虚拟实验平台的设计

虚拟实验平台的设计

张佳佳!黄辉先!颜长春

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湘潭大学信息工程学院自动化系湖南湘潭

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摘

要’简要介绍了虚拟仪器的概念(特点!阐述了电工电子虚拟实验室的功能(组成及具体实施方案)虚拟仪器的

引入!大大提高了实验效率!解决了设备不足的矛盾!降低了实验成本!增强了学生的积极性和创造性!使教学(科研迈上一个新的水平)

关键词’虚拟仪器*虚拟实验室*软件*教学中图分类号’+,

-./0.文献标识码’1

文章编号’#$$2-3-4"

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收稿日期’5$$2$5$5基金项目’获得校级项目资助

实验是教学活动中一个必不可少的过程!尤其是对于电工电子类等实践性很强的专业!

实验教学环节更是至关重要)学生只有通过足够的验证实验和一定数量的综合性实验!才能真正理解和掌握该学科的理论知识!才能获得一定的综合测试技能和实验能力!并初步具有处理实际测试工作的能力)而随着我国高等教育体制改革的深化!招生规模不断扩大!学生人数剧增!加上实验设备的陈旧(老化等!使许多高校难以满足实验教学的需要!因此!充实实验内容!增开综合性实验项目!进一步加强实验室建设!不断改革实验教学是十分必要的和紧迫的)

众所周知!仪器是实验的基础!是保证这些综合性测试实验的开设质量的关键)在电工电子实验室的建设中!教师普遍反映实验室常规设备有的已经老化!有的技术上有些落后!在当前学校经费较少的情况下!如果配置常规仪器(仪表!学校财力难以支付!也不符合目前学校的实际)而且!随着测试仪器的数字化(计算机化的发展趋势!传统测试仪器渐渐有被取代的趋势)如果运用虚拟仪器技术!以微机为基础!构建集成化测试平台!代替常规仪器(仪表!不但满足电工电子实验教学的需要!而且将这批微机可作为其他有关计算机课程教学用机!大大提高了设备利用率!降低了实验室建设的成本)

s 虚拟仪器

近几年来!虚拟仪器"k O ‘b S P \_U e b ‘S a ]U b e

!k _&技术得到迅猛的发展!是目前国内外测试技术和仪器制造界十分关注的热门话题)而且随着计算机软硬件技术(通信技术以及网络技术的飞速发展!为虚拟仪器技术的发展提供了广阔的前景)

所谓虚拟仪器!即是将现有的计算机主流技术与革新的灵活易用的软件和高性能模块化硬件结合在一起!建立起功能强大又灵活易变的基于计算机的测试测量与控制系统来替代传统仪器"

价格昂贵(功能单一&的功能)这种方式不但让用户享用到普通,W 机不断发展的性能!还可体会到完全自定义的测量和自动化系统功能的灵活性!最终构建起满足特定需求的系统)与传统仪器相比!虚拟仪器具有许多传统仪器无法比拟的优点!如表#所示)

以上这些优点使得虚拟仪器得到广泛的应用)虚拟仪器技术的实质是充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能)

虚拟仪器的基本构成包括计算机(虚拟仪器软件(硬件接口模块等!其中!硬件接口模块可以包括插入式数据采集卡"t K u &库v

并口(_c c c 2//接口"M ,_1&卡(k 4_控制器(串口v w x 5-5设备(,l W x 以及其他接口卡)目前较为常用的虚拟仪器系统是数据采集卡系统(M ,_1仪器控制系统(k 4_仪器系统以及这三者之间的任意组合)

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2张佳佳等’虚拟实验平台的设计

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