基于虚拟仪器技术的传感器实验教学系统研究
基于数据采集的虚拟仪器实验教学系统的开发与应用
Ａ ｓｒｃ： ｎ、ｒ ｅｏ Ｃ Ｄ ＱａｄＬ ｂｉ ａ ｘｅｉ ｎ ｌｅｃｉｇｓｓ ｍ ｂｓｄｏ ｉｕｌ ｎｔ ｍ ｎ ｏ ａａ ｂｔ ｔ Ｉ ｉｕ ｆ — Ａ ｎ ａｖ ｗ， ｎｅｐｒ ａ ｔ Ｐ ｅ ｍｅｔ ａｈ ｙｔ ａｅ ｎｖ ｔａ ｉｓ ｕ ｅｔ ｆ ｔ ａｔ ｎ ｅ ｒ ｒ ｄ
仪器实验教学系统 ，给出了该系统 软硬件构 建方法 ，并通过 应用实例 证 明此 系统 具有 良好 的实验教 学效 果，特别适合于开设难度较 大的电工 电子设计性 、综合 性实验 。 关键词 ：虚拟仪器 ；数 据采集 ；Ｌ ｂｉ ａ ｖ ｗ；实验教学 ｅ
中 图分 类 号 ： Ｐ ９ ． ；Ｔ ２４ Ｔ ３ １９ Ｐ ７ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ： ０２ ５ （０ ７ １— ０２ ０ １０ ４９ ６ ２ ０ ） １ ０８ — ４
ｂｅ ａ ｄ ｓ ｎ ｈ ｔｃ ｌｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ． ｌ ｎ ｙ ｔ ｅ ｉａ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｖｒｕ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ａ ａ ａ ｑｕ ｓｔｏ ｉｔ ａ ｉ ｓｒ ｌ ｕ ｎ ；ｄ ｔ ｃ ｉｉｉｎ；Ｌ ｖｅ ；ｅ ｐｅ ｍｅ ｔ ｅ ｃ ｎ ａｂ ｉｗ ｘ ｒ ｎ ａ ｔ ａ ｈｉｇ ｉ ｌ
Ｄ Ｑ （ ａａＡ Ｑ ｉｔｎ 数 据 采 集 卡 及 计 算 机 组 Ａ Ｄ ｔ ｃ ｕｓｉ ） ｉｏ
成 ，其基本 结构框 图如 图 １ 示 。 所
数据分 析 、处理 、存储 、显示 等功能 ，并通 过软件
实现各种实验仪器的功能 ，包括传统实验仪器无法
实现 的功能 ，充 分 体 现 了 “ 软件 就 是 仪 器 ” 的特 点 。虚拟仪器 是实 验教学 仪器 的一项新 技术 ，随着 数字信 号 处理 技 术 及 计 算 机 软 硬 件 技 术 的不 断进 步 ，以计 算机 为核 心的实 验教学 系统必 然得 到极大
虚拟仪器技术的应用与发展
虚拟仪器技术的应用与发展随着科技的不断进步，虚拟仪器技术已经成为了现代化实验室的必备工具。
虚拟仪器技术是一种基于计算机软件和硬件技术实现的仪器技术，它可以模拟和替代传统的物理仪器，使得科研人员、工程师和学生能够更加方便、快捷地进行实验和研究。
本文将从虚拟仪器技术的定义、应用、优势和发展等方面进行介绍。
一、虚拟仪器技术的定义虚拟仪器技术是一种基于计算机软件和硬件技术实现的仪器技术，它可以模拟和替代传统的物理仪器，实现测试、控制、监测和分析等功能。
虚拟仪器技术主要包括虚拟测量仪器、虚拟控制仪器和虚拟分析仪器等。
虚拟测量仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟传感器、示波器、频谱分析仪等传统的物理测量仪器；虚拟控制仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟运动控制器、逻辑控制器等传统的物理控制仪器；虚拟分析仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟数据分析仪、图像处理仪等传统的物理分析仪器。
二、虚拟仪器技术的应用虚拟仪器技术的应用非常广泛，可以在各个领域中得到应用。
以下列举几个典型的应用场景：1、科研实验室虚拟仪器技术可以在科研实验室中得到广泛的应用。
科研人员可以通过虚拟测量仪器来模拟实际的测量仪器，进行各种物理量的测量和分析。
虚拟控制仪器可以模拟实际的控制仪器，实现各种运动控制和逻辑控制。
虚拟分析仪器可以模拟实际的数据分析仪器，进行各种数据分析和图像处理。
2、工业自动化虚拟仪器技术可以在工业自动化领域中得到广泛的应用。
工程师可以通过虚拟测量仪器来模拟各种传感器和测量仪器，实现对工业生产过程的实时监测和控制。
虚拟控制仪器可以模拟各种运动控制器和逻辑控制器，实现对工业生产过程的自动化控制。
3、教育培训虚拟仪器技术可以在教育培训领域中得到广泛的应用。
学生可以通过虚拟测量仪器来模拟实际的测量仪器，进行各种物理量的测量和分析。
虚拟控制仪器可以模拟实际的控制仪器，实现各种运动控制和逻辑控制。
虚拟分析仪器可以模拟实际的数据分析仪器，进行各种数据分析和图像处理。
虚拟设备在实验教学中的案例分析研究
何激发 学生学 习 的兴趣 是 关 键 。随着 科 学 的发 展 ， 正 在兴起 的虚拟 现实技术 可 以作 为提高学 习兴趣 的一种 途径 ， 在虚拟环 境 中通 过 设 备 的认 知 、 解剖 和 运行 ， 有 利于提 高学生 的学习兴 趣 ， 其 在 实验 教学 和 设备 培 尤
摘
要 ： 过 基 于 Ｖｉ ｏ ｌ 开 发 的 ～ 套 数 控 机床 系统 作 为 案 例进 行 分 析 ， 讨 了虚 拟 设 备 在 高 校 实 验 教 学 中 通 ｒ ｏ ｔ ｓ 探
可 以激 发 学 习 兴趣 、 省 大量 的实 验 经 费 、 强 教 学 的 游 戏 性 、 大 高 档 设 备 实 验 的 开 放 力 度 ， 利 于 培 养 有 节 增 加 有
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ ２ Ｆｅ ． ２ １ １２ ． ｂ ０ １
虚 拟 设 备 在 实验 教 学 中的案例 分 析研 究
顾邦 军 ，罗 陆锋 。
（ ．苏 州科 技 学 院 传 媒 与 视 觉 艺术 学 院 ， 苏 苏 州 ２ ５ ０ ； １ 江 １ ０ ９ ２ ．天 津 职 业技 术 师范 大 学 机 械 工程 学 院 ， 津 天 ３ ０２ ） ０ ２ ２
教学是 培养人 的活动 ， 我 国 目前情 况来看 ， 从 学生
厌 学 状 况 较 为 严 重 ， 多 学 生 对 上 课 不 感 兴 趣 ， 少 看 很 很 到 学 生 对 于未 知 事 物 的 渴 求 和 对 获 得 成 功 的 喜 悦 。如
用计算 机生 成的一 种特 殊 环 境 ， 可 以通过 使 用各 种 人
基于虚拟仪器实验室多功能自动测试系统
虚 拟 仪 器 对 其 前 端 硬 件 的 要求 。
（ ）软 件 组 成 ：软 件 是 虚 拟 仪 器 的 核 心 ，是 虚 拟 仪 ２
器 系 统 实 现 的 关 键 。 本 系 统 软 件 设 计 由 ＶＢ６ ０与 Ｓ ． ＱＬ ｓ ｒｅ ｅ ｒ完 成 。ＶＢ ． 是 一 种 交 互 性 很 强 的 可 视 化 程 序 设 ｖ ６０
发 、 括 预 触 发 ； 可测 量 电 流 、 压 、 变 、 电偶 、 包 ⑥ 电 应 热 热 电阻 、 动 、 速 度 、 率 等 。 振 加 频 基 于 上 述 特 性 ， 集 板 具 有 很 好 的 通 用 性 ， 足 了 采 满
