在虚拟仪器平台上演示负载与功率的关系

Lab VIEW又称实验室虚拟仪器工程平台，是美国NI公司推出的一种基于G语言的虚拟仪器软件开发工具，用Lab VIEW设计的虚拟仪器可脱离Lab VIEW开发环境，最终用户看见的是和实际的硬件仪器相似的操作面板．     

一种基于虚拟仪器的金属线膨胀率测量方法

针对工业界金属线膨胀率测量的问题,利用夫琅和费单缝衍射可测缝宽原理,设计了一种基于虚拟仪器——Lab VIEW及数字图像处理技术的金属线膨胀率测量方法。该方法在Lab VIEW平台下,采用嵌入式温度控制器对金属的加热进行控制,同时通过CCD成像系统与Lab VIEW光强分析系统结合来测量缝宽,然后在数据统计的基础上计算出金属的线膨胀系数。通过真实平台的实验测试结果表明,此方法操作简便、测试精确度高,综合利用了热学、光学与计算机技术,有效地减小了人工读数的误差,提高了方法的实用性和精确性。     

基于LabVIEW的频率-音分转换设计

当前已有大量研究人员使用基于Lab VIEW的虚拟声频信号分析系统开展研究工作,Lab VIEW正在成为声频信号测量分析的主要研究手段,但是现有成果均使用了以频率为代表的物理声学单位,没有同时提供在音乐实践常用的音分标记法,影响了研究成果的普适性。本文通过分析频率与音分的转换方法,使用Lab VIEW为平台编写频率与音分转换应用,结果表明,基于Lab VIEW的频率与音分转换应用,应用运算稳定,适用性好。该设计方便了物理声学单位转换为音乐声学单位,便于研究成果能够推广到更广泛的声学研究中去。     

基于NI myDAQ实现物理信号的动态采集——以电磁感应实验教学为例

基于NI myDAQ数据采集器,结合Lab VIEW软件以"探究感应电流的产生条件"为例,介绍了运用该新型数据采集器设计电磁感应的相关实验并进行教学.该实验系统能够将转瞬即逝的电磁感应现象完整地采集与显示,并在实际教学中展开应用研究,从而提高测量的精确度,加深学生对感应电流产生过程的认识,辅助当前物理实验教学.     

基于LabVIEW的单臂、双臂电桥仿真实验系统开发

针对大学物理实验中的直流电桥测电阻实验,统一了单臂电桥和双臂电桥中流过检流计的电流强度计算公式.以Lab VIEW为开发工具,设计了一套集直流单臂、双臂电桥测试功能于一体的虚拟仿真实验系统,实现了单臂电桥测量中值电阻和双臂电桥测量低值电阻的全部功能.在大学物理实验教学中,将虚拟仪器用于实验教学,辅助讲解教学难点,有效地提高了教学质量;将虚拟仿真实验通过VI生成应用程序(EXE)放在校园网上,用于信息化教学,为学生预习、复习提供了自主学习空间.     

虚拟仪器在核技术实验教学中的应用探索

核技术与核安全是一门实践性很强的学科,实验教学是核技术专业人才培养的关键环节.本文介绍了传统核技术相关实验教学的现状,探讨了基于虚拟仪器的核技术实验教学的特点,开发了的一套基于Lab VIEW的位置灵敏探测器虚拟实验教学系统,表明了虚拟仪器在核技术实验教学中应用的可行性,为缓解实验室压力提供了新的实验方法.     

一种温度监测仪在EAST超导磁体氦温度测量中的应用北大核心

在EAST托卡马克核聚变实验装置中,超导磁体系统的热负荷计算、超导性能和及其运行稳定性等都与磁体运行温度有很大关系,因而要求超导磁体系统的氦冷却管路的温度测量有较高测量精度和稳定性。从氦温度测量方法、专用温度监测仪的配置、用户自标定温度传感器的温度特性曲线的生成出发,介绍专用温度监测仪在EAST超导磁体系统氦温度测量中的具体应用。同时介绍了仪器监控的硬件架构和基于Lab VIEW的仪器监控软件设计。经过2轮实验运行,表明该应用提高了氦温度测量的精度、稳定性和工作效率。     

