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虚拟仪器技术在电路实验教学中的应用

专家
2013-03-12 17:02:05     打赏

  介绍:

  本论文内容为 NI myDAQ 平台上的创新性实验,主要目的在于让老师和学生认识到新的实验方式能够对传统实验做哪些方面的改进,并且从而来激发学生进行独立实验,深入思考。该动手实践平台,不仅能帮助学生掌握理论知识,更好地将理论联系实际,而且有利于培养学生对于电路设计和工程概念的兴趣。从理论到实现,也正是未来工程教育改革的趋势所向。

  应用方案:

  在金属导体中 ,电流跟电压成正比,伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,具有这种伏安特性的电学 元件叫做线性元件。对欧姆定律不适用的导体和器件,电流和电压不成正比的电学元件叫做非线性元件。非线性元件是一种通过它的电流与加在它两端电压不成正比的电工材料,即它的阻值随外界情况的变化而改变,求解含有非线性元件的电路问题通常要借助伏安特性曲线。可想而知,如果能够设计出一种方法来测绘非线性元件的伏安特性曲线,将有助于学生处理复杂电路问题。伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流 I、横坐标表示电压 U,以此画出的 I-U 图像叫做导体的伏安特性曲线图。这种图像常被用来研究导体电阻的变化规律,是物理学常用的图像法之一。

  1. 实物图与电路原理图

  由于 myDAQ 的最高输出电流为 2mA,这个范围明显低于伏安特性曲线所需要的范围,这就需要在myDAQ 的输出端加入一个电压跟随器,从而提高负载电流。

  


  


  myDAQ 与电路的连线用不同颜色表示,A、B 两端加入要测绘伏安特性曲线的元件,myDAQ 的 AO1 输出端提供要测绘的电压范围,AI0 输入端为该元件两端的电压值,AI1 输入端的电压值除以 R1 的电阻值为通过该元件的电流值。

  2. LabVIEW 编程

  LabVIEW 程序语言包括 Front Panel 和 Block Diagram 两部分。Front Panel 专为用户设计,方便用户进行操作和查看结果。Block Diagram 为图形语言编程,其中包括对应于 Front Panel 的方框图和各种程序结构。

 

文章全文,回复可见:

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关键词: NI     myDAQ     伏安特性    

菜鸟
2013-08-25 15:13:21     打赏
2楼
感谢楼主!

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