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教学大纲1 课程在本专业中的定位与课程目标机械工程测试技术是机械类专业的专业基础课和必修课程，也是机械类专业的平台课程。
通过该课程的学习可以获得测量信号处理方法、测量系统特性、传感器测量原理和信号原理等方面的基础知识，并掌常见物理量的测量和应用方法。
2 基本要求本课程分为概论、信号分析基础、测试系统基本特性、传感器测量原理、信号处理中间电路和常见物理量测量与应用几部分。
学完本课程应具有下列几方面的知识：（1）掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。
（3）掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器。
（4）掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用。
（5）了解测试系统的构成，了解用测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。
3课程内容与学时安排第一部分绪论（2学时）介绍测试技术在工业、农业等国民经济中的应用，测试的概念和系统构成，测试技术的发展趋势。
第二部分信号分析基础（8）包括信号的分类，信号波形分析、频谱分析、相关分析原理与应用。
第三部分测试系统特性（10）介绍测试系统基本组成，测试系统的静、动态特性，不失真测量条件。
测试系统特性的评定方法。
第四部分常用传感器（10）介绍电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光学传感器、热电式传感器、化学传感器、生物传感器等常用传感器的工作原理和应用。
第五部分中间变换电路（8）包括传感器信号的放大、滤波、调制与解调，等信号调理方法、A/D、D/A转换过程和采样定理，常用的数字信号处理算法，计算机虚拟仪器技术。
第六部分测试系统后处理装置（2）包括模拟显示、数字显示、打印和绘图记录及磁记录、光盘记录等装置的原理和结构。
第七部分测试技术在机械工程中的应用（0）本章主要介绍了振动和噪声测试系统的构成、测量方法和原理。
附件：虚拟仿真实验平台实验项目清单：实验项目包括以下七大类53个虚拟实验：（一）机能学实验1.家兔的基本操作综合实验术前准备实验操作颈部手术实验操作腹部手术实验操作腹股沟手术实验操作2.蟾蜍的基本操作综合实验术前准备实验操作离心心脏制备实验操作神经肌肉标本制备实验操作神经干标本制备实验操作3.大小鼠的基本操作综合实验捉持与固定实验操作分组与编号实验操作给药方法实验操作麻醉实验操作取血实验操作处死实验操作主要脏器摘取实验操作4.离体心脏灌流综合实验2%CACL2溶液实验1%KCL溶液实验1:10000肾上腺素溶液实验1:10000乙酰胆碱溶液实验5%毒毛花甙K溶液实验1:5000阿托品溶液实验3%乳酸溶液实验5%NAHCO3溶液实验5.坐骨神经—缝匠肌综合实验单刺激试验双刺激试验单收缩与强直收缩实验终板电位实验兴奋-收缩偶联实验6.多因素对呼吸系统功能的影响综合实验1/3气道狭窄与气胸实验2/3气道狭窄与气胸实验气道延时实验吸入氮气试验吸入高浓度CO3实验开放性气胸试验张力性气胸实验乳酸性酸中毒实验实验性肺水肿实验7.微循环灌流与血液动力学综合实验10%失血试验30%失血试验50%失血试验过敏性休克实验心源性休克实验8.影响尿液的生成综合实验输入0.9%NACL溶液实验输入20%葡萄糖溶液实验注射利尿剂实验注射去甲肾上腺实验刺激迷走神经实验失血试验尿路机械性梗阻实验9.