（ ） 件 组 成 ： 统 由 ＤＡＱ（ ｔ ｑ ｉｉｏ ） 和 １硬 系 ＤａａＡｃ ｕｓｔ ｎ 板 ｉ
虚 拟 仪 器 是 使 用 相 同 的 硬 件 系 统 ， 通 过 设 计 不 同
的软 件 就 可 以 完 成 功 能 完 全 不 同 的各 种 测 量 任 务 的 仪
动 测 量 系 统 的 良好 选 择 。
Ｄａ Ｂｏ ｋ／１ｌ 的 特 点 ：（ １ ｑ ｏ ２ ００ｋ ／ｓ ｓ １ 位 Ａ／Ｄ ； ｓ ｅ件 组 成 ＰＣ —ＤＡＱ 测 试 系 统 ， 基 于 Ｐ —ＤＡＱ 虚 拟 仪 器 灵 活 性 大 ，成 本 低 等 特 点 。 通 过 传 Ｃ 感器 ， ＤＡＱ 板 将 信 号 送 人 计 算 机 ， 用 计 算 机 对 信 号 进 利 行 处 理 ，达 到 测 试 的 目 的 ；通 过 增 加 ＤＡＱ 板 的 输 入 通
数 据采 集 Ｅ Ｐ 自动 测 试 系 统 Ｐ
多 功 能 自动 测 试 系 统 ， 详 述 了 其 实 现 的 过 程 。 并
关 键 词 虚 拟 仪 器
基于虚实结合的传感器原理与应用教学研究与探索
第28卷 第4期2021年4月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.282021 No.4基于虚实结合的传感器原理与应用教学研究与探索张 总，刘 哲，王春梅，王 辉（兰州工业学院 机电工程学院，兰州 730050）摘 要：针对应用型本科测控技术与仪器专业重要基础课《传感器原理与应用》现存教学方式上的滞后性，理论课学生参与度差，实验课学生思考不足等问题，探讨采用NI ELVIS 虚拟实验室结合Multisim 电路仿真和LAVIEW 虚拟仪器解决教学方式的一些方法。
首先，在理论课上，采用虚拟电路仿真设计验证的教学方法，让学生参与直观结果。
其次，在实验课上，利用ELVIS 和LAVIEW 平台因材施教，与项目相结合的方式，开展综合性实验。
虚实结合，理论与实践互补，做到学以致用。
关键词：虚实结合；教学改革；传感器中图分类号：G642；TP212.4 文献标志码：AResearch and Exploration of Sensor Principle and ApplicationTeaching Based on Virtual-Real CombinationZhang Zong ，Liu Zhe ，Wang Chunmei ，Wang Hui（School of Mechanical and Electrical Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, 730050, China）Abstract：Important basic course for speciality of measurement and control technology and instrument specialty sensor principle and application of the existing teaching methods, on the hysteresis theory class student participation is poor, lack of experiment the students thinking to explore the NI ELVIS virtual laboratory simulation of Multisim circuit and LAVIEW virtual instrument to solve some of the way of teaching methods. First of all, in the theory course, the teaching method of virtual circuit simulation design verification is adopted to allow students to participate in the intuitive results. Secondly, in the experimental class, we use Elvis and Laview platform to teach students in accordance with their aptitude and carry out comprehensive experiments in combination with the project. Combine reality with reality, theory and practice complement each other, so as to apply what is learned. Key words：virtual-real combination；teaching reform；sensorDOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2021.04.026文章编号：1671-1041(2021)04-0096-04收稿日期：2021-02-07基金项目：2018（第二批）教育部产学研项目（7dd9bc4a-1384-45c2-86ba-6e8f4e85d3d1）； 2020年兰州工业学院教学改革项目（2020LGYJG-07）。
虚拟仪器在电子技术实验教学中的应用
综
述 ・
虚拟仪器在 电子技术 实验教学 中的应用
王 志标
（ 南省 汝 州 市 成 人 中专 河
随 着 计 算 机 科 学 和微 电子 技 术 的迅 速 发 展 和普 及 ， 在 测 量 仪 器 领 域 出现 了具 有 划 时代 意 义 的 仪 器 概 念一 虚 拟仪 器 。 它 是 计 算 机 技 术 介入 仪 器 领域 所 形 成 的 种新型 的 、 富有生命力的仪器种类 。从构成上来说 ， 虚 拟 仪 器 以计 算 机 为 核 心 ， 上 相 应 的 硬 件 和 专 用 软 配 件 ， 成 既 有 普 通 仪 器 的 基本 功 能 ， 有 一 般 仪 器 所 没 形 又 有的特殊功能的高档低价的新 型仪器。在使用上来说， 虚 拟 仪 器 利 用 Ｐ 机 强 大 的 图形 环 境 ， 立 界 面 友 好 的 Ｃ 建 虚拟 仪 器 面 板 （ 即软 面 板 ）操作 人 员通 过 友 好 的 图形 界 ， 面及 图形 化 编 程 语 言控 制 仪 器 运 行 ， 成对 被 测 试 量 的 完 采 集 、 析 、 断 示 ， 储 及数据 生 成 。 目前 ， 拟 仪 分 判 显 存 虚 器不仅在科 学研究 、 品开发等方面广泛应用 ， 产 而且 也 正 悄悄 地 走 入职 业学 校 的 实验 室 。 基 于 虚 拟 仪 器 的 实验 室 建 设 随 着 电子 技 术 的 发 展 ， 科 院 校 电 子技 术 实验 课 程 工 也发生了较大 的改革 ， 超人规模集成 电路设计 实验 、 现 场可编程 门阵列 （ Ｐ Ｆ ＧＡ）可编程逻辑器件 （ Ｌ 的实 、 Ｐ Ｄ） 验 以及 电子设计 自动 化（ Ｄ 等正逐步成为主要的实 Ｅ Ａ） 验 内 容 。在 这 些 实 验 中 ， 算 机 是 必 不 可 少 的 实 验 设 计 备 ， 果 用 传 统 实 验 仪 器 加 计算 机 组 建 实 验 室 ， 如 不仅 价 值昂贵 ， 积大 ， 体 占用 空 间 多 ， 且给实 验 过 程 带 来许 多 而 不 便 。 因此 ， 想 的 方案 是 采 用 虚 拟仪 器 加 计 算 机 。学 理 生 在计 算 机 上 完 成 电路设 计 计 算 、 电路 模 拟 仿真 和 印刷 电路 板 设 计 。实 验 电 路制 作 后 ， 用 虚 拟仪 器进 行 实 际 应 参 数 测 量 。测 量 结果 实 时 存 入 计 算机 ， 实验 分 析 报 告 在 计 算 机 上 完 成 总 之 ， 传 统 仪 器 相 比 ， 拟 仪 器 可 以 与 虚 更 好 地 培 养 学 生 设 计 电路 系统 的能 力和 实际 操 作 的 能
