基于NI ELVIS Ⅱ+的信号处理技术虚拟仿真开放式实验教学探析

近几年,国家重点研发科技方向之一为海洋领域,目前水声工程领域的各科研单位亟须从事水声信号处理技术的研究型人才。针对这一需求,水声工程专业研究生课程教学改革必须体现"基础理论、分析方法和工程实践技术并重"的理念。在研究生一年级的课堂教学环节中,研究生可以灵活进入国家级开放式水声教学实验中心,通过调试NI ELVIS Ⅱ +信号处理实验箱,完成水声信号处理基础案例设计。这不仅可以开阔研究生的工程实践能力视野,也为研究生的毕业设计和未来从事科研工作建立一定的水声信号处理技术储备。

基于NI ELVIS Ⅱ+的波形变换电路实验设计

针对方波-三角波-正弦波变换电路实验问题,设计了基于NI ELVIS Ⅱ+平台的波形变换电路实验.首先介绍了利用运算放大器进行波形变换电路实验教学的整个过程,通过理论分析确定实验方案,然后在Multisim软件上进行仿真,最后在NI ELVIS Ⅱ+平台上搭建电路进行仿真验证和数据测试.

基于NI ELVISⅡ心电信号处理电路协同仿真

基于NI ELVISⅡ平台,本文针对具有实际应用价值的心电信号处理电路进行了协同仿真实验开发。通过对心电信号处理电路进行详细论证,在Multisim中设计仿真电路进行虚拟仿真,在NI ELVISⅡ原型实验板上构建硬件实验单元进行硬件实验,对仿真结果和实验结果进行协同分析,完成心电信号处理电路的协同仿真和验证。通过实验开发,进一步验证NI ELVIS平台在复杂模拟电路协同仿真实验领域的适用性、便捷性和优越性。

基于NI ELVISⅡ+的RC一阶电路时域与频域分析

为提高实验教学水平,增强学生对RC一阶电路的理解,基于NI ELVISⅡ+采用实验的方法对RC一阶微分电路和积分电路从时域和频域两个角度进行分析。通过直观的方式展示一阶微分电路与积分电路的物理意义,以及两种电路在信号滤波方面的应用,有利于激发学生的学习兴趣,加深学生对动态电路的理解,对电路基础实验教学具有一定的参考意义。

基于MATLAB软件和NI ELVIS平台的自动控制原理课程教学研究与改革

自动控制原理是多学科交叉的一门专业课,注重理论和实践的密切结合。该文通过对自动控制原理的抽象化和强理论性等特点以及学生学习缺乏积极性和主动性等问题的分析,为提高教学质量,深化课程的教学改革,培养学生分析和解决实际问题的能力,将MATLAB语言、NI ELVIS硬件平台和自动控制理论有机结合起来。理实平台结合的教学手段,丰富了课堂的多元化和创新性。学生可以直观地分析理论,编写相应控制程序,提高了学生的编程能力、创新思维能力和辩证思维能力,调动了学生对学习的积极性和主动性,大幅度提高了课堂教学效果。

基于NI ELVISⅡ+的方波发生器虚拟实验项目设计

针对学生缺乏软硬协同综合性虚拟实验教学项目训练的现状,设计了一种基于NI ELVIS Ⅱ+平台的方波发生器项目。根据方波发生器的技术指标,通过理论计算确定了各个元器件参数,并在NI ELVIS Ⅱ+电子实验平台上搭建了简单的方波发生器电路;通过Lab VIEW编写程序采集信号,进行参数变化的结果显示与实验数据验证。实践证明,NI ELVIS Ⅱ+平台和Lab VIEW软件可以帮助学生更方便、准确地对电路做出分析,激励同学们进行自主创新,解决不能自主选择元器件设计搭建电路和系统性学习的问题。