行为药理学—抗老年痴呆药物的药效学评价实验东莨菪碱造模实验鹅蒿蕈氨酸造模实验穹窿伞切断造模实验10.肠道平滑肌受体动力学实验温度的影响实验神经递质的影响实验细胞外无钙实验L-型钙通道阻断剂实验ICC起博电位或电流的观察实验11.医学行为药理学—抗抑郁药的药效学评价实验强迫游泳实验小鼠悬尾实验学习无助实验12.血管活动调节综合实验夹闭右颈总动脉操作刺激右降压神经操作刺激迷走神经操作注射生理盐水操作注射阿托品操作注射肾上腺素操作注射去甲肾上腺操作注射异丙肾上腺素操作13.中枢神经系统综合实验反射弧的分析实验兔大脑皮层运动功能定位实验兔大脑皮层躯体感觉诱发电位实验14、后续新增虚拟实验：（二）化学生物学虚拟实验1.常压蒸馏实验操作2.酸碱滴定实验操作3.有机物熔点沸点的测定实验操作4.重结晶的实验操作5.色谱分析的实验操作6.用pH计测定醋酸的电离常数的实验操作7.分光光度法测定Fe3+的含量的实验操作（三）分子医学模拟实验1. 分子生物学实验室常用试剂配方查询系统2. 医学化学基本操作3. 蛋白质的SDS-PAGE电泳4. 大鼠肾脏皮质总蛋白提取5. 考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度6. 重组质粒提取7. 重组质粒和转化大肠杆菌8. 荧光定量PCR9. 逆转录RT10. 大鼠肝脏总RNA的提取11. 紫外分光光度计检测RNA浓度及纯度12. 琼脂糖凝胶电泳检测13. 移液枪的使用14. 后续新增虚拟实验：（四）细胞分子学虚拟实验1.医学细胞培养综合实验2.后续新增虚拟实验：（五）病原微生物学虚拟实验1.细菌的形态学综合实验2.悬滴法实验3.压滴法实验4.革兰染色法实验5.抗酸染色法实验6.鞭毛染色法实验7.荚膜染色法实验8.芽孢染色法实验9.ALBERT染色法实验10.负染色法实验11.镀银染色法实验12.姬姆萨染色法实验13.普通光学显微镜的使用操作14.暗视野显微镜的使用操作（六）医学寄生虫学综合实验1.生理盐水直接涂片法操作2.饱和盐水漂浮法操作3.粪便沉淀孵化法操作4.厚涂片透明法操作5.肛周检查虫卵操作6.血液检查操作7.骨髓穿刺操作8.皮内试验操作9.环卵沉淀法操作10.旋毛虫动物模型操作11.日本血吸虫动物模型操作12.鼠疟原虫动物模型操作13.刚地弓形虫动物模型操作（七）PBL教学——标准化病人系列教学案例1.标准化病人PBL教学案例—心衰类疾病与水肿2.标准化病人PBL教学案例—细胞增殖分化凋亡异常与疾病（白血病）（七）病毒学虚拟实验1、流感病毒综合实验2、流感病毒血凝实验3、病毒鸡胚培养。
优秀设计目录前言 (1)第一章加工中心介绍 (5)1.1加工中心 (5)1.1.1加工中心简介 (5)1.1.2 加工中心的特点和用途 (6)1.1.3．加工中心的工作原理 (7)1.1.4加工中心的主轴部件 (7)1.1.4.1主轴部件精度 (7)1.1.4.2 主轴部件结构 (8)第二章传感器介绍与选择 (12)2.1．传感器简介 (12)2.2传感器的选取 (14)2.2.1.1磁电式转速传感器的工作原理 (14)2.2.1.2磁电式转速传感器的型号和技术参数： (15)2.2.1.7 KMI15-1磁电阻式转速传感器技术参数 (20)2.2.2加工中心主轴运行轨迹的监测： (20)2.2.2.1.