虚拟技术在传感器与检测技术实践教学中的应用
虚拟技术在传感器与检测技术实践教学中的应用【摘要】在高职实践教学中，为了加强实践教学、提高教学质量，引用虚拟技术教学已经成为其重要的教学手段。
虚拟技术中主要采用虚拟仪器来模拟实践操作，它即可以丰富课堂教学内容，又可以避免实验实训设备的损坏、训练材料的消耗，并节约了大量昂贵的仪器设备费用。
同时学生可以反复的模拟操作，随意地改变数据，更能方便同学们掌握操作技能。
因此在实践教学中具有重要的意义。
【关键词】虚拟技术实践教学传感器检测技术【中图分类号】g71 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089（2013）02-0234-02目前在我院传感器与检测技术实践教学中，学生通过操作实物模块来实现各个参数的测试，但因受实验硬件条件的限制，检测中测量参数无法实现自由改变，这对它的特性分析带来了一定的局限性。
同时学生在反复练习过程中，设备容易损坏，其性能也会受到影响，这对课程的实践教学带来了一定的局限性。
因此在实践教学中引入了虚拟技术教学，通过虚拟的操作面板，用labview仿真软件来实现相关参数的测试。
一、虚拟仪器简介及虚拟技术在实践教学中的意义（一）虚拟仪器的含义所谓虚拟仪器，就是用户在通用计算机或者工作站平台上，根据测试任务的需求来定义和设计仪器功能，通过数据采集卡，利用软件来处理采集进来的数据，实现用户自扩展传统仪器的所有功能。
（二）虚拟技术在实践教学中的意义在传感器与检测技术实践教学中引用虚拟技术，学生通过虚拟平台的学习，可以提高学生的初步分析及感性认识，巩固学生的理论知识。
学生可以不受实践硬件条件的限制，通过虚拟操作面板设计、选择，及大地弥补了设备的不足。
学生可以不用担心损坏设备问题而大胆地进行实践，并根据实践情况及时进行改进和优化，省去了大量繁琐的工作，节省了大量时间。
利用虚拟技术，可以彻底打破检测技术受空间及时间的限制，如一些需要长时间才能观察的变化过程，通过虚拟技术，可以在很短的时间内呈现给学生。
虚拟仪器平台实验设计与实践
法 为例 ， 分析 了传统传感器实验教学 中存在 的问题 ， 并针 对这些 问题提 出 了全新 的传感器 实验教 学思路 和具体 的设 计方案 。
可为工科院校 、 工程教育相关课程 改革提供参考借鉴 。 关键词 ： 工程教育 ； 虚拟仪器 ； 传感 器课 程实验
中 图 分 类 号 ：Ｔ ＮＯ １ 文献标识码 ： Ｂ 国家 标 准 学 科 分 类代 码 ： ５ ２ ０ ． ６ ０
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｅ ｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｉ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ； ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ｃ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ 教学 的老 师 在 工作 中体 会 到 了此 项 技 术 给 教 学带 来 的便 利 和效果 。 以传 感器 课程 实验 为例 ， 讲 解 利用
（ Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ， ＮＩ ） 虚 拟 仪 器 教学 平 台设计 集 热 一
ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ” ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ， ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ， ａ ｎ ｄ ａ ｉ ｍｅ ｄ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍｓ ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ． Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｕ ｓ ｅ ｆ ｕｌ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ｃ ｈ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｕ ｒ ｓ ｅ ｓ ．
基于虚拟仪器的传感器自动测试系统设计与实现
文章编号：1007-757X(2010)5-0045-02基于虚拟仪器的传感器自动测试系统设计与实现李波，何黎明，王林摘要：传感器的检测需要测试传感器在不同工作环境下的性能，整个过程持续时间长，需要设定传感器所处的环境温度与压力，并且每隔一段时间需要记录传感器当前的参数值。
在传统的传感器检测系统中，这些操作都是人工完成的，效率比较低，随着被测试的传感器产品增加，人工的测试系统已经无法满足日益增长的工作量需求。
该文基于虚拟仪器技术设计了一套传感器自动测试系统，提高了测试效率，实现了传感器温度性能的自动测试系统，明显优于传统传感器检测系统。
关键词：虚拟仪器；LabVIEW ；传感器检测中图分类号：TP274文献标志码：A0引言传感器广泛应用于工业领域中，需要适应各种工业环境，因此传感器在环境的改变情况下性能的稳定性就很重要，需要通过严格的测试才能投入使用。
传统测试系统中，把传感器放置在温度试验箱中，由人工监测整个测试过程，包括调整试验箱温度，设定温度持续时间，定时记录传感器的性能参数等等，整个测试过程持续时间比较长。
随着被测试的产品增加，传统的依靠人工系统已经不能满足生产的要求。
本文设计了基于PXI 总线技术和虚拟仪器平台的传感器测试系统，采用了NI 的7位半高性能数据采集卡PXI-4071和矩阵开关PXI-2503，实现了多个传感器温度性能的自动测试，改善了传统测试系统中配置时间长、效率低的问题。
