Virtual Instrument System for Teaching Lab

Virtual Instruments, which have the most brilliant prospect in the domain of instruments, are the combination of the computers and traditional instruments. According to the constructions and the characters of the Teaching Lab Instruments, the paper introduces the principle and design of Virtual Instrument System. Meanwhile, a practical application is indicated.

基于虚拟仪器的集成运放自动测试教学辅助平台设计

为降低设备故障对模拟电子技术实验教学效率的影响,基于虚拟仪器技术设计了一种集成运放自动测试教学辅助平台。利用集成化虚拟仪器实验平台NI ELVIS II进行数据传输,设计了测试电路板卡;利用Lab-VIEW软件设计了仪器面板和平台软件部分。使用集成运放μA714芯片对平台进行了测试,并在模拟电子技术的实际教学中进行了效果验证。测试和实际使用结果表明,该平台可以准确检测出故障芯片,正确率>95%;相比于未使用本平台时,师生使用本平台进行实验的准确率提升超过20%,耗时降低超过20%。

实物在环实时仿真教学法研究

新工科背景下,为培养学生创新实践能力,建设国家级一流本科课程,提出了一种新型的适用于电子技术基础课程的教学方法——实物在环实时仿真教学法,应用于北航数字电子技术基础课程。通过口袋仪器和实际硬件进行数字电路设计,可解决虚拟仿真的真实性问题,培养学生解决复杂工程问题的能力;通过虚拟仪器展示波形,使知识难点可视化,有助于学生更快、更深刻理解。实践表明,这种方法取得了良好的教学效果,提高了教学质量。通过该教学方法学生获得了更丰富的学习体验,培养了创新实践能力。

基于LabVIEW的心电信号与多数据采集分析系统设计

近年来心血管疾病的发病率和死亡率不断攀升。为了给人们提供一个较为准确的心电信号分析结果,该系统以心电信号为感知节点,结合虚拟仪器技术,打造一个准确性更高、成本更低、更可靠的心电信号分析系统。它的优点在于会结合使用者的各种因素,如:所处气象、饮食、地理位置、身体状况和生活习惯等因素,并结合已经发展较为成熟的心电信号数据分析手段,在对连续的心电图数据实时采集处理与分析功能方面,此设备具有数据实时性、精度较高等特点。结果表明,结合了多数据的分析结果,比单一分析系统给出的结果更为准确,也更加能够满足人们的需要,这将对预防和治疗心血管疾病产生重要作用。

基于虚拟仪器技术的包裹分拣系统设计

在分析了包裹分拣系统性能需求后,提出了一套基于虚拟仪器技术的包裹分拣系统设计方案。系统通过条形码、称重模块对所接收到的包裹进行识别分类,同时由LabVIEW程序控制传送带与电动推杆实现包裹分拣。通过测试验证:该系统能对包裹进行快速有效的分拣,同时具有稳定性高的优点。

一种电梯导轨巡检仪的设计与仿真分析

为了提高电梯导轨形位偏差检测的效率与精度,设计了一种能自动检测电梯导轨垂直度与顶面间距偏差的巡检仪,同时在ADAMS中建立了该巡检仪的虚拟样机模型,该模型包含有弹簧力、磁力、与导轨的接触力,以及以参数变量建立的PSD位移传感器与激光测距仪,最后开展了该巡检仪虚拟样机对具有形位偏差的电梯导轨模型进行检测的仿真试验,仿真分析的结果表明,该电梯导轨巡检仪在轿厢的牵引下,能根据导轨形位偏差适时地调整位姿,并高效地检测出导轨垂直度与顶面间距的偏差。

滤波器设计教学方法研究

针对大学电类实验中频域相关内容偏少的现象,以滤波器设计为实验内容,将虚拟仪器技术中的波特图仪、FFT频谱仪等频域测量设备应用到“电子线路课程设计”的实验教学中。通过滤波器的设计、特别是滤波器特性的分析以及特性的实验验证等教学环节,强化学生对于频域相关知识的理解,同时依靠虚拟仪器技术也大幅度拓展“电子线路课程设计”课程在频域方面的实验教学空间。

基于FLEX10K实现的虚拟常用信号发生器

本文介绍以CPLD器件为信号发生器的数字处理中心 ,辅之以模拟与控制电路 ,借助Delphi5 0实现人机界面 ,用比较法设计满足信号占空比和频率要求的控制电路 ,在PC机的控制下 ,虚拟地实现幅度、占空比、频率均可步进可调的方波、矩形波、三角波。

基于参数的虚拟仪器设计与实现

针对虚拟仪器功能众多,以及使用LabVIEW设计大型虚拟仪器软件困难的特点,从虚拟仪器功能组织和调度的角度提出了一种基于参数的虚拟仪器软件模型,该模型对于设计功能繁多、控制复杂的虚拟仪器具有一定的指导意义。同时,介绍了该模型的一种基于数据库、菜单和VIServer技术的实现方法,并以此模型实际设计了一台虚拟多功能信号分析仪,收到了良好的效果。