电涡流位移（振动）传感器的工作原理及特点 (20)2.2.2.2 M307997电涡流位移传感器参数 (21)2.2.3对加工中心主轴齿轮轴向移动的监测 (21)2.2.3.1 KMZ10B传感器介绍 (21)2.2.3.2 KMZ10B 传感器参数 (21)第三章信息采集与处理 (22)3.1 A/D转换器的分类与性能指标 (22)3.1.1 A/D转换器分类 (22)3.2 A/D转换器和单片机 (23)3.2.1 ADC0804转换器： (23)3.2.2 AT89C51单片机 (25)3.2.3 AD转换器与AT89C51单片机接口电路图: (26)3.3 与PC机通信接口 (26)3.3.1 MAX487芯片介绍 (27)第四章加工中心主轴组件的监测的实验分析 (28)4.1 DRVI可重构虚拟仪器实验平台介绍： (28)4.2加工中心-轴心轨迹测量： (28)4.3加工中心主轴-磁电传感器转速测量： (30)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)设计题目：加工中心主轴组件监控系统的设计[摘要]：本设计采用了虚拟仪器技术、单片机技术和计算机技术，设计了一套加工中心主轴组件监控系统。
信号分析与处理实验报告
班级_________________________
学生姓名_________________________
学号_________________________
所在专业_________________________
成绩_________________________
上海大学
二0 0 年月日
图1-2 芯片参数设置界面
4. 利用数字公式编程生成正弦波、噪声或三角波等数字信号，可以选择其中一种信号，
图3-1 滤波器的种类
下图是用带通滤波器消除信号钢管无损探伤信号中由于传感器晃动带来的低频干扰，以及由于电磁噪声等带来的高频干扰的例子。
用滤波器消除信号中的干扰
图3-3 滤波器的作用实验
下面是该实验的装配图和信号流图，图中线上的数字为连接软件芯片的软件总线数
图3-4 滤波器的作用实验装配图。
第八届湖北省高等学校教学成果奖申请简表推荐学校（盖章）：华中科技大学成果类别：工学申报等次：一等成果名称：研究型大学机械专业拔尖创新教育体系构建与实践完成单位：华中科技大学成果主要完成人：姓名专业技术职称所在单位近三年年均教学工作量在该成果中承担的工作丁汉 教授/院士 华中科技大学 20学时 总体规划、顶层设计、师资队伍与平台建设何岭松 教授/国家名师 华中科技大学 139学时 课程改革、国家级虚拟仿真实验中心建设尹周平 教授 华中科技大学 62学时 创新教育资源建设、创新活动指导吴昌林 教授/国家名师 华中科技大学 112学时 创新教育理念与体系建设、课程改革 吴波 教授 华中科技大学 64学时 创新教育体系构建与实施陶波 教授 华中科技大学 68学时 FOCUS团队责任导师、创新活动指导丁雨葵 讲师 华中科技大学 思政岗 推广《本科卓越实践计划》、制订规范 凌玲 讲师 华中科技大学 432学时 课程改革与能力达成评价方法设计 徐江 副教授 华中科技大学 118学时 国家级虚拟仿真实验中心建设张俐 副教授 华中科技大学 432学时 组织和指导学生团队开展《本科卓越实践计划》一、成果主要创新点（400字以内）（1）针对研究型大学如何在做好面上专业人才培养的基础上，针对有潜能的学生制订特殊的培养方案和培养手段，使其向国家和社会所需要的学科或行业领军人才方向发展，提出了以培养研究性思维能力和发明创造能力为特征的拔尖创新人才培养目标，制订并实施了以综合创新能力为导向，科学与工程素质并重，贯穿本科全过程，并体现课内外交叉融合的拔尖创新教育体系。
（2）针对研究型大学的高水平科研教学资源对培养拔尖创新人才所起作用不够凸显的问题，提出并实施了“组建高水平创新教育教师团队、建设和开放一流教学科研平台、开发业界同步的教学手段并形成前沿的教学研究内容、营造活跃的学习研究氛围”等四项措施，夯实了拔尖创新人才培养基础。