1传感器温度的性能测试传感器温度性能的测试，需要采集传感器内阻在不同温度下的变化规律。
为了方便测量，本文通过电桥电路把传感器电阻的变化，转换为电桥输出电压的变化。
采集到电压数据后，通过处理和计算得出温度性能参数并给出测试结果。
1.1传感器测试的电桥电路图1传感器测试电桥电路图其中，Rs1，Rs2，Rs3是3个标准电阻，R 是传感器的等效电阻，传感器的电阻值随着温度变化电阻有波动。
假设电源供电电压为V s ，我们需要采集的信号为：1()32o R R s V V sR s Rs =×从上面公式可以知道V o 的变化跟传感器电阻值R 的变化成正比的。
传感器实验台与虚拟仪器系统开展传感器课程实验的结果分析
传感器实验台与虚拟仪器系统开展传感器课程实验的结果分析传感器技术作为现代工程技术领域中的重要组成部分，已经在多个领域得到了广泛的应用。
传感器课程实验作为传感器技术教学中的重要环节，对于学生的综合能力培养和实践能力提升具有重要意义。
本文将介绍传感器实验台与虚拟仪器系统开展传感器课程实验的结果分析。
一、实验目的通过传感器实验台与虚拟仪器系统，开展传感器课程的实验教学，旨在帮助学生理解传感器的工作原理、特点和应用，提高学生对传感器原理的掌握和设计能力，同时培养学生的实验操作能力和团队合作能力。
二、实验内容本次实验内容主要包括传感器的基本原理、传感器的特性参数、传感器信号调理电路的设计、传感器应用样机的设计等。
通过实验，学生将掌握传感器的基本工作原理，能够运用传感器进行测量和控制，并能够设计相应的传感器应用样机。
三、实验装置与系统传感器实验台与虚拟仪器系统是本次实验的重要工具。
传感器实验台主要包括各种常用的传感器模块，如温度传感器、湿度传感器、光电传感器、压力传感器等，以及相应的信号调理电路和数据采集模块。
虚拟仪器系统是利用计算机软件模拟传感器实验台，具有实验效果好、成本低、操作方便等特点。
四、实验设计与结果分析在传感器实验台与虚拟仪器系统的支持下，学生进行了一系列的传感器实验。
实验结果表明，学生对传感器的工作原理和特性参数有了更深入的理解，掌握了一定的传感器信号调理电路的设计方法，同时也能够独立完成一定难度的传感器应用样机设计。
在实验中，学生还通过小组合作的方式进行了实验，提高了学生的团队合作能力。
传感器实验台与虚拟仪器系统的使用也为学生提供了更多的实验操作机会，提高了学生的实验操作能力。
基于传感器实验台与虚拟仪器系统的实验教学效果，可以进一步推广其在传感器课程中的应用。
未来可以采用更多的新型传感器模块，设计更多复杂的传感器应用样机，以及引入更多的实验案例，丰富传感器实验内容，提高传感器实验的趣味性和挑战性。
基于LabVIEW的虚拟仪器技术研究与应用
摘要：LabVIEW被认为是虚拟仪器技术最有影响力和发展前景的软件平台。
本文阐述了LabVIEW 虚拟仪器的设计原理，详细介绍了LabVIEW的发展历程和研究进展，并举例介绍其应用现状。
最后对基于LabVIEW虚拟仪器技术的前景做出展望。
关键词:LabVIEW 虚拟仪器发展历程研究进展应用现状1 引言在这个信息技术日新月异的时代，利用计算机和网络等技术对传统产业进行改造已是大势所趋.虚拟仪器技术正是计算机技术及网络通信技术与传统仪器技术融合的产物。
美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）于20世纪80年代中期，首先提出了“软件就是仪器(The Software is the Instrument）"这一虚拟仪器新概念.所谓的虚拟仪器（Virtual Instrument,简称VI)，就是在以计算机为核心所组成的硬件平台上，利用其显示功能虚拟仪器控制面板，测试分析功能由软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器技术充分利用了最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，一直成为发达国家自动测控领域的研究热点.虚拟仪器的核心是仪器软件化设计理念。
近年来，世界各国的许多大型自动测控和仪器公司均相继研制了为数不少的虚拟仪器开发软件平台，如美国HP公司的HP－VEE与HP－TIG，Tektronix公司的Ez－Test和Tek－TNS，以及HEM Data公司的Snap－Master平台等，但最早和最具影响力的要数NI公司的LabVIEW开发环境。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,实验室虚拟仪器集成环境）是NI公司推出的具有革命性的图形化虚拟仪器设计平台，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，摒弃了传统开发工具的复杂性，在提供强大测控功能的同时，还保持系统的灵活性，让您可以无缝地集成一套完整的应用方案[1]。
基于虚拟仪器的“电子测量与仪器”实验系统设计
信 息类 专业 、 应用 电子 技术 专 业 和控 制技 术 类 专 业 的 主 干课 程 ， 有 承 载仪 器 仪 表 使 用 方 法 、 计 原 理 以 具 设 及设 计 实 际仪 器 实 训 等 教 学 任 务 的功 能 。其 教 学 环 节 更强 调理 论联 系实 际 ， 其要 求 其 教学 内容 与 生产 尤
图 １ 实验 系统 结构
研领 域 ， 在仪 器仪 表设 计领 域 中 占有 很 大 的 比重 。它
本实 验系 统 采 用 研 华公 司 的 Ｐ Ｉ７ １数 据 采 集 Ｃ１２
作为系统的 具有 传统 仪器 不 可 比拟 的优 点 ： １ 利 用 软 件 的灵 卡和 自行设计的信号采集处理电路结合 ， （） （） 活性 体 现各 种 仪 器 的差 异 。用 户 可 自己定 义 和设 计 硬件 部分 。数 据采 集卡 选 取 原 则 为 ： １ 可输 人 输 出
［ 责任 编辑 ： 建海 ］ 李
图 ３ 多 路 采 集模 块 软 件 界 面
［］ ３ 范泽 良， 吴政 江． 电子测 ，０ ０： ２ １ ８—２ ８ ３．
［］ ４ 张瑜 ， 张升伟． 于铂 电 阻传 感器 的高精度 温度检 测 系统 基 设计 ［ ］ 传感技术学报 ，０ ０ （ ） ３ １ １． Ｊ． ２ １ ，３ ：ｌ —３４
提供 ， 本文 不 另 画 出 。 由于 篇 幅 限 制 ， 他 信 号 处 理 其
［ 作者简介 ］陆飞（ ９ ２一） 男 ， １８ ， 瑶族 ， 广西马 山人 ， 助教 ， 硕士 ， 究方向为信号检测。 研
１２ ２
电路 省 略 。
兰州教 育 学院 学报
第２ ８卷
将 四个 温度 传 感器 放 置 在 相 同的 环 境 中进 行 测 试 校准 ， 读数 间 隔为 １ 钟 ， 到 如表 １的数 据 ， 表 分 得 从
基于虚拟仪器的检测技术创新实验教学平台
三、检 测技 术创 新 实验教 学 平台的 设计 方案
