[实用新型]一种基于虚拟仪器的网络化数据采集实验系统

说明书

技术领域

本实用新型属于一种基于虚拟仪器技术的网络化数据采集实验系统，基于本系统可以实现网络化虚拟仪器实验室的构建。

背景技术

虚拟仪器技术是一种基于计算机的仪器及测量技术的总称，其充分利用最新的计算机技术来实现和扩展仪器的功能，可以形象、方便地模拟各种仪器的操作面板，以各种需要的形式表达和输出测量结果；利用计算机的超强计算能力和多种软件实现被测信号的分析和处理，实现各种调控和测试功能。在虚拟仪器系统中，软件发挥着核心作用，用户可以根据自己的需要自定义仪器的功能，并且可以根据需要通过改变软件来实现仪器系统的功能及规模的改变、增减等，从而打破了传统仪器受固定功能的限制。此外由于虚拟仪器技术具有易于实现分布式和网络化的特点，使用其作为实验教学手段，在构建远程网络化测量系统和网络化实验室等方面也具有较大优势。

美国国家仪器公司NI生产的教学实验室虚拟仪器套件ELVIS，是针对高校教学而特别设计的教学实验虚拟仪器套件，目前被国内外大量高校广为采用。该套件提供的软件及硬件，能实现包括直流电源，程控电源，示波器，函数信号发生器，逻辑分析仪等在内的常用实验仪器。

现有各类数据采集实验系统多存在采集信号单一且多数不是真实传感器产生的信号的缺点。

发明内容

本实用新型提供一种基于虚拟仪器的网络化数据采集实验系统，以解决现有数据采集实验系统存在的采集信号单一且多数不是真实传感器产生的信号的问题。

本实用新型采取的技术方案是：教学实验室虚拟仪器套件与计算机连接，实验板与教学实验室虚拟仪器套件连接，计算机与以太网连接，网络摄像头分别与计算机和以太网连接。

本实用新型专利基于教学实验室虚拟仪器套件平台，有效利用该平台提供的直流电源，程控电源，函数信号发生器等作为数据采集实验系统中各个传感器实验功能模块的激励或者输入，并将实验数据通过教学实验室虚拟仪器套件接口送入计算机中进行处理。

本实用新型优点是结构新颖，克服了现有各类数据采集实验系统采集信号单一且多数不是真实传感器产生的信号的不足；此外基于本系统可以实现远程访问实验系统硬件，并完成实验操作，是一个网络化数据采集实验系统，可完全解决了传统实验教学中实验时间，地点和实验装置数量不足的限制。本实用新型结合标准教学实验平台，实现方案简单，成本较低，操作方便，易于推广使用。本系统集成度更高，将多种传感器的工作电路以模块化形式集中在一块电路板中，具有更节省空间和成本的优点。可以进行多种传感器的实验，通过对比，进一步了解各种传感器的工作原理，应用电路以及使用中的注意事项，实现理论学习与实践活动的完美结合。在本系统网络架构下，服务器端响应用户终端提出的实验要求，在服务器端进行响应的实验操作，将服务器的前面板界面及测试数据发布到用户端，而在用户端只需安装一个实时插件即可。同时利用网络摄像头技术，用户不仅可以充分的利用实验资源还可以真实的观察到具体的实验过程中的一些光电指示。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图：

图2是实验板的组成模块框图；

图3是光耦测频实验模块的电路原理图；

图4是霍尔元件测频实验模块的电路原理图；

图5是语音采集与分析实验模块的电路原理图；

图6是光采集与分析实验模块的电路原理图；

图7是温度采集与分析实验模块的电路原理图；

图8是压力采集与分析实验模块的电路原理图；

具体实施方式

教学实验室虚拟仪器套件与计算机连接，实验板与教学实验室虚拟仪器套件连接，计算机与以太网连接，网络摄像头分别与计算机和以太网连接。

实验板结构是：光耦测频信号发生与采集电路与信号调理电路连接，霍尔元件测频信号发生与采集电路与信号调理电路连接，语音信号发生与采集电路与信号调理电路连接，光信号发生与采集电路与信号调理电路连接，温度信号发生与采集电路与信号调理电路连接，压力信号发生与采集电路与信号调理电路连接，该六个实验子模块与PCI接口连接。

本实用新型的工作原理如下：

●光耦测频实验：