基于虚拟仪器的某型航空发动机综合检测系统

为解决某型航空发动机现有检测设备在实际使用中存在的不足,提高自动化检测水平,设计并研制了一套基于虚拟仪器技术的便携式综合检测系统。该检测系统由笔记本电脑、发动机参数记录仪、动态试车数据采集装置等硬件组成,上位机与下位机之间通过422总线进行通信。软件利用Lab VIEW虚拟仪器平台开发,提出了基于生产者/消费者模式、主/从模式和共享变量数据传输模式混合编程的多线程、多任务软件设计架构,并实现了系统编程。实验结果表明,该检测系统性能稳定可靠,能顺利完成某型航空发动机的静态自动化检测、动态自动化检测、试车检查和数据回放等多种功能,在自动化检测中单个检测点的搜索时间由3~4 min缩短至20~60 s。

基于组件的虚拟仪器软件模型

提出一种虚拟仪器软件模型,采用组件化设计提高了虚拟仪器的灵活性与扩展性,并且在组件中使用多线程和缓冲区,通过任务并行处理提高虚拟仪器的性能。

基于Qt的汽车虚拟仪表系统设计

为实现汽车实时数据采集并以仪表方式显示,构建以连接器硬件和虚拟仪表软件为核心的系统,由连接器硬件读取OBD接口K线实时数据,然后在PC设备上进行图形化虚拟仪表显示。在分析基于K线OBD协议的关键技术后,具体阐述了Qt开发环境下软件的设计方案。按该方案设计的汽车虚拟仪表已经实现,实测证明这种设计方案可靠,能够达到监测汽车运行实时数据的目的。

虚拟现实技术及其在农业中的应用

技术被视为21世纪的高新技术,已经在教育、工业、农业、商业、医疗等各领域中发挥重要作用。本文叙述了VR的概念及其主要技术,并从虚拟动物、虚似值物、农机产虚拟设计开发、虚拟仪器、农业试验仿真研究等几个角度介绍了VR技术在农业中的应用。

基于PCI总线的动态测试系统软件设计研究

论述了"基于PCI总线的动态测试系统"软件设计过程,该测试系统以火箭导弹被测信号为对象,提出了基于PCI总线的动态测试系统软件设计总体方案,阐述了软件系统实现的功能,对软件设计的主要技术问题进行了讨论.系统软件采用多文档结构,实现了采集过程中的人工控制和多任务多窗口的人机界面设计.应用模块化设计思想,通过不同的模块组合可以形成不同子系统,支持本地和远程两种使用模式.所论述的系统实现了动态多路测试信号的大容量、长时间采集存储和实时显示处理.

基于UI-Model体系结构的虚拟仪器研究

针对虚拟仪器应具备的可设计性、扩展性与复用性的特点,提出了UI-Model体系结构,将仪器的操作与算法逻辑分离,解决了仿真实验的设计性难题,并设计与实现了基于这种体系结构的虚拟光学仪器.

检测精密排种器性能虚拟仪器的设计

介绍了NI公司推出的虚拟仪器LabWindows/CVI6.0在内侧充种垂直圆盘排种器测试方面的应用;研究了能检测双粒(或多粒)重播情况的检测系统;通过软件设计可以得出各种评价指标—合格指数、重播指数、漏播指数、平均值、标准差及变异系数等。试验表明,检测系统精度满足精密排种器性能要求。

基于实例推理的虚拟仪器设计方法研究

根据虚拟仪器软件系统的特点 ,论述了基于框架的虚拟仪器软件系统的实例表示方法和实例库的建造方法。在此基础上 ,提出了基于实例推理的虚拟仪器设计方法 ,该方法充分利用已有的虚拟仪器设计方案和组件资源 ,实现了虚拟仪器软件资源的重用 ,提高了虚拟仪器的设计效率。

虚拟仪器开发中功能组态设计

分析了传统虚拟仪器和虚拟仪器开发系统(VMIDS)的特点和不足。基于组态技术在虚拟仪器开发系统功能设计中的应用,提出了具有组态性的功能库的基本设计思路、"双驱动"机制的功能结构、数据结构和网络化计算,以及智能控件的组态实现。并在保证系统使用简便的前提下,增强了系统开放性。

基于LabVIEW的虚拟示波器的设计与实现

为了使电子技术基础实验中的测试仪器走出传统的多台组合模式,使之一机多用、功能灵活可调,并且节省空间、降低成本、便于操作,通过虚拟仪器软件LabVIEW,在PC上架构虚拟示波器,借助数据采集卡实现电路信号的采集传输,并充分利用虚拟仪器软件对信号的分析、处理、测试等功能,实现并得到了包括毫伏表、频率计功能在内的虚拟双踪示波器。

高功率脉冲能源装置监控系统的研制

针对脉冲功率技术中对Marx充电的能源设备及触发装置的自动化控制,介绍了一种基于虚拟仪器技术的高功率脉冲能源装置监控系统的研制。系统采用可编程高功率交流电源产生连续可调工频电压,经过高压变压器及硅堆等装置变换为直流高压,对Marx进行双极性的线性充电。主控计算机通过RS-485串口方式对可编程交流电源及数字延时触发设备进行实时状态监测及远程控制,采用VB6.0软件作为开发平台,并利用NI控件等完成了能源设备的虚拟数字化调压测控和数字延时触发等功能设计。为了减小实验现场高电压、大电流等形成的强电磁干扰对系统的影响,系统软硬件都融入了可靠性设计。整个监控系统应用灵活、工作可靠、实时性强、操作简单,具有可扩展性,是脉冲功率装置中自动控制技术应用的有益探索。