检测技术创新实验教学平 台充分利 用总线技术 、 块化 模 数据采集调理 电路 、 高速 数据 传输 技术 、 ｅｉ Ｘ技术 等 ， Ａ ｔｅ ｖ 其
契机 ， 实验 教学 过程 中 ， 在 我们根据 自主性 原则 、 开放性原 则
和普遍性原则 ， 在原有教 学 内容 以外 ， 设 了多个增 强学 生 增
动手能力的实验。我们 利用 实验室 已经 配备 的虚拟 仪器 系 统、 传感器与检测技 术实验 台和各 种 传感器模 块 ， 立起一 建 个适 合“ 检测技术” “ 控技术 ” 化 工 自动化” 、测 和“ 相关 的课 程教学 ， 培养 学 生 自主创 新能 力 的创 新 实验 教学 平 台。例 如： 利用最新 配置 的 “ Ｓ ２０ Ｄ型传 感 器 与检 测技 术 实验 Ｃ Ｙ００ 台” 和各种传 感器模块 ， 让学生 根据课 堂学 到 的检 测技术 理 论知识 ， 几个学生 自由组 合成 为一 个小组 ， 立设 计出一 个 独 多传感器系统 ， 过 Ｐ Ｉ ６ ２ 通 Ｃ 一 ２ １数据采集 卡将实验 数据采 集 到Ｐ Ｃ机 上 ， 使用实验课 前预 习时设计 的数据处 理 方案对 采 集 到的数据进行数据处 理 ， 减小 误差 ， 且可 以打 印实验 报 并 告 的数 据表 ， 并保存 电子版 的实验 数据 ， 然后对学 生完 成 的
、
创建 检测 技术创 新 实验教 学平 台的背 景
现有的检测技术 实验 教学平 台给创 新实验 教学 带来诸了教 学双方开展
创新教学 的积极性 和创新 实验 教学 的效果 。现在 实验 教学 模式只起到 了理解教学 内容的作用 ， 但从 培养学生创 新能力 的角度看 ， 还存在 以下几 方面不足 ：
基于LabVIEW的虚拟仪器实验教学系统的设计
２ 虚 拟仪器 实验 系统 与传统 实验 比较
传统 仪器具有 “ 技术更 新周 期长 ” “ 、 仪器 功能无 法 自定
义 ”“ 、 与其它设备连接 困难 ” “ 、开发维护 费用 高 ” 等问题 ， 以 所
在对信 号处理要求越来越 高的今天 ， 用户希望能在 虚拟仪器平 台上来 建立一信号分析系统以解决上述问题 。 另通过调查显示 在高校 中存 在“ 传统仪器提供 的实验信息量少 ， 由于人工 读数 而导致实验结果误差 率高” “ 、传统 仪器无法进 行远程实验 ， 实 现设备 资源共享” “ 、 实验设备更新 困难 ，大部分设备 落后 于课 程建设 的需要 ” “ 、实验 的内容侧 重于理论 的验 证和模仿 训练 ，
的 采 集 、 示 、 理 、 析 等 工 作 均 用 软 件 实 现 ， 用 模 块 化 编 显 处 分 采 程方法。 ３ ． 信 号 源选 择 模 块 设 计 ．１ ２
相对 比较 昂贵。在这种背景下提 出了本课 题。 在学校特别是大学中 ， 要想紧跟技术 的发展就要 不断更新
教学 和实验设备 ， 而传统仪器无法升级 ， 换设备代 价又太 昂 更
２ １ ０ ０年 １ ０月
第 １ 期（ ０ 总第 １ ３ ） ４ 期
广 西 轻 工 业 Ｇ Ａ Ｇ ＩＯ Ｒ Ａ ＦＬ Ｈ Ｄ ＳＲ 计 算机 与信 息技 术 Ｕ Ｎ Ｘ ＪＵＮ ＬＯ Ｉ ＴＩ ＵＴＹ Ｇ Ｎ
基 于 Ｌ Ｖ Ｉ 的虚 拟仪 器 实验 教 学 系统 的设计 ｂ ＥＷ ａ
【 关键词 】 虚拟仪器； 信号分析； 验教学 实 【 中图分类号 】Ｔ ３１ 【 Ｐ９． ９ 文献标识码 】 Ａ
【 文章 编号 】 １０—６ ３ ００ ０ ９ — ２ ０３２７（ １） — ０ ０ ２ １
基于LabVIEW的检测技术虚拟实验系统
基于LabVIEW的检测技术虚拟实验系统摘要高等职业教育主要强调对学生技能的培养，那么这就给高等职业院校的实验设备与实验场地提出了更高的要求，虽然各高等职业院校不断加大对实验实习条件改善的资金投入，从一定程度上得到了改善，但还不能从根本上解决实验设备的紧缺问题。
本文通过对检测技术虚拟仪器综合实验平台组成分析，在基于labview下，实现了检测技术虚拟仪器综合实验平台，为实践教学服务。
关键词检测技术；labview；虚拟实验系统中图分类号tp315 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）50-0222-02高等职业教育强调对学生的实践能力的培养，这就给高等职业院校的实验设备与实验场地提出了更高的要求，虽然各高等职业院校不断加大对实验实习条件改善的资金投入，从一定程度上得到了改善，但还不能从根本上解决实验设备的紧缺问题。
通过虚拟仪器开发软件labview建立虚拟的实验系统，弥补传统实验室的不足，给学生提供更多的实验实践机会，培养学生的实践动手能力和创新能力。
1 虚拟仪器简介利用电子仿真软件eda可以模拟设计电路、分析电路、观察信号波形等，但仅仅限于理论分析与研究，eda仿真软件中的虚拟仪器是纯软件的、仿真的。
利用虚拟仪器开发软件labview设计的虚拟仪器完全可以胜任传统仪器的各种功能，完全替代传统的测量测试仪器，并且还可以根据需要设计建立满足特殊要求的专用仪器。
不同的虚拟仪器仪表设备可使用相同的硬件系统，通过软件的设置就可以实现功能完全不同的各种测量测试仪器，即软件系统是虚拟仪器的核心。
2 检测技术虚拟仪器综合实验平台组成根据检测技术课程的教学要求，学生通过学习可以正确根据检测要求选择合适的传感器，设计完成检测电路，使用测量仪器仪表分析检测数据、观察信号波形等。
使用虚拟仪器开发软件labview 设计的综合实验系统平台由硬件系统和软件系统两大部分组成。
其中硬件系统主要完成对外部数据的采集，包括综合测试平台、传感器系列实验模板、微型计算机等。
虚拟仪器在传感器实验中的应用研究
虚拟仪器在传感器实验中的应用研究
吴 光 杰
（ 庆三峡 学 院物 电学院 重庆 万 州 ４ ４ ０ ） 重 ０ ０ ０
摘 要 ： 过 设 计 多通 道 质 量 检 测 仪 器 ， 讨 了虚 拟 仪 器在 传 感 器 实 验 中的 应 用 。 与 传 统 的质 量检 测 实 验 相 比 ， 感 器技 通 探 传
开 发 平 台设 计 多 通 道 质 量 检 测 仪 器 ， 现 了 在 线 参 数 实
的采集， 析和处理 。 分
的 被 测 信 息 ， 件 的作 用 是 控 制 实 现 数 据 采 集 、 析 、 软 分 处 理 、 示 等 功 能 。 软 件 部 分 包 括 Ｎ Ｉ 司 的 图形 化 显 公
ｄ ｗｓ ｏ ￣
、 ＶＣ、 等 ， 以 Ａ Ｉ 为 核 心 ， 功 能 强 ｖＢ 它 ＮＳＣ 将
大 、 用 灵 活 的 Ｃ语 言 平 台与 用 于 数 据 采 集 、 析 和 使 分
作者 简 介 ： 昊光 杰 （ ９ ６ ） 女 ， １ ６ 一 ， 重庆 万 州人 ， 副教授 ， 主要 研 究 方 向 ： 测技 术 。 检
１ 引 言 ．
有 特 殊 功 能 的新 型 仪器 【。虚 拟 仪 器 具 有 以下 几 方 面 ２ 】
随 着 信 息 时 代 的 到 来 ． 内 外 已将 传 感 器 技 术 列 国
的 特 点 ： １ 丰 富 和增 强 了传 统 仪 器 的功 能 。 信 号分 （） 将
