虚拟实验技术的应用研究

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:lang_tianhua
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实验是教学活动中一个必不可少的环节,尤其是电工电子等实践性很强的专业,实验教学更是至关重要。然而,实验可能是最为昂贵的教学活动,构建一个实验室需要投入大量的资金来购置仪器并承担着高昂的维护费用;其次,随着科学技术的不断发展,原有的实验设备由于陈旧老化等原因,难以满足实验教学的要求;再者,网络教学已被认为是现代教育的一种新模式,但如何解决网上实验也是亟待解决的问题。本文介绍了一种如何创建基于Internet的网络虚拟实验系统的新方法。系统的体系结构采用浏览器/服务器模式实现,实验者通过IE浏览器就可远程访问服务器。采用LabVIEW 7.1虚拟仪器开发环境设计出友好的人机交互界面,通过NI公司PCI-6220多功能采集卡的数字I/O口实现测试点、实验项的切换,由模拟I/O口完成被测量的采集。选取较有代表性的实验并进行归类组合,实现智能化的实验课件电路板设计。采用远程面板技术实现系统的远程通信。设计本实验系统主要包含以下几方面的工作:硬件设计、软件设计和远程通信。实验系统的硬件设计包括:工作原理、硬件构成和主要硬件电路介绍,主要阐述了实验课件电路板的设计特色;实验系统的软件设计包括:LabVIEW开发环境的特点、体系结构、设计流程图,重点阐述了“单级放大电路”的前面板及框图程序设计;在实验系统的远程通信中阐述了基于远程面板技术的网络化通信过程,同时给出了“单级放大电路”和“负反馈放大电路”的测试结果。目前,本实验系统可以实现模拟电子电路的部分实验,实验结果证明了本设计方法具有良好的实用性。它将实际硬件操作与仿真设计、虚拟仪器与网络技术相结合,打破了传统实验受时间、地点的限制,同时也避免了软件仿真的结果过于理想。随着课题的继续深入,将进一步充实网络虚拟实验室系统,更好的为实验教学服务。
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