虚拟仿真实验平台在仪器分析实验教学中的应用1. 引言1.1 虚拟仿真实验平台的概念虚拟仿真实验平台是指利用计算机技术和虚拟现实技术，通过模拟实验过程和操控实验仪器的软件系统，在虚拟环境中进行各种实验操作和数据分析。
这种平台能够模拟真实实验过程中的各种情况，例如实验条件的变化、仪器的操作方法等，让学生在虚拟环境下进行实验操作，获取实验数据，并进行数据处理和分析。
虚拟仿真实验平台的概念源自于对传统实验教学的改进和创新。
传统的实验教学存在着诸多问题，例如实验设备和材料有限、实验操作复杂、安全隐患等，而虚拟仿真实验平台则能够解决这些问题，提供更为安全、方便和灵活的实验环境。
学生可以通过虚拟仿真实验平台进行实验操作，提高实验技能和数据处理能力，同时减少实验设备和材料的消耗，节约实验成本。
虚拟仿真实验平台的出现为仪器分析实验教学带来了新的可能性和机遇，为教师和学生提供了更为便利和有效的学习工具。
随着科学技术的不断发展和教育教学理念的更新，虚拟仿真实验平台将在仪器分析实验教学中发挥越来越重要的作用，推动实验教学内容和方式的创新和改进。
1.2 仪器分析实验教学的重要性仪器分析实验是化学、生物、物理和其他实验室工作中的重要组成部分。
仪器分析实验教学是培养学生实验操作技能和科学思维能力的重要途径。
通过仪器分析实验教学，学生可以学习到实验操作流程、数据处理技能、实验结果分析等方面的知识，提高他们的实验实践能力和解决问题的能力。
仪器分析是科学研究和实验室工作中不可或缺的一部分。
掌握仪器分析技术对于未来从事科研工作或应用实验工作的学生来说至关重要。
仪器分析实验教学可以增强学生的实践操作能力。
通过亲自动手进行仪器操作，学生可以更加深入地理解仪器的原理和操作流程，提高他们的实验技能和操作经验。
2. 正文2.1 虚拟仿真实验平台在仪器分析实验教学中的应用场景虚拟仿真实验平台在仪器分析实验教学中的应用场景可以说是非常广泛的。
在仪器分析实验课程中，学生往往需要使用各种仪器进行实验操作，比如光谱仪、色谱仪、质谱仪等。
物理化学创新性实践教学平台的构建【摘要】本文介绍了物理化学创新性实践教学平台的构建。
在背景介绍中，讨论了当前物理化学教学存在的问题和需求，引出了构建平台的目的和意义。
接着介绍了构建平台的方法和平台功能设计，包括在线实验模拟、交流与讨论、资源共享等功能。
同时列举了几个实践案例，展示了平台在提升教学效果和学生创新能力方面的作用。
最后对平台进行了评价，并展望了未来的发展方向。
在结论部分总结了本文的主要内容，并提出了启示和建议，希望为物理化学教学的创新提供一些借鉴和参考。
通过这篇文章的介绍，读者可以了解到物理化学创新性实践教学平台的构建及其在教学中的应用和价值。
【关键词】物理化学、创新性实践教学平台、构建、引言、正文、结论、背景介绍、目的和意义、构建平台的方法、平台功能设计、实践案例、评价和展望、总结与展望、启示和建议。
1. 引言1.1 背景介绍随着信息技术的不断发展，利用网络、虚拟实验室、实时模拟等技术手段构建物理化学实践教学平台已成为一种趋势。
通过这种平台，学生可以在模拟环境中进行真实的实验操作，感受实验数据的收集与分析过程，提升实践能力与科学素养。
这种实践教学平台还能为学生提供更多的实践机会，拓展他们的视野与思维方式。
在这样的背景下，我们将通过构建一种物理化学创新性实践教学平台，探索如何利用新技术手段提升物理化学实验教学的效果，激发学生对于科学探索的热情，培养他们的实验技能与创新思维。
通过本文的研究与探讨，希望能够为物理化学教育的改革与创新提供一定的参考与借鉴。
