ Ｎ ａ ｒ ｃ ｈｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ， ｔ ａ ｋｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏｎ ｉ ｃ ｅ ｘｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ ｆ ｏｒ ｅｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ， ｔ ｈｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｔ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｗｅ ｂ ｓ ｉ ｔ ｅ ｂｙ ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ Ｗｅ ｂ Ｓ ｅｒ ｖ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｃ ｏ ｍ ｍ ｕｎｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｕｎ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｉ ａ ｂＶ Ｉ ＥＷ ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｉ ｔ ｓ ｅ ｌ ｆ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈｅ ｄ ａｔ ａ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎｄ ｓ ｈａ ｒ ｉ ｎ ｇ．Ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ Ｉ ａ ｂ ＶＩ ＥＷ ｐｒ ｏｇ ｒ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｐｐ ｒ ｏａ ｃ ｈ， ｔ ｈｅ ｇ ｏ ａｌ ｏ ｆ ｂｕ ｉ ｌ ｄｉ ｎｇ ａ ｎ ａ ｒ ｃ ｈｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕｒ ｅ
ELVIS 教学平台设计与应用
被截斷後無波形圖
反向放大器 目的：驗證理論。 在麵包板上建立一個如下圖所示，簡單的 741反向運算放大電路其增益為10
反向放大器於伺波器圖
四、參考文獻
反向放大器接線圖
1. 簫子健、儲昭偉、王智昱 等編著， ﹝1998/9﹞，LabVIEW 基礎篇 ，高 立有限圖書公司。
2. 惠汝生 編著， ﹝2002/5﹞，自動量 測系統 – LabVIEW 二版 ，全華科 技圖書股份有限公司。
將 555 數位計時器的輸出端(接腳 3)接 到 7490 clock1 的輸入端(接腳 14)，可參考 本實驗第一頁的圖片。 啟動這些晶片的電源並觀察 LED 顯示這個 二進制計數器的計數結果。
也可啟動 NI ELVIS 選擇 Digital Reader，它可以在電腦上監控計數的結 果，並同時與綠色 LED 顯示的結果做比較。
RC 暫態實體接線圖 開啟 LabVIEW。選出 RC Transient.vi。利 用 LabVIEW APIs 使電源供應器開啟 5 秒後 再關閉 5 秒，最後您可以在 LabVIEW 繪出 的圖上觀察到電容器兩端的電壓變化。
2
使用 labview 程式運行 RC 暫態電路圖 程式流程分析： 在 NI ELVIS 機器上給予+15V 電壓訊號輸 入，在充電情況中，通過一個 update.vi 讓波形上升最高能到達 5V，再經由第一個 DAQ 小幫手顯示在波形圖上；在放電情況 中，通過一個 update.vi 讓波形下降最低 能到達 0V，經由第二個 DAQ 小幫手顯示在 波形圖，在此 DAQ 小幫手說明請看上面說 明即可。 結果：
RC 暫態曲線圖
邏輯分析儀 目的：在利用 NI ELVIS 的數位工具來分析 一些數位電路，例如數位鐘、數位計數器 以及邏輯分析儀。
基于LabVIEW的半实物虚拟仿真实验平台
图1 系统总体设计框图图2 输出信号示意图1 基于LabVIEW的半实物虚拟仿真平台系统总体方案设计本设计中，各种被测信号经过传感器、放大整形滤波、现场单片机（MSP430）采集缓存等处理后，输送到单片机中，通过单片机计算处理后，实现与上位机的通信。
