摘 要：近年來，隨著我國科學技術(shù)水平的提高，社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電子技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展。文章在電子技術(shù)試驗的基礎上對虛擬儀器的使用方式進行了分析與研究，概述了電子技術(shù)實驗中虛擬電子技術(shù)試驗平臺的構(gòu)建方式，在實驗模型分析的基礎上驗證了電子技術(shù)試驗中虛擬儀器的使用結(jié)果。

關鍵詞：電子技術(shù)試驗;虛擬儀器;有效應用

0 ? 引言

現(xiàn)如今，電子技術(shù)試驗室包含傳統(tǒng)儀器與試驗箱等內(nèi)容，但對于傳統(tǒng)的試驗箱以及傳統(tǒng)儀器來說，其功能特征較為傳統(tǒng)、固定，因此只能開展規(guī)定項目的電子技術(shù)試驗，無法擴展電子功能[1]。在開展電子技術(shù)試驗的過程中都需要對單獨的試驗箱進行使用，因此擁有較多的儀器臺數(shù)，具有接線復雜程度高以及體積大的特點，因此明顯提高電子技術(shù)試驗的效果[2]。因此，對電子技術(shù)實驗中虛擬儀器的使用方式進行研究與分析具有十分重要的現(xiàn)實意義。

虛擬電子技術(shù)試驗平臺主要包含硬件與軟件兩個部分，其中硬件具有系列化試驗模板、外置式通用測試平臺以及個人計算機PC等，而軟件具有系列化示范程序軟件包以及基于Windows環(huán)境下虛擬儀器軟件開發(fā)平臺LavView與虛擬儀器庫等[3]。PC計算機而言可快速、穩(wěn)定地運行圖形化編程軟件。外置的測試平臺包含數(shù)據(jù)通信、信號產(chǎn)生以及數(shù)據(jù)采集等多樣化功能[4]。對于系列化的數(shù)字模板而言，其基本單元具有內(nèi)部模擬與數(shù)字電路等內(nèi)容，在對硬件測試平臺進行連接后，應嚴格測試相關試驗算法所得到數(shù)據(jù)的準確性。開發(fā)平臺LavView與虛擬儀器庫是基于Windows環(huán)境進行運行與測試的，并且其中具有的虛擬儀器軟件包含信號源、示波器等多種驅(qū)動程序。

1? 虛擬化電子技術(shù)試驗平臺設計

1.1 虛擬化電子技術(shù)試驗平臺硬件設計

對于計算機應用程序來說，在對硬件程序開展設計工作的過程中，工作人員可針對試驗箱、電路板以及自身需求進行分析與整合，使用數(shù)據(jù)采集卡的方式連接計算機和試驗電路，從而對電子技術(shù)試驗電路板進行合理設計[5]。

1.2 平臺軟件設計概述

相關工作人員在開展電子技術(shù)試驗硬件設計工作的過程中，可對已有設備例如電子線路板等設備進行使用，在對電子技術(shù)試驗軟件模塊開展實際工作時，可將Web制作技術(shù)融入LavView開發(fā)平臺，幫助設計工作人員開展測量試驗設計工作與仿真試驗的設計工作[6]。同時，其核心內(nèi)容為Web服務，可使用服務器來控制對電子技術(shù)試驗的所有流程。隨后可對充足的冗余空間進行設置，從而確保虛擬電子技術(shù)試驗系統(tǒng)在后期運行過程中的安全、穩(wěn)定。

1.3 交互協(xié)議設計概述

對于平臺數(shù)據(jù)的交互過程來說，主要交互數(shù)據(jù)信息內(nèi)容為試驗過程中所獲取的數(shù)據(jù)信息。因此工作人員可基于LabView網(wǎng)絡開發(fā)工具包并通過Internet Developer Toolkit的方式對電子技術(shù)試驗數(shù)據(jù)的交互協(xié)議進行合理、有效的設置。在使用公共網(wǎng)關接口的同時，應基于TCP/IP協(xié)議來開展客戶機與服務器的數(shù)據(jù)信息交互活動。

2? 虛擬化電子技術(shù)試驗平臺概述

2.1 機械結(jié)構(gòu)模態(tài)分析試驗

機械結(jié)構(gòu)模態(tài)分析試驗的主要分析內(nèi)容為機械結(jié)構(gòu)模型，對于LabView開發(fā)平臺來說，使用C++為面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，隨后模態(tài)分析某剎車盤。在分析剎車盤的模態(tài)頻率、模態(tài)阻尼比等因素后，可使用虛擬儀器技術(shù)的方式來判定模態(tài)分析的有效性。在分析模態(tài)試驗的過程中，可以使用LabView開發(fā)工具來進行數(shù)據(jù)限制程序、數(shù)據(jù)控制程序以及數(shù)據(jù)采集程序進行編寫，在對模態(tài)參數(shù)識別算法進行編寫的工程中，可使用C++編程語言。隨后將該算法與LabView開發(fā)程序進行嵌入，這種方式不僅可對電子技術(shù)試驗程序進行簡化，確保模態(tài)參數(shù)的有效識別，還可對電子技術(shù)試驗的成本進行科學降低。在對待測系統(tǒng)進行試驗的過程中，相關工作人員可使用軟件設計方案對數(shù)據(jù)儲存程序、數(shù)據(jù)限制程序、數(shù)據(jù)控制程序以及數(shù)據(jù)采集程序進行編寫，隨后激振前兩個點位，并對模態(tài)參數(shù)識別算法進行編寫。隨后通過力傳感器來幫助待測系統(tǒng)與激振器形成耦合反應，從而幫助工作人員獲取合理的激振力信號數(shù)值，還可將加速度傳感器信號采集器通道與力傳感器信號進行有效連接，在開展濾波調(diào)節(jié)、放大處理后開展A/D變換，最后通過計算機開展數(shù)據(jù)信息的分析工作與處理工作。