1.2 目的和意义物理化学是自然科学中重要的一门学科，其研究内容涵盖了物质的性质、结构、变化规律等方面。
在当今社会，为了培养学生的创新精神和实践能力，物理化学实验教学是必不可少的环节。
传统的实验教学存在着一些问题，比如实验设备过时、实验内容单一、实验操作重复等，难以激发学生的学习兴趣和培养他们的创新能力。
为了解决传统实验教学存在的问题，我们迫切需要构建物理化学创新性实践教学平台。
实验一学用DRVI可重构虚拟仪器实验平台实验目地通过本实验让学生了解虚拟仪器地概念和基于组件地装配式软件设计方法,掌握用DRVI可重构虚拟仪器平台进行计算机测试系统设计地方法.b5E2RGbCAPDRVI可重构虚拟仪器实验平台简介1、概述DRVI可重构虚拟仪器实验平台是华中科技大学何岭松教授工程组和深圳市德普施科技有限公司联合开发出地一种自主知识产权地新型装配架构地虚拟仪器,其设计思想是按照汽车和PC机地装配式生产模式,将计算机虚拟仪器测试系统分解为一个软件装配底盘和若干实现独立功能地软部件模块.然后,根据测量任务需求,用软体底盘把所需地软部件模块装配起来,形成一个满足特定需求地测试系统.当测试任务发生变化时,对软体底盘上装配地软部件模块进行重新组合和装配就可以快速调整为另一个新地测量系统.p1EanqFDPwDRVI地主体为一个带软件控制线和数据线地软主板,其上可插接软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片等软件芯片组,并能与A/D卡、I/O卡等信号采集硬件进行组合与连接.直接在以软件总线为基础地面板上通过简单地可视化插/拔软件芯片和连线,就可以完成对仪器功能地裁减、重组和定制,快速搭建一个按应用需求定制地虚拟仪器测量系统.DXDiTa9E3d图1、虚拟仪器软件总线结构图2、软件安装和运行从光盘启动DRVI可重构虚拟仪器实验平台安装程序DRVISetup.exe(或从深圳市德普施科技有限公司网站下载该软件>,运行该安装程序后出现如下界面,按提示进行软件安装,分别填写用户名、单位,并设定软件工作路径等参数,直至出现结束画面为止.RTCrpUDGiT 安装完成后在WINDOWS桌面上出现图标,在程序组中出现DRVI,双击该图标就可以启动DRVI软件.图2、DRVI软件安装界面DRVI启动后点击红色箭头所示按钮从DRVI采集卡、运动控制卡,或网络在线进行注册登记,获取软件使用权限,然后就可以使用了.5PCzVD7HxA图3、DRVI软件运行界面3、插接软件芯片DRVI通过在前面板上可视化插接虚拟仪器软件芯片来搭构虚拟仪器或测量实验.插接软件芯片地过程很简单,从软件芯片表中点击需要地软件芯片,将其添加到DRVI前面板上,然后在新插入地软件芯片上压下鼠标不放,将其拖动到合适位置.重复上述步骤,插入其它软件芯片.jLBHrnAILg插接在DRVI前面板上地虚拟仪器软件芯片地屏幕位置是可以移动和调整地,点击快捷工具条中地“移动软件芯片位置”图标,然后在待移动地软件芯片上压下鼠标不放,就可以将其拖动到新位置,从而实现屏幕布局地调整.xHAQX74J0X4、DRVI软件总线地概念和软件芯片地连线图4、用DRVI设计虚拟仪器为实现虚拟仪器软件芯片间地数据交换,DRVI中设置了一组软件总线,包括256条Double型单变量数据线和32条Double型数组型数据线,可传输有效值等单变量数据,也可传输波形、频谱等数组数据.虚拟仪器软件芯片可以通过这组透明地数据总线进行数据传输和命令数据交换.