虚拟电工电子实验室的设计与实现

发布时间：2017-04-30 23:05

  本文关键词：虚拟电工电子实验室的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：职业教育的发展需包涵三个基本要素:师资、教材和实训装备。在师资、教材基本确定之后,实训装备成为影响人才培养质量的关键因素。目前,大多数职业学校的实训装备陈旧,实训设备重复投入,实训室利用率低,实验课程设置跟不上专业技术的发展,实验室教学手段单一等诸多问题。要解决这些问题,首先需改善实验条件,购置大量的实验设备组建实验室,这就意味着需要投入大量的资金,同时,还需要极高的维护成本,这种硬件实验室的缺点愈发凸显。而虚拟实验室能够有效的解决设备投入和后期维护等问题,还能优化职业学校的数字化资源,提升学校办学水准。本文主要是以计算机为基础,运用实验室虚拟仪器工程(LabVIEW)编程语言平台,开发了几种常用的虚拟仪器,借助教学实验虚拟仪器套件(NI ELVIS)、数据采集卡(DAQ)、实现虚拟电工电子实验室系统的登陆界面、常规测量仪器和电工电子基础实验的设计。该实验室系统由两大部分组成,一是虚拟仪器的设计开发:采用模块化设计方法,对虚拟万用表、虚拟数字滤波器、虚拟信号发生器等相关原理、程序框图以及前面板图的设计过程进行了细致阐述;二是充分结合电工电子实验课程实际教学的相关要求,开发设计了电路功率测量实验,二极管、三极管特性曲线测试实验,基本运算放大电路测试等四个虚拟教学实验。本实验室系统是基于计算机技术和仪器测量技术基础上的,对职业学校现有的电工电子课程实验教学的一个有效的补充,使实验教学更具职业性、可操作性、灵活性和智能性,学生也更容易对实验教学产生兴趣,有助于学生技能和创造性的培养,同时也是对实验教学效果的提升。
【关键词】：数据采集 虚拟仪器 虚拟实验室 实验室虚拟仪器工程平台
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：G712.4;TN0-4;TM1-4;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 论文研究背景10-14
• 1.1.1 实验教学的现状10-13
• 1.1.2 虚拟仪器在教学上的运用前景13-14
• 1.2 论文研究的意义14-15
• 1.3 论文研究的内容15-18
• 1.3.1 本文的技术路线和研究方法15-16
• 1.3.2 本文的大体框架16-18
• 第二章 虚拟实验室教学系统设计基础18-33
• 2.1 虚拟仪器18-20
• 2.1.1 虚拟仪器的系统组成18-19
• 2.1.2 虚拟仪器的工作过程19
• 2.1.3 虚拟仪器的主要特点19-20
• 2.2 虚拟仪器硬件组成部分及功能20-24
• 2.2.1 信号调理及硬件选取20-21
• 2.2.2 数据采集卡21-24
• 2.3 虚拟仪器软件开发平台24-27
• 2.3.1 开发平台24
• 2.3.2 LabVIEW软件开发步骤24-27
• 2.4 数据信号采集技术27-32
• 2.4.1 数据采集27-29
• 2.4.2 数据分析及处理29-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第三章 虚拟电工电子实验室教学系统的总体设计33-41
• 3.1 实验室的教学系统的虚拟化33-38
• 3.1.1 建设虚拟实验室的目标和平台需求33-34
• 3.1.2 虚拟实验室操作平台NI ELVIS34-38
• 3.2 总体方案设计38-40
• 3.2.1 虚拟实验教学系统体系设计38-40
• 3.2.2 实验数据流程图的设计40
• 3.3 本章小结40-41
• 第四章 演示性实验模块41-56
• 4.1 设计实验室界面41-43
• 4.2 虚拟万用表的设计43-48
• 4.3 虚拟函数信号发生器的设计48-51
• 4.4 虚拟数字滤波器51-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 实操型实验模块56-75
• 5.1 功率测量实验56-64
• 5.1.1 功率测量的总体设计方案56
• 5.1.2 基于LabVIEW的软件设计56-61
• 5.1.3 DAQ采集参数设置界面61-63
• 5.1.4 仿真结果63-64
• 5.2 RC充放电实验64-67
• 5.3 二极管特性测试实验67-69
• 5.4 三极管输出特性测试实验69-71
• 5.5 基本运算放大电路测试实验71-74
• 5.6 本章小结74-75
• 第六章 总结和展望75-78
• 6.1 总结75-77
• 6.2 展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张国华;王如松;;虚拟仪器技术对改革实验教学的作用[J];四川职业技术学院学报;2006年02期

2 林爽;杨风;;基于LabVIEW的多通道数据采集系统的研究[J];山西电子技术;2009年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张陈荣;基于LabVIEW的虚拟实验仪器的研究与开发[D];合肥工业大学;2007年

  本文关键词：虚拟电工电子实验室的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：337747