基于虚拟实验的虚拟实验器件建模new

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1、万方数据基于虚拟实验的虚拟实验器件建模iiiiIiiiiiii———iIII—II——————————II—III——I———I—III—I———IIIiI基于虚拟实验的虚拟实验器件建模张玲王晓平陆剑峰(同济大学电子与信息工程学院，上海201804)摘要：近年来，随着学校规模的扩大，学生数量不断增加，传统的实验模式已经不能满足要求，而采用计算机技术构建的各种虚拟实验室为解决实验教学问题提供了一种新的解决方法。要实现虚拟实验教学，虚拟实验器件的设计与研究是必不可少的。’通过虚拟器件的概念、特点、组成

2、、建模方法、应用及发展方向等方面对虚拟器件进行了详细的阐述，并提出了如何在虚拟实验中构建虚拟器件。关键词：Flash技术虚拟实验虚拟器件DOI：10．3969／j．issn．1007—080x．2101．07．008Abstract：Inrecentyears，withtheexpandingsizeoftheschoolandtheincreasingnumberofstudents，thetraditionalexperimentmodelscannolongermeettherequirem

3、ents，buttheuseofvirtuallaboratorygiveanewsolutiontosolutepracticalexperimentteachingproblems．Toachieveavirtualexperimentteaching，thedesignandresear．chofvirtualinstrumentsisessential．Inthispaper，itexplainstheconceptofthevirtualinstrument，characteristic

4、s，composition，modelingmethod，applicationanddevelopmentindetail，andgivesthemethodsofhowtoconstructvirtualinstrumentsinvirtualexperiments．Keywords：Flashtechnologyvirtualexperimentvirtualinstrument0引育实验是教学过程中的一个重要环节，尤其对于理工科类院校，教育水平的高低与实验开展的好坏有直接的关系。近年来，随

5、着学校规模的扩大，学生数量不断增加，传统的实验模式已经不能满足要求，因此改变传统实验教学模式已迫在眉睫，而随着社会的进步和科技的发展，尤其是随着多媒体技术和网络技术的发展，网络教学逐渐成为正常教学的补充。因此采用计算机技术构建的各种虚拟实验室为解决实验教学问题提供了一种新的解决方法。广义上讲，虚拟实验是以计算机为控制中心，利用软件技术构建系统的逻辑结构模型，基于模块化和层次化的设计思想，采用软硬件结合的方式，协调相关硬件和相应设备形成虚拟实验系统，并利用网络技术实现虚拟实验系统的网络化，形成运行在

6、个人计算机上。实现自行设计与开发，以及远程控制与协作的实验方式。要实现虚拟实验教学，虚拟实验器件以及实验仪器操作平台的设计与研究是必不可少的，而要实现高效的网络实验教学，一个结构合理、设计规范、功能强大的仪器系统是非常必要的。l虚拟器件简介虚拟器件(visualinstrument，v1)是以计算机硬件和数据采集系统为基础，并配以应用程序的一种软件和硬件的结合，用来完成仪器的测量及相关功能，如数作者简介：张玲1986年生。女，硕士研究生。主要研究方向为人机界面、虚拟实验器件库建模技术。王晓平196

7、2年生，女。博士。剐教授。主要研究方向为智能控幸l理论及其应用、多媒体技术、电子信息职业教育。陆剑峰1973年生。博士，副研究员。主要研究方向为数字化工厂、数据仓库。44机电一体化I2010．7万方数据iiiiiiiiiiii赢ii蕊iiiiiiiiiiResearch．Developmentl四囝哪据采集、分析、显示、存储和打印等。也就是虚拟器件通过应用程序把仪器的硬件和计算机的硬件融合为一体，把计算机强大的计算处理能力和仪器的测鼋：控制能力相结合，大大减小了仪器硬件成本和体积，并利用软件实现和

8、完善仪器的功能。计算机技术、仪器测试技术以及软件技术的飞速发展加快了传统仪器仪表的变化。20世纪70年代微处理器引入仪器设计中，出现了智能仪表；80年代初期基于台式PC机出现了个人仪器，增强了传统测量仪器的功能，计算机通过GPIB总线或RS一232总线实现与测量仪器的通信，并对采集的信号进行分析处理；90年代初期虚拟技术引入到仪器设计中发展成为虚拟器件，以面向对象技术为基础的虚拟器件开发软件已经发展成标准的开发平台⋯。近年来，随着Intemet技术、传感器技术的迅猛发展，又产生了网