2.2 模態(tài)識別算法設計概述

為了確保LabView平臺可以有效應用數(shù)據(jù)采集卡，工作人員可通過采集卡中具有的動態(tài)鏈接庫文件。LabView平臺可提供調(diào)用庫中的函數(shù)，隨后開展數(shù)據(jù)信息的采集工作。其中，在應用調(diào)用庫函數(shù)之前工作人員應對函數(shù)返回的數(shù)據(jù)類型進行確認，明確其是Void類型還是Integer類型，并對調(diào)用庫函數(shù)的調(diào)用規(guī)程進行明確，應了解是屬于Win32，DtdCall，C中的哪種。此外，還應明確函數(shù)所需參數(shù)、調(diào)用庫的函數(shù)位置以及參數(shù)的傳遞順序等內(nèi)容。隨后，在應用調(diào)用庫函數(shù)的過程中，相關工作人員可在程序框圖內(nèi)放置CLF節(jié)點，并在CLF節(jié)點配置兌換框中執(zhí)行點擊右鍵的操作，對選項“Browse？”選項進行選擇。隨后將彈出文件選擇對話框，此時可對DLL文件進行選擇，并對文件中所包含的函數(shù)庫進行監(jiān)測，這時工作人員可手動設置函數(shù)相應的輸入輸出參數(shù)，比如選擇相應的API函數(shù)并編寫至FunctionName下拉列表中。隨后根據(jù)Windows API函數(shù)中的StsCall選項，設置對應的ua300.dll函數(shù)的返回參數(shù)。在點擊Add a Parameter按鍵后可工作人員可添加新的輸入?yún)?shù)。

對于多頻率模態(tài)識別算法來說，主要針對已有的試驗方式對系統(tǒng)動態(tài)特性進行分析與研究，對于分析技術(shù)而言，其核心內(nèi)容為多點激振模態(tài)分析技術(shù)，其識別算法為多輸出與多輸入頻域正交多項式模式。可通過頻率相應函數(shù)矩陣來科學有效的構(gòu)建矩陣多項式識別模型，并使用最小二乘法對模型系數(shù)矩陣進行計算，對系統(tǒng)的極點進行獲取，最終完成模態(tài)識別算法的設計工作。

3 虛擬儀器在電子技術(shù)試驗教學中的應用

3.1 通過虛擬儀器開展多媒體演示實驗

對于電子技術(shù)試驗教學來說，主要可對學生的實踐操作能力以及手動能力進行培養(yǎng)，同時幫助其開發(fā)創(chuàng)造性思維，在教師的引導下，對試驗問題與試驗現(xiàn)象進行觀察與分析后提高學生的綜合素質(zhì)水平。在電子技術(shù)試驗教學過程中，傳統(tǒng)的儀器無法讓學生觀察整體實驗的操作過程，使教學達不到應有的效果。而虛擬儀器的使用具備其獨特的優(yōu)勢之處，可很好地與實際課堂教學融合，不僅可提高教學效率和教學質(zhì)量，還可提升電子技術(shù)試驗教學的現(xiàn)代化水平，并對學生的主觀性與能動性進行了培養(yǎng)。

3.2 構(gòu)建學習興趣小組

但部分學生的學習能力較弱且基礎知識掌握程度不高，開展電子技術(shù)試驗課程會讓該部分學生對學習產(chǎn)生相應的抵觸心理。虛擬儀器的使用，不僅可提高教師的教學效率以及教學質(zhì)量，還可激發(fā)學生的學習積極性。學生通過虛擬儀器學習電子技術(shù)試驗的過程中，可使用虛擬儀器來對部分試驗進行自主設計，不僅可對學生的創(chuàng)新能力進行培養(yǎng)，還可有效激發(fā)起學習興趣。而學習興趣小組的構(gòu)建不僅可提高學習質(zhì)量以及學習效率，還可培養(yǎng)學生的團結(jié)合作能力，從而提高教學效果。

4? 結(jié)語

現(xiàn)如今，隨著我國科學技術(shù)水平的快速提高以及社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都得到可快速發(fā)展。在電子技術(shù)試驗的過程中，虛擬儀器的使用不僅可簡化電子技術(shù)的試驗過程，還可提高電子實驗數(shù)據(jù)處理的精確程度，縮小儀器硬件的體積，因此具備較強的實用性與經(jīng)濟性。在對電子技術(shù)試驗開展設計工作的過程中，可針對傳統(tǒng)電子技術(shù)試驗并使用LabView平臺，對其中所開發(fā)的虛擬實驗工具進行使用，從而對試驗質(zhì)量以及試驗效率進行提升。

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（編輯 姚 鑫）

Effective application of virtual instrument in electronic technology test

Zhu Yanqin

（Zhengzhou Technician College， Zhengzhou 450000， China）

Abstract：In recent years， with the rapid development of society and science and technology level， electronic technology develops rapidly. This paper studies the use mode of virtual instrument in electronics technology test， summarizes the construction mode of virtual electronic technology test platform in electronics technology experiment， and verifies the application effect of virtual instrument based on the experimental model analysis.

Key words：electronic technology test; virtual instruments; effective application

作者簡介：朱艷芹（1982— ），女，湖北鄂州人，講師，碩士;研究方向：檢測技術(shù)與自動化裝置。