虚拟仪器课程和实验室案例集锦

2008
嵌入式：北京信息科技大学通信工程
• 实验室配置：几十套PCI数采设备，几十套 NI ELVIS工作台，PXI系统，NI嵌入式平台
嵌入式：北京信息科技大学通信工程
• 科研和竞赛：
项目：通信专用虚拟仪器与虚拟实验的研究与开发，包括：任 意波形发生器、数字存储示波器、频谱分析仪；远程实验室。 竞赛：2008嵌入式竞赛——中国象棋机器人
嵌入式：上海交通大学电子信息与电气学院
物理
控制
生物医电
嵌入式
机电
通信
嵌入式：北京信息科技大学通信工程
• 教学课程和研究：
虚拟仪器技术 毕业设计（专业相关研究与设计）
近三年虚拟仪器相关毕业设计（论文）
2006 2007 基于声卡的数据采集实现及应用 LabVIEW7.0的网络功能应用研究 基于LabVIEW的DSP虚拟实验系统设计 基于ELVIS的AM调制解调实现 基于LabVIEW的嵌入式系统设计 基于LabVIEW的MP3播放器设计 基于Speedy-33的自适应滤波器应用设计 基于Speedy-33的数字音频处理 智能天线波束形成技术研究 基于6713DSK的自适应滤波器应用设计 音量计系统设计 基于谱减法的语音增强研究 基于LabVIEW的数字图像处理
• 实验室配置：40套数采卡，3套ELVIS, LabVIEW
电工电子：江苏大学电工电子实验中心
• 教授课程：
电路 (国家精品课程)
电工电子学
• 教材：《电工电子学实验教程》、《电路
实验与仿真设计》等4部均采用Multisim。
• 实验内容：
– Multisim电路仿真 – 虚拟仪器实验
• 虚拟仪器培训 • 实验室配置：Multisim系使用权，2 套ELVIS，30套LabVIEW
利用ELVIS搭建电路原型
程序软件主体界面的设计
电工电子：北京大学电工电子实验中心
• 教授课程/实验：
– 虚拟仪器设技术 – 通信电子线路实验 – 虚拟仪器相关课程设计
• 实验室配置：PCI数据采集设备、Multisim 和Ultiboard软件
电工电子：华南理工大学电工电子实验中心
• 教授课程：
– 基于LabVIEW平台的机电设备噪声测试虚拟 仪器设计
– LabVIEW控制汤生放电下微弱电流信号采集
• 实验室配置：30套数据采集卡, LabVIEW软件
测量 信号处理
电子电路
物理
控制
生物医电
嵌入式
机电
通信
电路：清华大学基础工业训练中心
• 教授课程：
全校电子工艺课程
虚拟仪器选修课
LabVIEW之父 Jeff Kodosky与训练中的的学生交流
– – – – – LabVIEW编程与虚拟仪器设计 (本) 模拟电子技术实验 (本) 虚拟仪器课程设计 (本) 电气测试技术 (研) 虚拟仪器技术 (研)
• 教学研究：
• 生物医学工程专业电类实验集成方案的研究与实践
•
•
基于虚拟仪器联合实验室的创新实践的研究与实现
基于ELVIS平台的电子电路及其综合性实验项目开发设计
电子：华中科技大学电子科学与技术系
• 开发基于ELVIS的电路实验板 • 实验室配置： 15套数据采集卡，1套ELVIS, 2套PXI
光电：重庆大学光电工程学院
• 教授课程：
光电技术 虚拟仪器技术
• 研究生创新实验 • 面向全校的虚拟仪器培训 • 实验室配置： LabVIEW+40套PCI数采卡
• 实验室配置： 63套数采卡, 1套ELVIS
电子技术：深圳大学物理科学与技术学院
• 教授课程：
电子技术 虚拟仪器技术
• 研究项目：
– 单片机开发应用
• 实验室配置： 20套数采卡，15套ELVIS，PXI系统，图像采集卡
电工电子：成都电子科技大学电工电子实验中心 • 教授课程/实验：
虚拟仪器设计
• 教授课程：
测控技术
• 课程/实验内容：
– 虚拟测量 – 计算机串行通信技术
• 实验室配置： LabVIEW，10套数采卡， 10套GPIB
仪器：上海交通大学仪器科学与工程系
• 教授课程：
总线与仪器设计
• 实验/研究内容：
– 虚拟仪器视觉系统的设计与实现 – 虚拟仪器在管道超声信号分析中的应用 – 基于虚拟仪器的远程教育实验系统的设 计与实现