同时，来自上位机的信号经RS232总线传输到采集节点，驱动数据采集。
基于LabVIEW的半实物虚拟仿真平台系统整体结构框图如图1所示。
其中电源电路使用24V稳压电源，保障电源的稳定，霍尔传感器的输出脉冲信号要先进行放大滤波处理后再送入A/D转换器转换成数字量。
驱动电路通过隔离电路达到弱电控制强电，从而驱动电机。
温度传感器输出的是数字量，直接被MSP430采集，采集到的数据缓存供单片机调用。
采集节点通过RS232总线与上位机通讯，实现各项数据的实时显示、存储和越限报警等功能。
2 系统硬件设计2.1 单片机控制部分在指令的控制下打开或关闭，从而使单片机执行相应的程序，达到控制目的。
2.2 电机驱动模块BLD-300B直流无刷电机驱动器是针对中功率低压直流无刷电机的高性能无刷驱动产品。
该直流无刷电机驱动器采用高性价比的解决方案设计而成，适用于功率为48V、440W，或24V、300W的三相直流无刷电机的转速调节。
BLD-300B可提供内置电位器RV调速、外接电位器调速、外部模拟电压调速、上位机（PLC，单片机等）PWM调速等功能。
同时该驱动器具备大转矩启动、快速启动及制动、正反转切换、手动及自动调速相结合、异常报警信号输出等特点。
输入电压为图3 串口硬件原理图图4 通讯方式示意图能同时收发数据，这样的传送方式称为半双工。
采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器通过收发开关分时转接到通信线上进行方向的切换。
当数据的发送和接收分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工传送方式。
在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传输。
NI-ELVISⅡ在模拟电子技术实验教学中的应用
ＮＩ －ＥＬＶＩＳ ＩＩ 是由美国国家仪器有限公司 （ Ｎａ⁃
ＣＡＩ Ｘｉａｏ － ｙａｎ， ＷＡＮＧ Ｚｈａｏ － ｐｉｎｇ
速并方便地开发他们自己的电路， 并进行交互式测 试，ＬａｂＶＩＥＷ 和 ＬａｂＶＩＥＷ Ｓｉｇｎａｌ Ｅｘｐｒｅｓｓ 环境提 供 了直观的界面来进行测量， 方便学生将实测数据和 仿真数据在同一个界面中进行比较， 解决了传统方 式中耗时长㊁精度低的不足㊂ 同时在实验教学中引 入 ＮＩ －ＥＬＶＩＳ ＩＩ 虚拟仪器实验平台， 不但可以节省 大量仪器设备的经费投入， 也有助于提高实验教学 课程的开设水平，有效地改善实验教学条件，改革实 验教学方法，更新实验教学内容 ［３］ ㊂
蔡晓艳， 王照平
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＮＩ － ＥＬＶＩＳ ＩＩ ｉｎ ａｎａｌｏｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ
（ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｕａｎｇｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００６３， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｆｏｒｍ ｏｆ ｃｏｌｌｅｇｅ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｗ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉ⁃ ｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ， ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ＮＩ － ＥＬＶＩＳ ＩＩ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ａｎ⁃ ａｌｏｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ． Ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＮＩ － ＥＬＶＩＳ ＩＩ ｉｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ ｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ， ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄａｔａ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｄａｔａ， ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｍｏｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｅｆｆｉ⁃ ｃｉｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｓｔｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｉｎｔｅｒｅｓｔ ａｎｄ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｃｉｏｕｓｎｅｓｓ， ｄｅｅｐｅｎ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ， ｃｕｌｔｉｖａｔｅ ｔｈｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｏｎｓｃｉｏｕｓｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｖｉｒｔｕａｌ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ； ＥＬＶＩＳ ＩＩ； ａｎａｌｏｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｔｅａｃｈｉｎｇ ㊀ ㊀ 为了实现高技能应用型人才培养目标， 各高等 院校都在进行全面的课程内容整合以及教学方法的 改革 ［１］ ㊂ 大多数学校都建设了软件仿真实验室， 学 生可以不必顾虑部件和仪器会损坏， 在实验室先对 需要完成的实验进行仿真， 仿真成功后进行硬件实 验，但传统的实验装置在比较仿真数据和实测数据 时具有耗时长㊁精度低的缺点，极大地限制了学生通 过动手 实 验 去 理 解 基 本 概 念 和 理 论 的 成 效㊂ ＮＩ －
NI基于软件无线电理念的通信实验教学平台介绍_Final
Digital Communications Lab Manual Authored by Dr. Robert Heath
16
通信系统原型科研平台——NI PXI
测试管理软件 LabVIEW 及射频与无线工具包
驱动
调制工具包 频谱测量工具包
PXI / PXI Express
多核处理
26.5GHz矢量信号 发生器/分析仪
4
NI中国公司
• • • • • • • 总部设在上海
浦东张江集电港
销售部门 市场部门 技术支持部门 研发部门(R&D) 中文网页 /china /china/academic 院校市场部email china.academic@
5
National Instruments的客户分布
NI基于软件无线电理念的 通信实验教学平台
田砾
NI高校技术市场工程师 射频通信方向 li.tian@
您将了解：
• NI公司简介
• 基于NI平台助力通信实验教学愿景
• NI USRP 软件无线电教学平台
• NI PXI 通信系统原型科研平台
2
NI 公司简介
3
National Instruments
(含在数字通信教学套件内)
(免费下载: /courseware)
32
Standford教学案例
教学需求 • 与真实信号交互 • 使学生较早地接触到射频/通信 • 与科研接轨 教学方案 • 软件无线电平台 • 易上手 • 易维护 • 价格合理
“The course evaluations for our class was fantastic. Students rated the class 4.94/5.0, likely one of the highest ratings among all classes in the School of Engineering at Stanford.” Dr. Sachin Katti, ECE
结合ELVIS实验平台的LabVIEW教学心得
