模擬裝置在電子電工實驗中的作用分析論文

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電子電工技術的飛速發展,越來越證明電子電工實驗室並非是一個封閉的密閉空間,而是和外界具有眾多交流的資訊集結體和創新平臺。基於快速發展的網際網路技術,很難將電子電工實驗室仍然置於傳統的運營和實踐模式。因此,應當考慮在充分運用大資料基礎上進行模擬裝置軟體的建設,減少各類電子元器件的耗損,為各類實驗提供個性化定製,提高實驗的成功率和操作性。

模擬裝置在電子電工實驗中的作用分析論文

在技術的發展歷程中,傳統電子電工實驗一般是基於眾多硬體裝置,對多項或者一項電子裝備進行操作,一般和計算機一樣有著埠、開關等輸入裝置,有著實際操作介面、顯示器等多項輸出裝置。按照既定的設定,能夠對多個電子訊號進行彙總、集聚、分析、輸出等動作,可以說這些操作行為都是依託在硬體裝置上的,它的規格和資料難以隨機變動,只能是單項傳遞資料。這種單執行緒的固定程式裝置已經越來越無法適應當今大資料形勢下的多種訊號處理需求。在這一背景下,模擬裝置應運而生。

模擬裝置說到底是依託最新的網際網路技術出現,依靠資訊資料和電子訊號,能夠最大限度容納軟硬體不同型號和格式,能夠實現資料處理的便捷、個性化和多執行緒的一種存在於計算機當中的實驗室。不同於以前傳統的類比電子技術裝置,而是模擬實驗裝置,是一種超越了萬用表之類的存在的資訊科技的集合體。它具有眾多顯著特點:

(1)模擬裝置“船小好調頭”。從體量上來看,模擬裝置不同於傳統的電子元器件,具有眾多的處理手段和渠道,能夠從更為全面的角度反映出一項實驗所需要體現出的'資訊。傳統的實驗室裝置大多屬於獨立系統,用途指向非常明確,無法實現相容;但是在模擬裝置中相對要方便很多,只需要在計算機上更換相對應的程式就可以實現處理方向的更改,只要使用者有能力對軟體進行更新和改進,就可以按照自己意願修改實驗的方向和要求。

(2)模擬裝置有著更強大的“大腦”。

模擬裝置是依託於網際網路技術、計算機技術發展而成,它既能夠在強大的CPU 支撐下進行多執行緒的運算,也能夠在進行電子訊號多束輸入的同時深度開展資料處理和分析複製。在電子電工實驗中,電子訊號的衰減大多是由於硬體裝置的過濾出現的,這一點在模擬裝置中能夠實現有效避免。

(3)模擬裝置有著更加健康的“身體”。

之所以說模擬裝置更加健康,不是指它的質地和內部構造,而是因為傳統電子電工實驗裝置更多的是在於電子元器件的集合體,是特定廠家生產的實體產品,一旦出現問題,只能回廠維修,甚至會引起電子裝置的損耗,從而影響到實驗結果的有效性和成功率。但是模擬裝置卻能夠很好避免這一點,它可以和計算機硬體、各類電子電器軟體等前沿的科技成果相融合,可以無需維修人員,實驗員本人就可以參與資訊資料的收集彙總和分析處理,可以直接控制各類測試資料的整合和指標調整,從而設定出最符合實驗軌跡的科學方案。

(4)模擬裝置有著更加低廉的“造價”。

相比傳統電子電工裝置高昂的裝置成本和快速的裝置折舊,模擬裝置的成本相對較低,並且能夠快速更新,及時追趕上最前沿的發展。這樣一來,電子儀器的操控能力和模擬裝置的運算能力相融合,為實驗室整體裝置成本縮減提供了條件。

基於以上幾個優勢,可以看出,在未來的電子電工實驗室中,模擬裝置的運用頻次會出現較大幅度增長。本文在研究中發現,模擬裝置的發展離不開三個特定要素:

(1)快速便捷的軟體是核心要素。在電子實驗中只有軟體的作用達到了實驗標準的閥值,才能在電子儀器中充分發揮資料運算處理的作用,使冷冰冰的電子元器件擁有一定的智慧生命,所以,軟體是模擬裝置中最具戰略意義的要素。雖然當前大多數的模擬裝置都可以採用強有力的運算功能,但是仍然需要與電子電工技術發展相契合,與實驗室硬性標準要求相符合。這就需要軟體程式設計過程中就充分考慮到聲光電等電子訊號的多種因素,科學設計軟體。

(2)方便取放替換的模組是必備要素。

雖然模擬裝置的核心是軟體,但是與軟體相適應的也有PCI、1394 匯流排等硬體部分。要實現模擬裝置的高效執行,就必須使這些硬體儘可能小、精,儘可能普遍化、模組化,能夠隨時進行替換,這樣一是便於進行測試和資料採集運算的統一性,二是便於進行維護和除錯更改,可以滿足更大群體的需求。

(3)功能強大的整合模組是關鍵要素。

模擬裝置要發揮作用,就要實現軟硬體的對接,實現計算機技術、網際網路技術和電子電工技術的全面對接,這就需要一個樞紐平臺,也就是儘可能完備的整合模組,儘可能多的接入口和測試通道。這樣一來,實驗者可以按照自己的需求,和模擬裝置進行多次對接測試,來採集資料和訊號,最終按照相關性進行匹配。

模擬裝置如果能夠完全具備以上三個要素,那麼就可以在電子電工實驗中發揮相當不俗的作用。然而,這並不是模擬裝置發展的終點。在研究中我們發現,隨著模擬裝置與網際網路的結合日益深入,實驗室開始不再侷限於一所高校、一個研究所、一間房屋,而是開始向日常生活延伸,向手機、平板等計算機終端延伸,部分實驗在設定好環境和指標後甚至可以在手機上進行全部的操作。這樣一來,開放式的實驗環境、多角度的實驗途徑選擇,都為模擬裝置的進一步發展提供有力支撐。