一种温度监测仪在EAST超导磁体氦温度测量中的应用

在EAST托卡马克核聚变实验装置中,超导磁体系统的热负荷计算、超导性能和及其运行稳定性等都与磁体运行温度有很大关系,因而要求超导磁体系统的氦冷却管路的温度测量有较高测量精度和稳定性。从氦温度测量方法、专用温度监测仪的配置、用户自标定温度传感器的温度特性曲线的生成出发,介绍专用温度监测仪在EAST超导磁体系统氦温度测量中的具体应用。同时介绍了仪器监控的硬件架构和基于Lab VIEW的仪器监控软件设计。经过2轮实验运行,表明该应用提高了氦温度测量的精度、稳定性和工作效率。     

低温温度计筛选系统设计

为了筛选满足诸如长期稳定、读数精确、抗干扰等条件的温度计,需要对温度计进行冷热循环冲击实验——升降温循环实验。设计了一套利用GM制冷机作为冷源的系统,用来实现这一目的。利用Lab VIEW编程控制一台340控温仪,仪器PID自动控制加热,从而实现样品架温度按指定的速率匀速升降温。升降温循环冲击分别在循环前、第10个循环后和最后15个循环后对温度计进行标定。根据标定数据对标定后的温度计经行漂移分析,最终筛选除了漂移较小的温度计。     

仿真实验与实体实验相结合在大学物理实验教学中的应用探索

随着计算机技术的快速发展,仿真软件的功能越来越强大,在各学科科研及工程实践中的作用越来越重要。作为一种新的教学模式,仿真实验具有诸多优点,在大学物理实验教学中的应用越来越广泛。但是仿真实验也有不足,因为仿真实验毕竟只是模拟性实验,而学生只有通过真实的实验过程,亲手操作才能真正提高实验技能,培养动手能力。实践证明,将仿真实验与实体实验有机地结合起来,比如结合本校开设的实体实验开发相匹配的仿真实验,或者采用Lab VIEW等软件,结合单片机及各种测量传感器,开发基于虚拟仪器的物理实验装置,对激发学生兴趣,提高教学质量有显著效果。     

A Monitor and Control System for the Synchrotron Radiation Beam Lines at DAΦNE

Three synchrotron radiation beam lines have been built on DAΦNE,the Frascati electron-positron accelerator.It is Possible to monitor and control all the elements on the beam lines using a modular network distributed I/O system by National Instrunments (FieldPoint) with Bridge VIEW/Lab VIEW programs,Two of these beam lines have radiation safety problems solved by two independent and redundant systems,using mechanical switches ,and S7-200 PLC‘s by Siemens.In this article our solution will be described in details.     

一种用于fMRI的温度觉刺激装置的设计与验证

介绍了一种用于功能磁共振成像(f MRI)的温度觉刺激装置的设计与验证,该装置能够用于f MRI温度觉的脑功能研究,满足温度觉f MRI实验的自动化刺激要求.整个刺激装置设计了以微控制器为核心的控制电路,通过数据采集卡能够与上位机Lab VIEW软件进行数据通讯,并将获取的数据通过特定的串口协议传递给数字PID温控模块,实现对刺激端温度的精确调控.最后,使用该刺激装置对多名被试进行了温度觉的脑功能实验,实验结果验证了该设计的可行性.     

基于虚拟仪器的视频图像采集系统设计

应用虚拟仪器技术,在Lab VIEW7．1开发平台上设计了利用IMAQ Vision for LabVIEW基于NI IMAQ 1405图像采集卡的图像采集系统。该系统对CCD电视、红外热像仪等输出的模拟视频图像具有采集能力,且结构简单,扩展方便,效率高,通用性强,显示了虚拟仪器技术的在信息技术研发中的显著优势。     

基于积分法的超导交流损耗测量系统

高温超导材料的交流损耗是超导设备在电力应用的一个重要参数,直接影响着超导设备的稳定性及实际电力的运行情况。结合Lab VIEW采用一种基于积分法测量高温超导体交流损耗的新方法。与其他测量方法相比,积分法测量更具有实时性和简便性。测量高温超导电流引线在47Hz下的交流损耗,测量数据与Norris理论模型进行比较,具有良好的一致性,验证了试验系统的准确性和可行性。     

基于小型低温制冷机的高温超导材料超导转变温度测量装置

高温超导材料的超导转变温度是判断超导材料性能优劣的一个重要指标,而超导材料转变温度的测量一般采用输运方法进行电阻随温度变化来确定.本文介绍一种新近研制的基于低温制冷机的高温超导材料超导转变温度测量装置,能有效的将样品温度从室温连续均匀的降至35K,通过Lab VIEW编写的数据采集系统人机界面,采用电流换向技术消除热电势,可以准确测量出超导材料的超导转变温度.经实验验证,该测量装置测量精确和重复性良好,可作为有效判定高温超导材料性能优劣的一种手段.     