结合ELVIS实验平台的LabVIEW教学心得摘要：随着全球产业信息化，计算机技术的重要性日益凸显，逐渐成为了现代化技术的主导者与风向标。
在计算机技术不断革新与发展的带动下，各行各业的技术也随之受到影响，加快了更新的步伐。
基于计算机技术的虚拟仪器系统技术自其惊鸿出世以来，便以其不可抗拒之力在测控领域掀起了一场革新的风暴。
这场虚拟仪器技术的风暴已经成功席卷欧美，在欧美的测控行业虚拟仪器技术日趋成熟，大规模取代传统仪器，占据了行业主导地位。
与此同时这场让人耳目一新的风暴并未就此止步，它带着其全新概念与技术正向亚洲袭来，给传统的教学与科学研究带来了翻天覆地的变化。
虚拟仪器技术现已广泛应用于电子、电气、计算机、机械、生物、物理化学等工程领域的测试、测量和自动化中。
关键词：labview；实验平台中图分类号：g642文献标识码：a文章编号：1009-0118（2013）02-0059-02labview（laboratory virtual instrument engineering workbench）是虚拟仪器概念的首创者，是美国national instruments（简称ni）公司推出的一个图形化软件开发环境。
ni 公司称，labview是一个通用软件的开发平台。
确实，在一般的数据管理、科学计算等方面，在labview环境下也可以开发出优秀的应用程序。
但是labview最大的优势还在于测控系统的开发。
因为它不仅提供了几乎所有经典的信号处理函数和大量现代的高级信号分析工具，而且labview程序还非常容易和各种数据采集硬件集成，可以和多种主流的工业现场总线通讯以及与大多数通用便准的实时数据库链接。
基于labview的诸多强大功能，对此也就不难理解美国ni公司提出的著名口号——the software is the instrument（软件就是仪器）。
labview程序语言教学不能仅仅被定义为编程能力的基础教育，而是电子信息与测试领域内的专业课程。
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１５ ５
提 出的虚 拟测量 仪 器 （ Ｉ 的概 念 ， 发 了传 统 仪 器 领 Ｖ） 引
域 的一场 重 大变革 ， 得 计 算 机 和 网 络技 术 与 仪 器 技 使
术 充分结 合 起 来 。Ｎ 公 司 提 供 的 行业 标 准 图 形 化 编 Ｉ
服 务器 端 的实际信 号源 的变化情 况通 过摄像 机采 集到 计 算机 中 ， 与程序 面板 同 时发布 到 网页上 ， 时地呈现 实
量、 电力工 程 、 自动 化 检 测 、 空 航 天 、 疗 、 障 诊 断 航 医 故 和教 学科 研领 域都 有极 为广 泛 的应用 。
图 １ 系 统 总 体 框 图
客户 端
２ ２ 多传感 器数 据采 集实 验 系统 硬件 设计 ．
Ｎ Ｌ Ｉ Ｉ Ｖ Ｓ是美 国 Ｎ 公 司创 建 的一个 为 课 堂 或 实 Ｅ Ｉ
间 和空 间的 限制 ， 它将 多媒 体技术 、 网络技术 和虚 拟仪 器结 合在 一起 ， 采用 多媒 体 技 术 在计 算 机 上 建立 虚 拟
实 验室环 境 ， 提供可 操作 的虚拟 实验仪 器 ， 学生 在互 使
联 网上通 过接 近真 实 的人 机 交 互界 面 完 成 实验 ， 同时
关键 词 ： 网络 实 验 室 ；虚 拟 仪 器 技 术 ；数 据 采 集 ； Ｉ Ｌ Ｉ ； ａＶ Ｅ Ｎ Ｖ Ｓ Ｌ ｂ ＩＷ Ｅ
中图分 类号 ：Ｐ３ １ Ｔ １
文 献标 志码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ６— １７ ２ １ ） ５— １ ４— ４ １０ ７ ６ （０ ２ ０ ０ ５ ０
设计 、 仪器 、 制 、 控 电信 和嵌入 式／ 单片 机课 程理 论 中的
教学 。Ｎ Ｌ Ｉ Ｉ Ｖ Ｓ和 Ｎ ｈｓ 及 Ｎ ａ Ｖ Ｅ 软 件 一 Ｅ Ｉ Ｍｕ ｉｍ ｉ Ｉ ｂ ＩＷ Ｌ
传感 器 实验 ， 由传感 器 采 集 后 的信 号 经 过 信号 调 理 电
路 ， Ｅ Ｖ Ｓ中相 应 的通 道 连 接 ， 中 Ｅ Ｖ Ｓ与外 部 与 ＬＩ 其 ＬＩ 硬 件 电路 的连接 如 图 ２ 示 。 所