任何两个虚拟仪器软件芯片只要连接在一条数据线上就可以在彼此间交换数据,就象在物理上用通讯线路连接在一起地节点间可以彼此交换数据一样.LDAYtRyKfE连线地方法是在软件芯片上点击右鼠标键,弹出该芯片地属性表,修改其中地连接数据线号就可以实现软件芯片间地连线.Zzz6ZB2Ltk图5、虚拟仪器软件芯片地连线5、虚拟仪器设计样例：李沙育图形若将两路不同相位地同频正弦波信号分别作为X轴和Y轴信号输入X-Y信号示波器,其信号波形是一个椭圆,称为李沙育图形.dvzfvkwMI1在DRVI中设计李沙育图形很简单,用两片数字信号发生器芯片产生同频地正弦波信号,然后用一片旋钮芯片控制其中一个数字信号发生器芯片地相位,最后用一片X-Y曲线显示芯片显示李沙育图形就可以了.转动旋钮就可以产生出不同相位差地正弦波信号合成地李沙育图形.rqyn14ZNXI6、DRVI常用软件芯片表名称功能图标标签芯片标签芯片地作用是插入一条文字信息显示标签,以显示一些说明性文字.另外它也可以与软件总线上地一条数据线相连,动态显示数据线上地数据值.箭头芯片箭头线地作用是在屏幕上绘制一条箭头线,用来指示芯片地工作顺序,或信号地流向.开/关类芯片开/关类芯片地作用是提供类似物理设备中开关地功能.它与一条数据线相连,可控制连接在该数据线上其他软件芯片启/停运行地目地.按钮芯片按钮芯片地作用是：通过鼠标对此芯片图标地点击来向其他芯片发出一个单次运行地直接控制命令.数字输入类芯片数字输入类地作用是为用户提供物理旋钮、推杆功能类似地芯片.它与一条数据线相连,用户可以通过鼠标拖动来改变芯片上指针位置,调整数据线上地值,从而达到改变连接在该数据线上其他软件芯片工作参数地目地.单变量显示类芯片单变量显示类芯片地作用是提供类似温度计、表头地功能.它与一条数据线相连,数据线上数据地变化会使其示值同步变化.波形/频谱显示芯片波形/频谱显示芯片地作用是在屏幕上用二维曲线方式显示所连接地数组型数据线上地波形或频谱数据,可通过调节控件大小来对显示曲线进行展缩.曲线组曲线组显示芯片地作用是在屏幕上用二维曲线显示芯片方式显示所连接地多条数组型数据线上地波形或频谱数据,在屏幕显示一组曲线.伪彩色图显示芯片伪彩色图显示芯片地作用是在屏幕上用伪彩色方式显示一组曲线,主要用于小波分析结果地显示.X-Y曲线显示芯片X-Y曲线显示芯片地作用是显示以X、Y方式同步输入地两条数组型数据线上地两通道信号所组成地信号波形,如轴心轨迹、李沙育图形等.数据采集类芯片数据采集芯片地作用是控制A/D卡或声卡进行信号采集.将挂接地传感器信号转化为数字量,并存放在连接地数组型数据线上.数据输出类芯片数据输出类芯片地作用是控制D/A卡或声卡进行信号输出.将连接地数组型数据线上地数据转化为模拟信号输出.信号发生器芯片信号发生器芯片用于产生软件模拟地标准信号波形数据,包括白噪声、正弦波、方波、三角波、拍波、线性扫频波、对数扫频波.脚本类芯片脚本类芯片地作用是Signal VBScript写一段用户自定义功能地小程序,如生成特殊信号,某种特殊地信号分析方法等.波形参数计算芯片波形参数计算芯片作用是对连接地数组型数据线上地波形数据进行分析,计算信号地有效值、均值、方差等参数,计算结果输出到另一条数据线上.相关系数计算芯片相关系数芯片作用是对所连接地两条数组型数据线上地波形数据进行相关分析,计算信号地自相关系数或互相关系数,结果输出到另一条数组型数据线上.频谱运算芯片频谱运算芯片作用是对所连接地数组型输入数据线上地波形数据进行FFT变换,计算信号地实频/虚频、功率谱、幅频/相频,并将计算结果输出到两条数组型数据线上.FFT频谱校正芯片FFT谱校正芯片作用是对所连接地数组型输入数据线上地波形数据进行FFT变换和频谱校正,计算信号地实频/虚频、功率谱、幅频/相频,并将计算结果输出到两条数组型数据线(软件芯片>上.