基于LabVIEW虛擬儀器實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的研究.pdf

1、對于高等工科院校來講，實(shí)驗(yàn)教學(xué)起著相當(dāng)重要的作用。近年來各大高校紛紛擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)急劇增加，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和規(guī)模都難以滿足需要，尤其是像自動測試、虛擬儀器及總線設(shè)備類的課程，學(xué)生關(guān)于這方面的實(shí)驗(yàn)很少有親自動手的機(jī)會，基本上是以小組為單位熟悉具體的儀器的方式，但每小組一臺儀器的方式使每個(gè)學(xué)生不能充分利用時(shí)間熟悉和掌握儀器的使用與特性，這對調(diào)動學(xué)生積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，加強(qiáng)實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)都十分不利。 虛擬儀器實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)正是在這樣

2、的需求下發(fā)展起來的。而且虛擬儀器技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)的飛速發(fā)展，通過現(xiàn)場總線來構(gòu)建虛擬儀器實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)成為可能，虛擬儀器實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)將成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的重要方面。 本文首先介紹了虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，從而提出了虛擬儀器應(yīng)用在傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的這個(gè)研究方向。并對虛擬儀器技術(shù)做了一個(gè)概述，并介紹了虛擬儀器的開發(fā)工具-LabVIEW開發(fā)環(huán)境及其設(shè)計(jì)的一般過程。 本文對傳統(tǒng)的傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行分析，以及

3、現(xiàn)在虛擬儀器技術(shù)和CAN現(xiàn)場總線的發(fā)展，提出了將虛擬儀器應(yīng)用到傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來，就是將傳感器實(shí)驗(yàn)儀與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)儀上進(jìn)行連接電路，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行測量結(jié)果的顯示，同時(shí)還可以把一些重點(diǎn)的概念和公式以FLASH的形式表現(xiàn)出來，這樣就會提高學(xué)生和實(shí)驗(yàn)之間的互動性，增加學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣。也就提高了教學(xué)質(zhì)量。對虛擬儀器傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建做了分析，并介紹了實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的硬件組成以及各部分的功能和實(shí)現(xiàn)。硬件系統(tǒng)的核心模塊是智能測

4、控模塊，對智能測控模塊的實(shí)現(xiàn)做了詳細(xì)說明。 論文中也對實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括智能測控模塊的軟件設(shè)計(jì)和LabVIEW軟件設(shè)計(jì)。智能測控模塊的軟件主要包括初始化程序、數(shù)據(jù)采集程序和CAN通信程序。PC機(jī)上利用LabVIEW開發(fā)平臺一方面實(shí)現(xiàn)對采集到的信號進(jìn)行各種各樣的分析，另一方面通過調(diào)用動態(tài)鏈接庫的形式實(shí)現(xiàn)CAN總線的通信協(xié)議。 論文最后以兩個(gè)傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，通過對不同的傳感器實(shí)驗(yàn)對象組建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在