ｃ ｎ ｂ ｅ ｔｔ ｈ ｂ ｉｅ ｔ ｒ ｕｇ ｅ ｅ ｖ ｒ ｉ ｈ ｂ ＥＷ ｏ ｗａ ｅ ｔ ｒ ｖ ｄ ｅ ｓ ｗｉ ｅ ｗｏ ｋ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌ ａ ｅ ｓ ｎ ｏ ｔ ｅ ｗｅ ｓｔ ｈ ｏ ｈ Ｗ ｂ Ｓ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｌａ ＶＩ ｓ ｆ ｒ ｏ ｐ ｏ ｉ ｅ ｕｓ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｈ ｔａ ｈｎ ｌｔ ｒ ． ｅ ｃ ｉ ｇ ｐ ａｆ ｍ ｏ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｎ ｔ ｒ ａ ｒ ｔｒ ｄｓ ｅｗｏ ｋ ｌｂｏａ ｏ ｙ；ｖｒｕａ ｎ ｔｕ ｎ ｅ ｈｎ ｑ ｅ；ｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ；ＮＩＥＬＶＩ ｉｔ ｌｉ ｓｒ ｍｅ ｔｔ ｃ ｉ ｕ ａ ａ ａ ｑ ｉｉｉ ｏ Ｓ； Ｌ ｂ ＥＷ ａ ＶＩ
ｉ ｔ ｒａ ｅ ｃ ｒｕｉ． ａ ｉ ｇ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｏ ｈ ｕｎ ｔｏ ｆｔ ＶＩ ｎ ｉｓｒ ｎ ｅｆ ｃ ｉｃ ｔ Ｔ ｋ ｎ ｄ ａ ｔｇ ｆｔ ｅ ｆ ｃｉｎｓｏ ｈｅ ＥＬ Ｓ ｉ ｎ ｔｕｍｅ ｔａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｅ ｄ ｔ ａｔｒ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｎ ｎ ｏ ｔｏ ， ｈ ａ ａ， ｆｅ ｒ ｃ ｓｉ ｇ，
化 实验教 学平 台， 配有相 应 的信 号 调 理 电路 和 外 围接 口电路 ， 成 了各 种 信 号 采 集模 块 。利 用 Ｅ Ｖ Ｓ 组 Ｌ Ｉ
在仪 器 、 制领 域 的功能 ， 控 结合 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 程序设 计 ， ａＶ Ｅ 将处理 后 的数据 ， 通过 Ｌ ｂ ＩＷ 服 务 器 端软件 本 身 ａＶ Ｅ 的 Ｗｅ ｅｖｒ 能发布 到 网上 ， ｂＳ ｒｅ 功 为使 用者提 供 了一 个 网络 化 的教 学平 台。
给 用户 。 系统 的总体构 建 如 图 １所 仅 能 轻 松 方便 地 完 成 与 各 种 ａＶＥ 不
软硬 件 的连 接 ， 能 提供 强 大 的后 续 数 据 处 理 能力 。 更
Ｌ ｂ ＩＷ 不仅 内置 有 数 据 采集 和信 号 处 理模 块 …， ａＶＥ 而且 还有 网络 发布 和 网络通 信及 管 理 等功 能 … 为 构 ， 建 网络实 验室 和实 现远程 教 学提供 了巨大 的便 利 。 Ｎ 还 提 供 各 种 硬 件 设 备 ， 及 Ｇ Ｉ Ｄ Ｑ、 号 Ｉ 涉 ＰＢ、 Ａ 信 调理 、 图像 采集 、 动 控 制 和嵌 入 式 等 领 域 ， 电子 测 运 在
Ａ Ｎｅ ｗｏ ｋ Ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ａ ｈ ｎ ａｆ ｒ Ｂ ｓ ｄ ｏ ＥＬ Ｓ ｔ ｒ ｘ ｅ ｉ ｍｅ ｔ ｌ Ｔｅ ｃ ｉｇ ＰＩｔ ｍ ａ ｅ ｎ ＮＩ ＶＩ Ｏ
Ｈ ｉ ａ ｇ Ｃ Ｅ ０ 一 ｉ Ｚ Ｏ ｉ— ａ ， Ｑ Ａ ｈ—ｏｇ ｕＪ－ ｎ ， Ｈ Ｎ ｙ ｚ ， Ｈ Ｕ Ｑ ｕｚ ｎ ＩＮ Ｚ ｉ ｎ ｋ ｈ ｈ ｈ
ｎ ｔ ｒ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ｅ ｃ ｉ ｐ ａｆｒ ｅｗｏ ｋ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ａ ｈｎｇ ｌｔｏ ｍ ｏ ｍｕ ｔ－ｅ ｓ ｒ ａ ａ ｃ ｕ ｓｔｏ ｓ ｓｅ ｆ ｌｉｓ ｎ ｏ ｄ ｔ ａ ｑ ｉｉ ｎ ｙ ｔ ｍ ｂ ｓ ｄ ｎ ｉ ａ ｅ ｏ ＮＩ ＥＬ Ｓ ｎｄ ＶＩ ａ Ｌａ ＶＩ ｂ ＥＷ ｃ ｎ ａ ｎ ａ ｉｕ ｉｎ ｌａ ｑ ｉｉ ｏ ｄ ｌ ｓ ｅ ｃ ｏ ｉｈ ｈａ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄｉｇ ｓｇ ａ ｏ ｄ ｔｏ ｉ ｇ ｃｒ ｕｉ ａ ｄ ｐ ｒｐｈ ｒ ｌ ｏ ｔ ｉ ｓｖ ｒｏ ｓ ｓｇ ａ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｍｏ ｕ ｅ ， ａ ｈ ｆｗｈｃ ｓ ｃ ｒｅ ｐ ｎ ｎ ｉｎ ｌｃ ｎ ｉｉｎ ｎ ｉｃ ｔ ｎ ｅ ｉ ｅ ａ ｉ