基于NI ELVIS Ⅱ+的音调控制电路虚拟实验平台设计

设计了一种基于NI ELVIS Ⅱ+的音调控制电路虚拟实验平台。该平台采用NI ELVIS Ⅱ+原型板完成电路的搭建,包括信号发生模块和信号采集模块;利用LabVIEW开发软件完成信号的发生、采集、处理和显示功能。实验平台具有良好的人机界面,能够根据学生的要求完成信号的发生、采集和处理,并自动保存波形图。实践证明,通过给学生提供开放的软件界面和自己搭建实验平台的机会,能够更好地帮助学生理解理论知识,增强实践和创新能力。

基于NI ELVIS Ⅱ的远程健康共享医疗设备

远程医疗作为实体医院的延伸,具有便捷且费用低的特点,可一定程度缓解我国医疗资源分布不均匀的问题,近年来,远程医疗飞速发展,各种远程医疗设备不断创新并且持续优化身体健康管理系统,使慢性病患者、偏远地区患者及行动不便患者更好的了解自身健康状况。远程健康共享医疗设备综合运用控制器、温度传感器、血压传感器、无线手握式心率传感器,配合LabVIEW编程环境编写上位机程序,将采集到的数据上传至NI Systemlink的服务器端,从而得出用户的身体状况分析结果,之后用户便可通过访问客户端获取自身温度、心率、血压等基础数据,享受共享科技带来的方便与快捷。随着远程医疗的发展,会减小发达地区和落后地区医疗资源的差距,还会优化传统的就医方式,使人们体验更高质量的就医方式。

基于NI ELVIS Ⅱ+平台的精密整流电路综合虚拟实验项目设计

为了增强精密整流电路实验的教学效果,设计一种基于NI ELVIS II+平台的综合实验项目和虚拟实验平台。该平台拥有硬件与软件组合成一体的、完整的教学实验室虚拟仪器套件,可以完成理论与实践、元件与系统、验证与分析等多角度相结合的综合性实验设计。该项目有助于增强学生自主学习的积极性,提高学生的实践创新能力,达到良好的教学效果。

基于NI ELVIS的远程虚拟实验室的研究

介绍NI教学实验虚拟仪器套件(ELVIS)软硬件构成、功能和iLabs远程虚拟实验系统,研究以交互式结构为基础,应用NI ELVIS而构建的远程虚拟实验室,并以信号调理实验为例说明其应用。实验证明NI ELVIS比传统实验教学装置更具创新性、实践性,iLabs系统可实现数据和仪器的远程共享。因此,基于NI ELVIS的远程虚拟实验室能够满足实验教学需要。

基于LabVIEW和NI ELVIS的电子产品自动测试平台设计

针对电子产品测试工作繁琐复杂,人工检测易出错的问题,提出一种基于基于虚拟仪器技术的电子产品自动化测试平台。测试平台基于美国国家仪器公司的虚拟仪器技术,采用LabVIEW编程语言、以NI ELVIS为数据采集卡,将传统测量仪器集成化并使用软件控制仪器,实现了多种类型电子产品的自动化测量。其设计方式,开发周期短,设备占用体积小,可以有效提高测试效率,降低测试的出错率。

NI ELVIS在模拟电子技术教学中的应用

针对模拟电子技术课程在教学环节存在的问题,将NI ELVIS引入实验教学过程,虚实结合,"软""硬"兼顾,以此来充分调动学生学习的积极性和能动性,有效提升学生的实践能力和设计水平,全面提高学生综合运用所学知识的素质和能力。

基于NI ELVIS的模拟电子技术实验设计

模拟电子技术实验是学生巩固理论知识、提高实践能力、培养工程意识的重要环节。在对NI ELVIS虚拟仪器进行简要介绍的基础上,以集成运算放大器的综合应用实验为例,从实验内容、实验原理与仿真、实验测试、实验内容拓展四个方面,介绍NI ELVIS平台在模拟电子技术实验中的应用。基于NI ELVIS的模拟电子技术实验能够调动学生的学习热情,激发创新意识,有效提高实验教学效果。