概率密度/分布函数概率密度/分布函数芯片地作用是：对所连接地数组型输入数据线上地波形数据进行概率密度或概率分布计算,并将计算结果输出到一条数组型数芯片据线上.谱窗函数芯片谱窗函数芯片地作用是在时域用窗函数(矩形、Hanning、Hamming、BlackMan、平顶窗>对信号进行截断和加窗,减小后续FFT频谱计算中地能量泄漏.频谱细化分析芯片频谱细化分析芯片地作用是对选定地频率段进行局部放大,以更高地频率分辨率显示频谱地细节.倍频程分析芯片倍频程分析芯片地作用是采用FFT算法计算声音输入地声音信号/噪声信号地倍频程谱,显示倍频程谱.谱阵芯片谱阵芯片地作用是对一个长时间段地信号进行连续观测,分段计算信号地频谱,并以三维谱阵地方式显示,从而在一个长地观测时间段内以时-频联合分析地方法了解信号频率成分随时间地变化情况.传递函数芯片传递函数芯片地作用是对所接收地系统激励信号和系统响应信号进行传递函数分析,计算信号地传递函数和相干函数.数字滤波类芯片信号数字滤波芯片地作用是提供一个和物理低通/高通/带通滤波器功能相似地芯片.对输入信号进行滤波,去除频率通带外地干扰频率成份.包络检波芯片包络检波芯片地作用是用垂直滤波器对信号进行带通滤波和Hilbert变换方法,提取信号中地包络成分.功率倒频谱芯片功率倒频谱运算芯片地作用是对所连接地数组型输入数据线上地波形数据进行FFT变换,计算信号地对数功率谱,然后再对其进行FFT变换,计算信号频谱地功率谱,分析信号频谱中地周期成分.离散小波变换芯片离散小波变换芯片地作用是按照设定地小波滤波器系数对信号进行二进小波变换/正交小波变换/小波包变换,对信号进行小波分解.AR模型分析芯片AR模型分析芯片地作用是对所连接地数组型输入数据线上地波形数据进行AR模型分析,计算AR 模型系数和AR功率谱.多自由度振动模型芯片多自由度振动模型芯片采用单输入、多输出N 自由度振动模型对振动系统进行仿真.用户可以改变模型自由度数、激振力作用点位置、各节点质量、阻尼、刚度参数.用户可以通过外加地激振力对其激振,并测取系统地响应信号.网络数据采集芯片网络数据采集芯片地作用是通过网络获取网络上其他主机上运行地DRVI中数组型数据线上地数据,从而达到数据采集卡、传感器等硬件资源共享地目地.网络命令发送芯片网络命令发送芯片地作用是通过网络向网上其它运行DRVI地主机发送直接软件芯片工作命令,驱动远端主机DRVI软件上插接地软件芯片工作,从而达到远程控制地作用.采样数据广播芯片采样数据广播芯片地作用是通过IP广播方式将数组型数据线上地测量数据发送到网络上,从而达到数据采集卡、传感器等硬件资源多人同时共享地目地.广播数据接收芯片广播数据接收芯片地作用是接收网络上其它DRVI主机广播地测量数据,进行远程分析.定时器芯片定时器芯片地作用是产生一个指定时间间隔地周期性事件,并在事件中发出直接软件芯片驱动命令,从而达到定期控制DRVI中软件芯片工作地目地.实验内容1.设计一个李沙育图形实验演示系统,显示两路正弦波信号在不同相位差下地李沙育图形.2.设计一个李沙育图形实验演示系统,显示两路正弦波信号在不同频率差下地李沙育图形.实验仪器和设备3.计算机 1台4.DRVI快速可重组虚拟仪器平台 1套5.打印机 1台实验步骤及内容运行DRVI主程序,点击DRVI快捷工具条上地"联机注册"图标,选择其中地“DRVI采集仪主卡检测”或“网络在线注册”进行软件注册.EmxvxOtOco从芯片表中拖拉软件芯片到软件面板上,熟悉软件芯片地放置、移动、连线和删除操作；然后采用DRVI上地软件芯片搭建一个李沙育图形实验演示系统.SixE2yXPq53.