• 实验室配置： LabVIEW系使用权，10套ELVIS， 10套GPIB，1套PXI
电子测量与控制：安徽大学自动化学院
• 教授课程：
电子测量与控制 自动检测技术
• 课程/实验内容：
– 仪器仪表知识 – 虚拟仪器实验 (LabVIEW, DAQ) – 第二课堂研究性实验
• 实验室配置： LabVIEW系使用权，25套ELVIS
测控：常州信息职业技术学院自动控制工程系
• 教授课程：
虚拟仪器应用技术
控制基础
• 虚拟仪器设计竞赛 • 实验室配置： LabVIEW，20套ELVIS I， 18套ELVIS II， 1套PXI
自动化：昆明理工大学机电工程学院
• 教授课程：
虚拟仪器技术 自动化测控
• 研究内容：
– 虚拟式旋转机械特征分析仪开发
• 实验室配置：PCI数据采集设备、 NI ELVIS 工作台，Multisim和Ultiboard软件
电路：清华大学基础工业训练中心
• 设计项目：机器猫
电路：吉林大学通信学院测控系
• 实验室配置：PCI数据采集设备、 NI ELVIS 工作台，Multisim和Ultiboard软件 • 项目研发：基于NI ELVIS的虚拟仪器综合实 验系统 该系统集成了多种传
测量：石家庄铁道学院机械工程分院
• 成果总结：
授课软件获第十二届全国多媒体教育软 件大奖赛一等奖 《测试技术》和《传感器原理》课程评 为省级精品课程 《测试技术信号处理虚拟实验室》软件 已出版全国发行 学生获得大学生"挑战杯"课外科技作品 大赛河北省一等奖1项、二等奖 2项、 铁道学院二等奖以上7项
测量 信号处理
电子电路
Байду номын сангаас
物理
控制
生物医电
嵌入式
机电
通信
测量 信号处理
电子电路
物理
控制
生物医电
嵌入式
机电
通信
测量：清华大学精密仪器系
• 教授课程：3门
研究生精品课《测试技术》 本科生选修课《测试电路与系统》 研究生学位课《计算机控制基础》
• 毕业论文实例：
案例1：MEMS推进器测试方案设计与实验 案例2：窄光束SPR生物传感器实验研究 案例3：基于虚拟仪器技术的TVS-2000红外热像采集分析系统 案例4：玻璃池炉碹顶拉条张力测试系统 案例5：基于虚拟仪器技术的供配电系统谐波监测与分析
虚拟仪器：中山大学信息科学与技术学院
• 虚拟仪器课程实验内容：
• • • • • • 数字温度计实验 救援用LED灯实验 自由空间光通信实验 机械运动实验 波形编辑及频谱分析实验 直流电机的速度控制系统分析与设计应用实验
• 实验室配置：10 套ELVIS，LabVIEW
任 务 设 置
测控：广东工业大学信息学院
电子：暨南大学电子工程系
• 教授课程/实验：
虚拟仪器技术 虚拟仪器系统设计
• 课程/实验/研究内容：
– 图像采集项目应用
• 实验室配置：
LabVIEW, 14套数采卡，12套GPIB
电工电子：浙江大学电工电子实验中心
• 教授课程：
电工电子 虚拟仪器
• 课程/实验/研究内容：
– LabVIEW软件的基本认识实验 – 直流电压发生与直流电压表的显示实验 – 虚拟仪器开关量的输入输出实验 – 开发电子学虚拟仪器实验箱
控制：上海交通大学机器人研究所
• 教授课程：
控制理论基础 (1) 上海市级精品课程 动态系统建模、分析与控制 双语教学 自动控制 双语教学 控制技术(3)
• 实践教学：
– 四自由度机械臂 (PCI-7340, PCI-6221) – Cybersmart (LabVIEW)
测量 信号处理
电子电路
感器在一块实验板上， 可以完成语音、光、 温度、压力、磁场、 频率等多种模拟、数 字信号的采集。还为 每种传感器设计了相 应的硬件调理电路， 最后送至NI-DAQ卡。
电路：吉林大学通信学院测控系
• 基于NI ELVIS平台的实验系统设计：
光电开关测频模块实验原理图
用NI Multisim仿真关键器件LM393的输出特性
测量 信号处理
电子电路
物理
控制
生物医电
嵌入式
机电
通信
控制：清华大学汽车工程系
• 教授课程：3门
课程1：测试与检测技术基础
①
② ③ ④ ⑤
