文档介绍：虚拟实验论文:基于LabVIEW的虚拟实验和远程实验室
摘要:实验是理论与实际结合的桥梁,随着网络信息化的发展,网络实验教学应该紧随其后,但现在却是的薄弱环节,因而构建一个突破传统局限的、不受时间和地域限制的网络化虚拟实验室环境成为迫切需要解决的重要课题。本文详细介绍了虚拟实验室的功能、组成及特点,并借助于labview 这一软件平台来进行虚拟实验和远程虚拟实验室系统的设计,其中针对身份验证登录程序的设计与实现原理进行了详细的论述。
关键词:labview;虚拟实验;远程虚拟实验室
virtualexperimentandremotevirtuallab based on labview
su li-min ge xiao-han zuo ming-xin
abstract:experiments,as the bridge between theory study and the reality,work informationization progressing , to establish an online lab and share the experiment resources via can enlarge the education scope. people can teach and learn“anytime and anywhere“ without the limitation of time and space .after giving a brief introduction to the feature,structure and application of virtual lab,designing virtual experiment and remote virtual lab based on labview ,introducing the design and realization of verifying identity program.
key words:labview;virtual lab;remote virtual lab
引言:目前,在各高校绝大多数实验室中,仍采用传统方式进行实验。实验过程往往简单,需要的仪器却比较复杂,为了保证人手一套,需要购置大量的仪器仪表,而经费短缺是很多高校面临的主要困难。因此提出建立“虚拟实验室”,既能保证教学效果,又能减少投资,简化实验系统。
随着计算机技术、和多媒体技术的飞速发展,远程教育已经成为一种新的教育模式,由于各方面的原因,一些在传统实验室中进行的实验对于远程教育不利进行。近年来,由于计算机网络技术、仿真技术和虚拟现实技术快速的发展,由此一种基于网络的远程虚拟实验室应运而生。
1、虚拟实验
虚拟实验室的概念及特点。虚拟实验一般是通过虚拟实验室而进行的。所谓虚拟实验室,是指在网络环境下用虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟实验的实验系统,包括相应实验室环境、有关的实验仪器设备等,实验对象以及实验信息资源等。网络虚拟实验室可以是某一现实实验室的真实实现,也可以是虚拟构想成的实验室。在虚拟实验室中,实验者有逼真的感觉,似乎是在真正的现实实验室里近距离进行现场操作。
特点:与现实的实验室相比,虚拟实验室具有它自身特点,归纳起来有下面几个:①仿真性。在虚拟现实技术支持下、虚拟实验室与真正的实验室同等完美、虚拟仪器与实际仪器功能相同,操作方法也一样,实验者在虚拟实验室里做实验、训练技能和汲取知识,与在现实实验室里同样方便。②开放性。虚拟实验室又可能给任何实验者在任何地点任何时间里广泛地提供赖以学****工作和研究的实验场所。③超时空性。可利用网络虚拟实验室,可以彻底打破空间的限制。④可操作性。实验者可通过使用专门设备,用人类的自然技能实验对虚拟实验室的物体或事件进行操作。
虚拟实验室的构建平台。建立一个虚拟实验室,大致需要2方面的工作:①用虚拟仪器代替实际仪器;②用仿真实验代替真实实验。这2个方面的工作都是以软件为核心,labview便是构建虚拟实验室的软件平台。
labview是美国仪器公司(national instruments,ni)推出的一种基于“图形”方式的集成化程序开发环境,是目前国际上惟一的编译型图形化编程语言。labview程序由前面板(front panel)和流程图(block diagram)两部分构成。它的基本特点:①具有良好的用户界面。其用户界面类似于传统仪器的面板,包括按钮、旋钮、图形显示元件、控制元件等。②编程方式简单、直观。采用图形语言(g语言)、图标和连线代替问题文本形式编写程序。③具有层次结构和模块化的特点。④提供程序调试功能。
仿真实验的开发