35kV高温超导可控电抗器数据采集系统设计

针对35kV高温超导可控电抗器,设计开发了一套专门用于监控电抗器工作状态的数据采集系统。根据其工作环境,选择了检测所用探头的种类以及对应的配套设备;根据数据采集本身精准度的要求,完成了数据采集仪器的选型;对探头数量、排布进行了优化选择,针对其发热问题较为严重的部位进行重点监控;利用Lab VIEW设计了一套完整的数据采集人机交互系统。     

基于改进Mallat算法的倍频程分析方法研究

倍频程分析是噪声测量系统中的重要环节,针对传统倍频程分析方法中滤波器相对衰减值测量精度不高和声压级谱测量不准确的缺陷,本文提出了一种基于改进Mallat算法的倍频程分析方法。本文提出的改进Mallat算法:第一,对信号进行FFT运算,删除由于滤波器的非锐截止特性导致的频率混淆分量;第二,利用矩形窗函数与信号相乘,消除由于卷积运算时会导致的边界效应;最后,应用虚拟仪器软件开发平台Lab VIEW搭建了基于改进Mallat算法的倍频程分析系统。仿真对比实验结果验证了改进Mallat倍频程分析方法对噪声信号的相对衰减值测量精度更高,声压级谱显示更加准确。     

导模共振效应光子晶体滤波器光谱检测稳定性的研究

由于光子晶体滤波器带宽窄和高灵敏度的特点,检测抗体含量极限可以达到ng·mL-1。可以应用于生物传感器监测生物大分子内部反应过程。一维光子晶体滤波器作为生物传感器换能元件将生物信息转化为可检测的光电信号信息,主要反应在光谱仪测得共振波峰所在波长的变化。精确测试时,检测传感系统的稳定性是首要考虑的关键因素。稳定性决定实验数据的有效性。该工作对所制备的基于导模共振效应的一维光子晶体滤波器结构进行形貌和光谱测试,介绍了实验室所搭建的实时检测传感系统。由于系统集成度、 耦合损耗等因素的影响,光谱信息出现一定的噪声信号。因此,重点提出利用Lab VIEW编程实时监控光子晶体滤波器共振波峰值随时间的变化,由光谱变化情况来反应本套检测系统的稳定性和测试数据的有效性。同时这种实时监控程序也可用来监控其他基于导模共振生物传感系统的稳定度。该检测系统由于震动,光源抖动等问题产生的共振峰值漂移为0.25 nm,通过与模拟计算结果比较可以判定系统稳定性可以达到试剂检测的要求。     

特征融合的尺度自适应相关滤波跟踪算法

为提高相关滤波(CF)跟踪算法的稳健性,并克服传统CF方法无法处理目标尺度变化以及未利用图像颜色特征等问题,提出了一种基于融合颜色特征的尺度自适应相关滤波改进跟踪算法。首先,将目标搜索区域从3原色(RGB)颜色空间转换到Lab颜色空间,提取搜索区域的Lab 3通道颜色特征;然后,融合Lab颜色特征与方向梯度直方图(HOG)特征得到多通道特征,利用核相关滤波(KCF)计算输出响应图并寻找图中最大响应位置即目标位置;最后,基于Lab颜色特征建立尺度模型,从当前帧的目标位置处截取不同尺度图像块,通过将其与尺度模型比较得到目标尺度最优估计。实验选取35段公开彩色视频序列进行测试,并将所提算法与其他5种跟踪性能较好的跟踪方法进行对比。实验结果表明,所提方法对彩色视频序列中的目标遮挡、变形、尺度变化等现象具有良好的适应性,其平均性能优于对比方法,同时具有76frame·s~(-1)的实时跟踪速度。     

基于超声波干涉的峰谷法计算声速值及实验误差探讨

介绍了基于Cassy Lab软件下的超声波干涉实验,提出了利用超声波干涉现象测量声速的方法.根据干涉理论推导了峰谷法测量声速的计算公式.分析和探讨了峰谷法计算声速的误差来源和改进方法.