样是 Ｎ 电子 教 学平 台 的重 要 组 件 ， ＩＥ Ｖ Ｓ包 括 １ Ｉ Ｎ Ｌ Ｉ ２ 款最 常 用 的 仪 器 组 合 ， 括 了 示 波 器 、 字 万 用 表 包 数
（ ＭＭ） 函数发 生器 、 Ｄ 、 可调 数 字 电源 、 动态 信 号分 析 器 （Ｓ 、 Ｄ Ａ） 波特分 析 器 、 ２线／ ３线 电流 一电压 分 析器 、 任
第 ３ １卷 第 ５期 ２１ ０ ２年 ５月
实 验
室
研
究
与
探
索
Ｖｏ ． ． １３１ Ｎｏ ５
Ｍ ａ ．２ ２ ｖ ０１
ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩ ＯＮ Ｉ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ Ｎ
基 于 Ｎ Ｌ Ｉ 网络 化 实 验教 学 平 台 Ｉ Ｖ Ｓ的 Ｅ
胡 继康 ， 陈永 志 ， 周 求 湛 ， 钱 志 鸿
基 金 项 目 ： 林 大 学 高 水 平 研 究 生 课 程 体 系 建 设 项 目 资 助 吉
（ ０ ０ ０ ４） ２ １ １０
作 者 简 介 ： 继 康 （ ９ ８一） ， 南 商 丘 人 ， 究 生 。 胡 １８ 男 河 研
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Ｉ据 集ｒ － Ｉ Ｌ ． ＤＯ 输 信 －） 数 采 － Ａ 出号 Ｊ ｌ ／
验室 服务 的先 进 的教 学 平 台¨ “ ， 以用 它 进 行 电路 可
为 构建 多传感 器 数 据采 集 网络 实 验 室 ， 文 设 计 本 了带有 １４针标 准 Ｅ Ｖ Ｓ接 口的多传感 器数 据采集 实 ２ ＬＩ 验 系统 ， 系统集 成 了光 、 音 、 该 声 温度 、 率 以及压 力等 频
排 专业 的人 员等 ， 这使 得实验 设备 后期 的维修 费用 高 ， 而且 消耗 了大量 的人 力 、 力和 财力 。近几 年 ， 物 高校 的
扩招 使得 相对 稀缺 的实验 室资 源在完 成教 学和科 研 目
的时显得 捉襟 见肘 ， 此外 ， 传统 的实 验室教 学最 大 的弊
收 稿 日期 ：０ １—０ ２ ２１ ５— ４
（ 吉林 大学 通信 工程学 院 ， 吉林 长春 １０ ２ ） ３ ０ ２
摘 要 ： 网络 实验 室的构 建为解 决 实验 室资源 紧缺 和 共享 实验 室资源提供 了一个 重要 途径 ， 它是 多媒体
技术、 网络 技 术 和 虚 拟 仪 器技 术 的 结 合 。 基 于 Ｎ Ｌ Ｉ Ｉ Ｖ Ｓ和 Ｎ ａＶ Ｅ 的 多 传 感 器 数 据 采 集 系 统 网络 Ｅ Ｉ ｂ ＩＷ Ｌ
０ 引 言
传 统 的实 验教 学 主要 依 赖 于 高 昂 的实 验 设 备 ， 同
时还需 要为 实验提 供充 足 的空间 ， 分配合 理 的时 间 ， 安
端在 于 限制 了学 生 的积 极性 和创 造性 ， 生 的创 新 能 学 力难 以得 到提 升 。为解决 上 述 问题 ， 络实 验 室 应 网
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发 展迅 速 ， 国国家仪 器公 司 Ｎ （ ａ ｏ ａ Ｉｓ ｍ ｎｓ 美 Ｉ Ｎ ｔ ｎｌ ｎｔ ｅ ｔ） ｉ ｒ ｕ
第５ 期
胡 继康 ， ： 于 Ｎ Ｌ Ｉ 等 基 Ｉ Ｖ Ｓ的 网络 化 实验教 学平 台 Ｅ
ｐ ｏ ｉ ｅ ｎ ｉ ｏ ｔ ｎ ｙ ｔ ｏｖ ｈ ｒ ｂ ｅ ｒ ｖ ｄ ｓ ａ ｍｐ ｒａ ｔｗａ ｏ ｓ ｌｅ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍ ｏ ａ ｏ ａｏ ｒｓ ｕ ｃ ｓ ｈ ｒａ ｅ ｎ ａ ｏ ａ ｏｙ ｅ ｏ ｒ ｅ ｈ ｒｎｇ Ｔｈ ｆ ｌｂ ｒ ｔｒ ｅ ｏ ｒ ｅ ｓ ｏ ｔｇ ａ ｄ ｌｂ ｒ ｔｒ ｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｓ ａ ｉ ． ｅ ｙ
提 供 网络实验 教学 的一体 化管 理功 能 。
１ 虚 拟 仪 器 和 Ｅ Ｖ Ｓ简 介 Ｌ Ｉ
近年来 ， 虚拟仪 器 （ ｉｕ ｌ ｎｔ ｍ ｎ， Ｉ Ｖ ｒ ａ Ｉｓｕ ｅ ｔＶ ） ｔ ｒ 技 术