析 、 示 、 储 、 印 等 功 能 交 由 计 算 机 来 处 理 ， 分 显 存 打 充 利 用 计 算 机 强 大 的 数据 处 理 、 输 和 发 布 能 力 ； ２ 传 （ ）突 出“ 件就是 仪器” 软 的新 概 念 。 统 仪 器 的某 些 硬 件 在 传
基于虚拟仪器的传感器性能测试系统
ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ （ Ｖ Ｉ ）ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ
（ １ ． 华北 电力大 学 电气 与电子工程学院 ， 北京 １ ０ ２ ２ ０ ６ ；
２ ． 北 京 四 方 继保 自动 化 股 份 有 限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ５ ）
摘 要 ：为检测传感器性能是否符合需求 ， 在傅里叶级数算 法原理 的基础上 ， 结合虚 拟仪器技 术 ， 开 发设 计 了传感 器性能测 试 系统 。通过 实 验 验证 了该 测试 系 统 能有 效地 对 传感 器 性 能进 行 检测 ， 误差 约 为 ０ ． ０ ０ ４， 同时测试系统还具有一定 的可扩 展性 和通用性 ， 用 于实验传感器 以外 的其他传感器 测试 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｏ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｗｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｍｅ ｅ ｔ ｓ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ， ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｆ ｏ ｕ ｒ ｉ ｅ ｒ ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ，
２ ０ １ ４年 第 ３ ３卷 第 １期
传感器与微 系统 （ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ）
基于“虚拟仪器”技术的电类实验教学系统开发
言， 通过嵌入在Ｈ Ｔ Ｍ Ｌ 网页代码 中而获得用户交互功能、 制 作网页外观特效等 ， 具有很强的实践操作 ， 是 因特 网上最 流行 、 使用 最 广 的脚 本 语 言之 －Ｉ ” 。然 而 ， 对 于这 么一 门实 用性 很 强 的技 术课 程 ， 在教 学 上却 存 在 着 一些 值 得思 考 的 问题 。 本 文对 Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ 程 序设 计 与 网页制 作 基础 两 门课 程 开设 中 的教 学安 排 进行 了讨 论 ， 分 析 了Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ 程 序 设 计 课 程 教 学方 法及 其 通 过 Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ 程序 设 计 这 门 课 程 对 学 生 网 页制作 能 力 培养 的方 式 。
一
构整体性 的把握。 从本科教育的整体教学安排上看 ， 学习计算机专业知 识 体 系需 要 有一 定 的完 整性 ， 目前普 遍 高校 的本 科 计 算机 专 业 理论 课 程 的教学 安 排是 很 饱 和 的 ， 特别 是计 算 机科 学 与技 术专 业 。 如果 要 让学 生 掌握 实用 性强 的 网站 开发 等一 系列 技术 ， 先开设 网页 制作 基础 ， 后 又 安排 Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ 邱 程序 设 计， 那 么课 程安 排就 将 变得 紧 张 。 因此 ， 很 多高 校采 取 只选 开一 门课 程作 为 学生 涉 足 网页 制作 领 域 的一个 入 门介 绍 。 单一开设 网页制作基础课程是大多数高校计算机专业所 选 择 的 。高 校 一般 按 照 目前 多 数 网 页制 作 基 础 教材 的章 节， 使 学 生 了解 网页 制 作 的 基本 知识 ， 掌 握 最 基本 的 网页 制作流程 、 技 术 和方 法 ， 但 是 很难 在 课 堂 上 让 学生 接 触 更 多 最 新最 流行 的 网页 制作 技术 。 目前 也有 高校 不设 置 网页 制 作 基础 课 程 而直 接 开设 Ｊ ａ ｖ ａ Ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ 程 序 设计 课 程 ， 教 师 在 教 授方 式 和考 核方 式 上 也有 所创 新 ， 比如 案例 教 学法 导 人 新课闭 、 考 核 过 程 中引 入 项 目管 理 过 程 圈 等 。学 生在 学 习
LabVIEW在教育领域的应用与实践
LabVIEW在教育领域的应用与实践LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程环境，被广泛应用于科学实验室、工程项目和教育领域。
在教育领域，LabVIEW不仅为学生提供了一种直观且易于上手的编程方式，还可以帮助教师们创造出更加生动、互动和实践性的教学环境。
本文将探讨LabVIEW在教育领域的应用与实践，并分析其在教学过程中所带来的优势和挑战。
一、LabVIEW在实验教学中的应用1. 实验数据采集与分析LabVIEW具备强大的数据采集和分析功能，可以帮助学生们快速获取实验数据并进行处理。
通过利用LabVIEW提供的图形化编程接口，学生可以轻松搭建数据采集系统，将传感器与计算机连接并实时监测物理量变化。
同时，LabVIEW内置的数据分析工具也使得学生能够直观地观察和分析数据，加深对实验规律的理解。
2. 虚拟实验平台LabVIEW还可以用作虚拟实验平台，实现实验的可视化和互动性。
教师可以利用LabVIEW创建模拟实验环境，通过虚拟仪器采集数据和模拟实验现象，使学生能够在没有实际仪器设备的情况下进行实验操作。
这种虚拟实验的方式既节省了实验设备的成本，又提升了学生的实践能力和动手能力。
3. 系统控制与自动化LabVIEW还被广泛应用于系统控制和自动化领域的教学。
通过LabVIEW的编程环境，学生可以学习到控制系统的搭建和调试过程，了解系统参数调整的方法和技巧。
同时，LabVIEW还提供了许多控制器和执行器的接口，使学生能够实际操作控制系统并观察响应结果，从而理解和掌握系统控制的原理和方法。
二、LabVIEW在教学中的优势1. 图形化编程界面LabVIEW采用图形化编程界面，使得编程变得直观且易于学习。
相较于传统的文本代码编写方式，图形化编程更符合学生的认知方式，降低了学习曲线，使得学生能够更快地上手编程。