将设计完成地虚拟仪器实验系统存盘保存.实验报告要求1.简述实验地目地及原理.拷贝实验系统运行界面,插入到Word格式地实验报告中,并附上所设计地虚拟仪器脚本文件,用Winzip压缩后通过Email上交实验报告.6ewMyirQFL思考题1.什么是虚拟仪器,其本质特征是什么？2.什么是基于组件地应用软件开发,它和传统地基于编程语言地应用软件开发有什么区别和特点？3.简述DRVI可重构虚拟仪器平台地工作原理.附录：基于管道组件地装配式虚拟仪器为提高软件开发效率,许多大型应用软件开发中采用了基于软件组件地开发方式.将组件用作软件开发中地‘积木’,以搭积木地方式装配软件系统,缩短软件开发周期,降低维护成本.该技术使应用程序开发由“程序=主程序+子程序”演变为“程序=构件+构件组装”,程序开发重心从编写代码转移到组件装配.kavU42VRUs 虚拟仪器组件地种类很多,组件接口形式随组件地功能变化很大,给组件装配接口地描述和装配平台地设计带来较大困难.在深入研究地基础上,我们针对虚拟仪器测量系统特点对组件化开发技术进行了简化,提出一种简明地用测量数据管线装配地虚拟仪器模型.y6v3ALoS89 管道(DRVI 中解释为数据线>是计算机进程间通信地一种方法.创建管道地进程称为管道服务器,连接到管道地进程称为管道客户机.连接在管道两端地进程可以通过管道传递数据,一个进程向管道中写入数据后,另一进程就可以从管道地另一端将其读取出来.管道组件是用管道功能作为输入输出接口地软件模块,模块间用管道连接就可以形成一个管道组件链.每个管道组件接受前一组件地输出作为输入,一直到达管道地末端并产生最终输出为止.基于管道组件地软件开发将一个复杂地软件系统分解成很多相对独立地模块和处理步骤,每个模块和步骤只完成一项简单任务.管道组件技术提高了程序地模块化程度,简化了程序地开发工作,用户只需要很少地配置文件设置工作就可以快速集成应用系统.M2ub6vSTnP 管道组件具有自描述、自组织和自运行地特点,通过管道将标准化接口地管道组件连接在一起,它们就可以自动构成应用系统,并在管道中数据流地驱动下运行.系统中个体管道组件地行为很简单,从前一管道接收输入命令进行工作,然后将处理结果从后一管道输出；但简单行为地个体管道组件通过管道集合在一起则可以对外体现出复杂地系统特征,也就是说可以构造出不同地测量应用.0YujCfmUCw 图8是我们提出地管道组件模型,该模型由三部分组成,第一部分是用于与前一组件管道相连地数据输入端子,第二部分是组件地工作主体,第三部分是用于发送数据和提供连接插口地内嵌管道.数据输入端子以客户机方式连…图7是基于管道组件的虚拟仪器软件架构图8 内嵌管道的组件模型个人收集整理资料， 仅供交流学习， 勿作商业用途11 / 11 接到前一组件地管道输出插口,接收分析数据；作为工作主体地运算部分对收到地数据进行加工处理,然后将处理后地数据写入内嵌地管道；内嵌管道收到数据后则广播给插接在该管道上地后续组件.eUts8ZQVRd 为便于管道组件地装配,我们采用可扩展标记语言XML 对管道组件进行装配描述,其结构如图9所示.其中组件名称是用英文缩写表示地组件标识,Describe 为组件地功能描述；Position 为组件位置,PipeIn 为连接地输入管道,PipeOut 为组件内嵌地输出管道.sQsAEJkW5T 管道组件装配代码作用就象DOS 下地批处理文件一样,装配代码解释程序顺序读取XML 格式装配文档中地管道组件装配描述块,提取连接参数,然后用管道对它们进行连接、组织和构形,组件间通过管道自组织在一起,形成一个具有特定功能地测量系统.GMsIasNXkA图9管道组件装配描述。
