虛擬儀器在電子技術演示實驗中的應用

李林宣

摘要 本文對虛擬儀器進行簡要的解析，進而根據虛擬儀器的基本概念展開虛擬儀器在電子演示實驗中的應用分析。筆者經過對虛擬儀器在電子技術演示實驗中的應用分析，希望能推動我國虛擬儀器技術的發展。

【關鍵詞】虛擬儀器 電子技術 演示實驗 應用

伴隨科學技術的發展，我國經濟進入一個高速發展的階段。在這個階段之中信息技術推動實驗方式以及儀器的改進，傳統的實驗已經不能適應時代展的需求。其中最引人矚目的應該屬電子技術，其是現代社會實驗開展的首要學科，電子技術演示實驗是指在電子技術教學中的演示性教學。經過電子技術演示實驗能大大提升實驗人員對電子技術的認識，除此之外，還能促使實驗人員動手能力、觀察能力的提升。而虛擬儀器在電子技術演示實驗中的應用，能在一定基礎上提升教學的成效，進而推動電機技術演示實驗的有效展開。

1 虛擬儀器的概念

1.1 虛擬儀器的概念

虛擬儀器是利用高性能的模塊化硬件，在此基礎上融合高效并靈活的軟件來完成各種各樣的測試、測量以及自動化應用。最早的虛擬儀器出現在20世紀80年代，這種虛擬儀器是由全球各國工程師與科學家一同研發的，虛擬儀器當中應用的是NI LabVIEW圖形化工具，并且在應用中深入到產品設計中的各個環節，其最大的作用就是改善了產品的實際質量、縮短了產品投入市場的實際時間，并以此為基礎大大縮短了產品研發的時間以及提升了生產效率。當前社會發展中最常用的就是集成化的虛擬儀器，其中虛擬儀器所處的環境與國際上的虛擬信號是相互連接的，進而虛擬儀器通過對數據的實際分析獲得實用的信息，實現國內國際信息的互享，這種有利作用極大的促進了我國生產效率的提高。通過近幾年我國對虛擬儀器的研究發現其能為任何項目提供一定的工具進行有效的輔助。

1.2 虛擬儀器與傳統儀器的區分

當前在虛擬儀器中應用的軟件以及硬件都是未經過廠家定義以及處理過的，這樣的方式能有效的讓虛擬儀器利用優越的的功能以及成效突出的軟件進行數據信息的采集、分析、儲存、共享等自定義行為。傳統意義中的儀器，在其出廠前廠家就會對儀器進行一次定義，同時進行的還有對儀器中相關軟件以及電路的封裝工作，用戶所購買到的儀器是已將將軟件與電路相結合在一起，并且功能有限的儀器。近幾年在資金的影響下，計算機構建的集成化測試平臺逐漸取代傳統意義上的測試儀器，這是由于計算機構建的集成化測試平臺能滿足電子技術演示實驗的實際需求，同時還能將現有的設備進行有效的利用，進而對實驗中的費用進行控制。虛擬儀器能實現以上的運用，多虧虛擬儀器中所具備的高效的性能、高強的擴展力、開發時間短、無縫集成等優勢，以此在現階段電子技術演示實驗中被有效的應用。

2 虛擬儀器在電子演示實驗中的應用

2.1 前端儀器模塊

當虛擬儀器在電子演示實驗中進行有效的應用時，采用的是Falsh設計的前端模塊器，前端模塊器在應用中通過對萬用表的采用，再結合伏安法對電阻進行測試，在測試之后如若能計算出待測電阻兩端的電壓即能投入使用。萬用表在使用的過程之中要著重關注其中的三個指標，即滿偏電壓、滿偏電流、內阻，同時滿足以上三個指標的要求，那么電表在當時是滿足部分電路歐姆定律的。如若三個指標之中只有兩個指標是獨立的，那么在得知任意兩個指標時，可以根據歐姆定律求出第三個指標。以上的內容從根本性質上證明了電表在虛擬儀器中可以扮演三種不同的角色，比如電壓表在前端模擬器當中既是電壓表，又是定值電阻，同時還能代表反串電流表。因此在以上的條件當中要測定出通過定值電阻的電流，首先要了解的是內阻數值。

在內阻數值己知的情況下，前端電阻的操作方式如下：

（1）在操作頁面中單擊開關，進而打開萬用表;

（2）在實際測量電阻之前，要根據電阻色環進行大致的判斷，在判斷中最為重要的是電阻阻值的具體數值，確認之后將萬用表按鈕旋轉到對應的數值;

（3）在進行電阻的實際測量時，要將電筆放置在電阻的兩端，進而再對萬用表中的數據進行讀取。

2.2 電路存取模塊

電路存取模塊在應用中需要滿足用戶隨時儲存、調用電路的需求，進而當用戶進行電路保存的操作時，系統對控制中心發送保存的命令，控制中心在接受信息之后，對相關的操作信息進行檢索，并且轉化為XML格式文件，隨后傳送到后臺進行實時保存。在控制中心中收集到的信息應該涵蓋電路元件信息、電路板中OUT LET信息、電路儀器月電板上的所有與之相關的信息。當用戶需要對保存信息進行讀取時，可以通過系統向控制中心發送讀取信息的指令，在控制中心接受指令之后會對指令的實效性進行判斷，判斷的過程中還要根據結構點去相應的電路信息文件，在通過系統進行有效的信息傳遞，進而提供給用戶。

當前我國進入了信息化社會，進而對計算機使用頻率與范圍逐漸增廣，同時互聯網隨涉及的范圍也逐漸擴大，可以說計算機已經深入到人們日常的生活、學習之中，并代替傳統的信息閱覽、交流的模式。因此在電子技術演示實驗過程中，虛擬儀器已經能取代絕大部分的儀器，一般這些被虛擬儀器所取代的儀器屬于傳統儀器的范疇，推動虛擬儀器與電子演示實驗相結合，不僅能創造一個有助于學習的平臺，還能節約一定的人力資源以及硬件資源。現階段社會發展中虛擬技術不光與電子技術演示實驗相結合，還廣泛的應用在航空航天、物理、國防等科技領域之中。

3 結束語

綜上所述，電子技術演示實驗中結合虛擬儀器進行，不僅能不受時間設備的限制，還能推動操作者的創造力以及動手能力的提升。但在進行的過程之中要注意對虛擬儀器在先進的應用并不是完美無缺的，當虛擬儀器與其他設備進行連接時，常常會受到客觀環境因素的制約。因此，在虛擬儀器在電子技術演示實驗中應用時，還要加強對虛擬儀器的創新與發展，在此基礎上推動虛擬儀器與傳統意義上儀器的有機結合，推動電子技術演示實驗的再發展。

參考文獻

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