基于NI ELVISⅢ平台的模拟电路课程仿真教学系统设计

在模拟电路课程的教学过程中,需要使用大量的教学资源,因此对仿真教学系统的性能要求较高,为了满足教学需求,设计基于NI ELVISⅢ平台的模拟电路课程仿真教学系统。系统硬件方面,设计信号采集模块、数据处理分析模块、仿真模块。系统软件方面,利用电路基本测量方法采集教学信息,并通过剔除粗大数据、数模转换等步骤预处理虚拟数据。测试结果表明,该系统可以准确分析静态工作点位置对三极管转移特性的影响,能够满足模拟电路课程仿真教学的需求。

基于虚拟实验平台温度测控系统的设计与实现

为培养学生自主性学习,提高学生实践能力,实现专业群实验教学资源共享,提出了基于虚拟仪器的电子信息综合实验室解决方案。通过基于ELVIS多功能教学实验平台的温度测控系统的设计实施,验证了其可行性,在节约教育投资、共享教育资源等方面具有重要的意义。

基于虚拟仪器的程控放大电路测控装置设计

针对传统仪器设备在实验教学中所存在的缺陷和问题,结合虚拟仪器的应用特点和优势,在NI ELVISⅡ实验平台基础之上设计了一套虚拟仪器测控装置。该装置的正弦信号由LabVIEW产生,通过NI ELVISⅡ实验平台输入程控放大电路,该电路两级放大,STM32单片机调节增益,实验平台的开关量切换负载电阻,在LabVIEW中实现数据采集功能,自动测量电压、显示波形,单片机的TFT LCD液晶屏显示数据参数。实验结果表明,该装置能够准确生成设定幅值和相位的波形、改变负载电阻值、自动测量波形输出电压、频率及相位,充分利用虚拟仪器测控装置的优势,极大节省了仪器费用,提高了实验效率。

多元融合开展控制工程基础教学改革

根据新时代人才培养需求的不断变化和控制工程基础课程教学改革的需要,结合北京信息科技大学的实际情况,文章提出多元融合的控制工程基础课程教学改革方案。将MATLAB、Multisim以及虚拟仪器等技术有机融合,在进一步改善教学质量的同时激发学生的学习兴趣、提高学生解决复杂工程问题的能力。

基于LabView的虚拟仪器在教学中的应用

虚拟仪器是基于计算机的测量与自动化实验室的核心,通过实例阐述了虚拟仪器软件LabView与硬件开发平台在教学中的应用,体现了其具有形象、易用、开放、灵活等优点。

基于模拟开关技术的可切换实验平台设计

针对目前实验平台可扩展性弱,实验造价高等缺点,设计了一个基于模拟开关技术的可实现不同实验板间切换的实验平台。该平台在NI教学实验虚拟仪器套件(ELVIS)基础上,根据ELVIS技术手册将原型实验板上的数字信号、模拟信号、电源信号以一定的排列接入接口板,将接口板的信号接入切换电路,利用模拟开关技术,将原始信号分解出六路信号,在控制芯片FPGA接收上位机串口传递的控制地址后完成6路实验信号的切换。上位机界面预留视频窗口,可通过USB摄像头实时观看实验现象。该系统扩展了实验资源,实现了人机交互,便于实施监控,满足了实验教学需要。

基于虚实融合的模拟电子技术实验实时远程教学研究与实践

实验教学是理工科教学中重要的一个环节,但受新冠肺炎疫情的影响,依托实验设备的线下教学难以开展。基于NI ELVISⅢ设备,分析互联网+硬件设备教学,提出一种虚实融合的实时远程实验教学方法。以模拟电子技术实验为例,借用远程教学平台设计实验,通过Multisim Live、Measurement Live完成理论、仿真和实际运行结果分析。实践表明,该实验方法完全开放、可随时随地的完成实验,满足“停课不停学”要求,同时提升学生的实践能力和创新能力。