基于LabVIEW的虛擬應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬儀器作為現(xiàn)代儀器的一個(gè)主要發(fā)展方向，在測量和控制方面都有無以倫比的強(qiáng)大功能和靈活性，如今它作為傳統(tǒng)儀器的主要替代方式，在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。 物理實(shí)驗(yàn)室是院校教學(xué)體系的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力方面具有不可替代的作用。高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)物理實(shí)驗(yàn)室，為教學(xué)和科研提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對提高院校辦學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量有十分重要的意義。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異，這要求物理實(shí)驗(yàn)要不斷引入新的實(shí)驗(yàn)方法，建

2、立新的教學(xué)模式。 本課題嘗試將虛擬儀器技術(shù)引入傳統(tǒng)的應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室。利用虛擬儀器技術(shù)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，將有助于改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源開展網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)，并可開出符合課程內(nèi)容的許多新實(shí)驗(yàn)，改變長期以來實(shí)驗(yàn)技術(shù)跟不上新技術(shù)的局面，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的能力和動手能力，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。 本文首先分析了將虛擬儀器技術(shù)引入物理實(shí)驗(yàn)室的意義，接著對虛擬儀器的硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)及開發(fā)平臺進(jìn)行了介

3、紹，然后以NI公司的LabVIEW 8.20Express為平臺，基于USB-6009數(shù)據(jù)采集卡，開發(fā)出一系列虛擬儀器，如：函數(shù)信號發(fā)生器、雙通道虛擬示波器、相位檢測器等實(shí)驗(yàn)儀器。利用虛擬相位差計(jì)對光學(xué)纖維中光速的測定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器技術(shù)的減振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的分析部分充分利用LabvIEw數(shù)據(jù)處理能力有效地實(shí)現(xiàn)了對兩自由度振動和動力減振的觀測和分析。最后本文對對虛擬儀器技術(shù)和物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)合存在的問題進(jìn)行了總結(jié)