此外，LabVIEW还提供了丰富的编程函数和工具箱，满足不同实验需求，提升了学生的编程能力。
基于虚拟仪器检测技术实验平台的开发与应用
基于虚拟仪器检测技术实验平台的开发与应用作者：王东霞,乐建华来源：《现代电子技术》2010年第18期摘要:采用虚拟仪器软件开发平台LabVIEW在NI数据采集卡以及传感器实验台基础上,研制开发了检测技术实验教学平台。
给出该实验平台的软硬件构建方法,尤其是对平台的实验功能进行了详细阐述,并通过实例验证了该系统具有良好的实验教学效果。
同时该实验平台,利用LabVIEW中强大的网络通信功能,实现了硬件设备的资源共享、数据共享以及实验结果网络发布,能够最大限度地利用现有设备。
不仅可以节省大量仪器设备的经费投入,而且为教学提供了一种全新的现代化教学手段。
关键词:虚拟仪器; 检测技术实验; 网络通信; 设备共享中图分类号:TN33-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)18-0184-04Development and Application of Detecting Technology ExperimentPlatform Based on Virtual InstrumentWANG Dong-xia, YUE Jian-hua(School of Automation, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China)Abstract: An experiment teaching platform of detecting technology is developed with the software development platform LabVIEW for virtual instruments based on NI data acquisition card and sensor experimental table. The software and hardware construction methods of the experimental platform is presented. The functions of the experimental platform are expatiated. A instance verifies that the system has a good experimental teaching effect. Thehardware resource sharing, data sharing and Web publishing of experimental results were implemented on the experimental platform by the aid of the powerful network communication function of LabVIEW. The maximum use of the existing equipments can not only save a large amount of funds for teaching equipments, but also provide a modern teaching means.Keywords: virtual instrument; detecting technology experiment; network communication; device sharing0 引言对于工科院校来说,检测技术这门课几乎所有专业都开设,该课程内容具有很强的实践性,只有在实践中加强实验,才能真正掌握有关理论,并提高其操作技能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于虚拟仪器技术的传感器实验教学系统研究作者：罗刘敏王明霞郭艳花刘晓青来源：《科技创新导报》2017年第20期摘要：为了提高学生做传感器与检测技术课程实验的兴趣，提高学生的自主学习能力和创新能力。
本文使用功能较强大的虚拟仪器LabVIEW软件和Multisim软件，开发了一套传感器与检测技术实验课程相关的实验系统，该实验系统能够满足传感器与检测技术课程的实验要求。
基于虚拟仪器的实验系统设计是传感器与检测技术课程教学改革创新的体现，改变了传统插拔式、验证式的实验现象，减少了实验室建设的成本，有很大的推广应用价值，有利于学校转型发展的需要——培养应用型技术人才。
关键词：传感器虚拟仪器实验教学 LabVIEW中图分类号：TP303 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（b）-0231-03Abstract： In order to improve the students' interest in the experiment of sensor and detecting technology and improve students' ability of self-learning and innovation.This paper develope a set of experimental system which is based on LabVIEW and Multisim software.The experimental system can meet the requirements of sensor and detecting technology course experiment. The design of the experimental system based on virtual instrument is the embodiment of the teaching reform and innovation of the sensor and detection technology course. It changes the traditional plug-in and verification experimental phenomenon， reduces the cost of laboratory construction， has great popularization and application value，and be beneficial to the need of School Transformation and Development - Cultivating Applied Talents.Key Words： Sensors； Virtual instruments； Experimental teaching； LabVIEW随着科学技术的发展，自动化程度越来越高，从而对传感器技术的依赖越来越强。