速度、加速度传感器振动测量实验
涡流传感器轴心轨迹测量实验 光电传感器、磁电传感器转速测量实验 转子现场动平衡实验 力传感器标定及称重实验
课程2：汽车及发动机参数测量 课程3：虚拟仪器仿真及控制应用
测试计量技术与仪器
• 研究内容：
– 基于LabVIEW的通信仿真
• 实验室配置：30套数据采集卡，13套ELVIS，1套 PXI系统，1套Compact Filedpoint系统
电工电子：上海交通大学电子信息与电气工程学院
• 教授课程实验：
电工电子实验
• 课程/实验内容：
– LabVIEW编程、数字滤波器设计、模拟信号采集/输出… – 开发虚拟仪器实验箱
电子：华中科技大学电子科学与技术系
• 教授课程：
虚拟仪器技术
模拟电路
数字电路
• 教学研究/项目：
– – – – – 锂离子电池参数检测 基于Compact FieldPoint的自整定PID温控系统 13.56MHz RFID系统天线的设计 磁性薄膜电阻率的虚拟仪器测量系统构建 …
• 有10多篇毕业设计竞赛论文获奖
测量：天津大学精密仪器与光电子
• 实验室配置：数十套PCI、PCMCIA数采设备， GPIB设备等
测量：石家庄铁道学院机械工程分院
• 教授课程：
本科生必修课《虚拟仪器》 研究生课《虚拟仪器》 测试技术》和《传感器原理》课程 开设“在线检测与虚拟仪器”研究方向
• 实验室配置： PXI、SCXI数采设备，NI ELVIS 工作台，CompactRIO等
电工电子：华南理工大学电工电子实验中心
实验室配置： 数采卡、ELVIS各30套; LabVIEW软件
1，与电子工艺实习的结合 2，电子设计大赛 • 多功能脉搏测量及分析仪 3，SRP项目 •无创呼吸机用直流无刷电动机控制 方案的研究与实现 •基于LabVIEW的系列虚拟现实仪器 的设计与实现 4，研究生论文 •基于虚拟仪器的音频测试系统 •基于虚拟仪器的过程控制系统
① ② ③ ④ ⑤ LabVIEW 仿真设计及应用 LabVIEW RT实时控制应用 LabVIEW 快速原型RCP系统设计 LabVIEW 硬件在环HIL系统设计 LabVIEW 嵌入式应用
控制：清华大学汽车工程系
• 科研应用：
以混合动力台架试验系统为基础，建立基于虚拟仪器的汽车 动力系统开发平台，集中展示NI虚拟仪器软件及硬件在汽车动 力系统控制V型开发模式中的应用
发动机台架试验测试系统 发动机燃烧分析系统 汽油机ECU开发RCP及HIL平台 混合动力VCU开发RCP及HIL平台 混合动力汽车仿真软件 ECU匹配标定软件
控制：中南大学机电学院
• 教授课程：
• 控制原理
• 实验内容：
– 质量-弹簧-阻尼系统 – 液压随动系统 – 球杆系统
• 使用的NI产品：LabVIEW，控制设计工具包，10套ELVIS
测量：清华大学精密仪器系
• 实验室配置：数十套PCI、SCXI数采设备， NI ELVIS工作台，图像采集，CompactRIO等
测量：天津大学精密仪器与光电子
• 实验室建立：
1998年建立实验室用于教学和科研
• 典型科研应用：
基于虚拟仪器的分布式光纤油气管道安全监测 基于虚拟仪器的管道泄漏监测系统 虚拟仪器在管道漏磁检测系统中的应用 MEMS动态测试中频闪同步控制系统 基于虚拟仪器的电梯导轨多参数测量系统 基于虚拟仪器的气敏元件智能测试系统 基于虚拟仪器的自动传输检测生产线 基于虚拟仪器的压延机在线测厚系统
院校中的虚拟仪器技术
课程/实验室
National Instruments, 2009
NI为工程教育与工业应用建立桥梁
院校 工业
“NI的LabVIEW院校计划进一步强化了我们的能 力，在圣路易地区，为学生提供了设计、开发 培训，为企业提供了人才。” - Ashok Agrawal, 数学、科学与工程系主任，St. Louis Community College “在为公司不断找寻合格的LabVIEW开发者的过程 中，我们非常感谢美国国家仪器公司在院校中 培养了那么多优秀的新候选人。“ - Marvin Landrum, 区域经理, Texas Instruments