就高校教学来说，当前的传感器技术实验课程内容已经不能满足人才培养的新需要，主要体现在以下几个方面：一是教学内容陈旧，以验证性实验为主，与工程实践脱节严重；二是教学方式单调枯燥，缺乏直观性；三是实验方法和手段因实验设备的定型而很难改动；四是传统的实验教学设备大多缺乏信息的直观显示和存储能力等[1-2]。
“虚拟仪器技术”就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量及自动化的应用[3]。
它是现代测试技术、计算机技术和电子仪器技术相互结合渗透的产物，它以软件取代传统的电子仪器，打破传统系统仪器在数据的表达、分析、处理、传输、存储等方面的限制，包括硬件和软件两个基本要素。
若将传感器实验教学与虚拟仪器技术相结合，必将有助于提高实验教学设备的先进性，有效地提高学生的实际动手能力，更好地激发他们的学习兴趣和探索精神，实现实验教学与工业实际应用的充分衔接[4-6]。
本文以虚拟仪器LabVIEW软件和Multisim软件为开发平台，设计周口师范学院传感器与检测技术实验教学平台，该平台实时性和扩展性比较强，可以缓解传感器与检测技术实验设备紧缺的问题。
利用该平台可以提高学生的实验兴趣和实验效率；增强实验效果；巩固对该课程的理论知识的掌握；便于他们在实验中全面接触各种新兴技术，并将其与所学的专业知识融会贯通。
1 虚拟传感器与检测技术实验平台解决的关键问题1.1 传统验证性实验和虚拟综合设计实验协调问题传统的传感器实验教学都是在CSY系列传感器实验平台完成，实验内容和实验方式都比较单一。
虚拟仪器技术的发展充分展现出了性能高、扩展性强、开发时间少、出色的集成以及基于计算机的出色的显示和存储优势，将虚拟仪器技术引入传感器实验教学，既提升了实验设备的水平，又大大节约了学校更新实验设备所需的投资，而且通过这一综合性实验为提高学生全面运用所学知识的能力创造了良好的实验条件。
虚拟仪器在传感器课程教学中的应用也大大拓展了学生的知识面，使得原本枯燥的理论教学变得直观有趣，激发了学生的学习兴趣，增加了学生的动手机会，也在一定程度上培育了他们的探索精神和创新能力。
同时也提高了《传感器与检测技术》实验教学方面的效果和质量，有力地推动了教学改革[7]。
1.2 实验室开放问题传统的传感器与检测技术实验课程，教学方法比较单一，而且实验的内容大多都是验证性和插拔性的，学生做实验时只要照着书上的实验步骤和电路图进行连接，即可完成相应的实验[8]。
学生要想完成开放性实验，还要联系实验室管理员，由实验室管理员告知实验室是否空闲，且必须在相应的实验室内完成，受时间和地点的限制。
虚拟传感器与检测技术实验教学平台，可以不受时间和地点的限制。
只要有校园网的地方，学生都可以进行实验学习。
它给学生提供了较宽松的实验环境和较大的创新空间，把更多的时间留给了学生自主探究和自主思索，更加注重学生的理论和实践的结合，极大地增加了实验室的开放程度[9]。
2 虚拟实验平台总体搭建虚拟实验教学平台分为四级界面：一级界面：实验教学系统登录界面，包含输入用户名和密码；二级界面：用户信息显示界面，包含显示用户名、权限及登录时间；三级界面：用户管理界面，包含删除和增加新用户；四级界面：具体实验目录界面组成，包含小型称重系统设计、霍尔传感器位移测量系统、电涡流传感器测速系统设计、光电传感器转速测量、热电偶温度测量系统设计及自主设计类实验[10]。
该实验平台总体搭建框图见图1。
为了实现虚拟传感器与检测技术实验，根据虚拟仪器LabVIEW本身使用特点，实验平台的总设计分为前面板和后面板两个面板，其中前面板相当于传统实验仪器的外部控制面板，后面板相当于传统实验仪器中的内部实际电路，主要用来实现前面板功能的程序框图。
3 传感器与检测技术虚拟实验室的设计与实现本文以设计小型称重装置为例，介绍虚拟实验平台的搭建，此装置包含硬件部分和软件部分，硬件部分包括金属箔式应变式传感器模型和测量电路两部分，这两部分是在Multisim中仿真设计的，软件显示和分析部分是借助虚拟仪器LabVIEW完成，整个测量系统的仿真全部在Multisim和LabVIEW软件环境中完成，最终可直接显示重量值。
3.1 硬件电路设计此装置采用金属箔式应变设计的小型称重装置，硬件部分是在Multisim中仿真设计，包括应变模型和测量电路两部分。
在Multisim中建立的代替应变片的模型，搭建的综合电路设计见2。
3.2 显示子程序设计显示模块是在LabVIEW虚拟仪器中设计，输入和输出的数学关系通过在Multisim中搭建的测量电路进行仿真得到的实验数据。
在LabVIEW中建立VI子程序。
在前面板中选择相应框图，建立的小型称重系统程序框图见图3。
3.3 前面板设计前面板是用户与程序交互的窗口，主要用于设置输入控制参数和观察输出量，小型称重系统的前面板由输入控件和输出控件组成。
输入控件用来输入电压值和重物的单价数值，主要为VI的程序框图提供数据。
输出控件除了显示电阻的变化量、质量以及总金额，还包括了仪表盘显示面板和超重指示灯。
整个设计完成后，对电路进行调零后，分别对18g和74g的重物进行了仿真验证，仿真结果见图4，从仿真结果上看，虽然存在误差，但基本符合设计要求。
4 网络平台设计为了使实验不受时间和环境的限制，真正实现设备资源的共享性和实验教学的开放性，此实验系统基于TCP/IP协议，采用LabVIEW虚拟仪器网络通信技术实现VI程序能够被远程控制和访问。
5 结语本文基于LabVIEW虚拟仪器和Multisim仿真软件进行了传感器与检测技术实验系统的设计，为学生提供了一个创新设计和自主学习的平台，该系统改变了传统插拔式、验证式的实验现象，减少了实验室建设的成本，实现了随时随地进行实验的目标，提高了实验设备的共享性和开放性，有利于应用型人才的培养。
参考文献[1] 周利，祝杰.“传感器”课程内容革新及实验教学改革与实践[J].实验实践教学，2013（2）：141-142，144.[2] 卢亚平，任晓，秦拥军.分散控制系统实验室的改进与创新[J].实验技术与管理，2014，31（5）：255-258.[3] 杨宏，李国辉，常淑娟.基于labview的虚拟实验室建设[J].现代电子技术，2010（7）：154-155.[4] 蒋漪涟.基于LabVIEW电子信息类实验教学系统的设计与实现[J].现代电子技术，2011（16）：152-154，160.[5] 张婷，金鑫.基于LabVIEW综合教学系统[J].科技创新导报，2010（1）：145-146.[6] 陈春朝，赵敏.基于LabVIEW的虚拟实验平台的设计[J].中国现代教育装备，2009（17）：31-33.[7] 詹惠琴，古军.虚拟仪器课程实验建设与改革[J].实验技术与管理，2014，31（7）：94-96.[8] 王保丽，印兴耀，张广智.“理论-实验-应用”一体化教学的探索与实践[J].实验室研究与探索，2015，34（11）：152-155.[9] 刘严.虚拟仪器课程教学的改革与探讨[J].国外电子测量技术，2013，32（4）：73-75.[10] 汪兴海，黎漫斯，凌云峰，等.电工电子实验教学虚拟仪器仪表实验室构建[J].系统仿真技术，2013（3）：283-286.。