基于智能化的傳感器教學(xué)實驗的仿真系統(tǒng)

樊玉蘭

摘 要： 本文分析了智能化傳感器教學(xué)實驗仿真系統(tǒng)主要內(nèi)容，并對仿真系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行全面闡述，智能化傳感器是科技發(fā)展的必然結(jié)果，通過對其仿真系統(tǒng)進(jìn)行研究，一方面能夠增強(qiáng)人們對于該系統(tǒng)的了解，發(fā)揮出該系統(tǒng)應(yīng)有的價值，另一方面能夠為現(xiàn)代化實驗發(fā)展提供有利條件，使其具有較大的實用價值。

關(guān)鍵詞： 智能化傳感器;教學(xué)實驗;仿真系統(tǒng)

通過智能化傳感器教學(xué)實驗仿真系統(tǒng)，能夠使用戶了解系統(tǒng)的頻率，對位移量范圍進(jìn)行有效確定，主要由于該系統(tǒng)具有較高的靈敏度，用戶通過系統(tǒng)能夠查找到相關(guān)內(nèi)容，對傳感器進(jìn)行動態(tài)測量，以此達(dá)到仿真測量的目的，從而做出正確的判斷，確保決策的準(zhǔn)確性。

一、 智能化傳感器教學(xué)實驗仿真系統(tǒng)概述

智能傳感器教學(xué)實驗仿真系統(tǒng)是一個復(fù)雜的項目，所涉及的內(nèi)容眾多，用戶通過該系統(tǒng)不僅能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效采集，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、存儲，一方面能夠為其他人員提供參考依據(jù)，避免浪費不必要的時間，另一方面能夠提高對數(shù)據(jù)的利用率，從而達(dá)到對系統(tǒng)控制的目的。仿真系統(tǒng)由眾多模塊構(gòu)成，下面具體闡述：其一，位移傳感器測量的智能選擇模塊。在對該模塊進(jìn)行選擇時，工作人員要先確定位移范圍，根據(jù)頻率來選擇相應(yīng)的傳感器，這樣不但能夠確保傳感器與實際情況相一致，滿足系統(tǒng)的實際需求，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效測量，為接下來的仿真實驗做出充足的準(zhǔn)備，從而加強(qiáng)學(xué)生對于實驗的了解，使其在自己操作時更加規(guī)范，為其提供相應(yīng)的指導(dǎo)。該系統(tǒng)可以提供六種傳感器，為了對位移進(jìn)行有效測量，工作人員要選擇合適的傳感器，在選擇過程中，要對測量范圍進(jìn)行考察，并以此為出發(fā)點進(jìn)行科學(xué)選擇，這樣才能確保選擇的準(zhǔn)確性。在選擇結(jié)束后，工作人員要把技術(shù)參數(shù)分為幾個部分存入數(shù)據(jù)庫中，并根據(jù)用戶實際需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉查詢，最終選擇適合用戶的一個系統(tǒng)。在這個過程中，每種傳感器技術(shù)參數(shù)有所不同，使得其技術(shù)參數(shù)范圍相對較大，經(jīng)常出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，這樣很難使工作人員對其進(jìn)行準(zhǔn)確界定，在此背景下，工作人員要掌握一定方法，按照相關(guān)要求進(jìn)行合理操作，這樣才能對參數(shù)范圍進(jìn)行科學(xué)劃分。如果用戶選擇三個參數(shù)和一個數(shù)據(jù)段，系統(tǒng)能夠自動選擇相匹配的傳感器，并對其進(jìn)行動態(tài)仿真測量，如果用戶出現(xiàn)漏選參數(shù)現(xiàn)象，系統(tǒng)能夠?qū)τ脩暨M(jìn)行提醒，從而讓用戶對技術(shù)參數(shù)進(jìn)行重新選擇。

其二，手動選擇模塊。在上個模塊中，存在對參數(shù)劃分這一問題，容易出現(xiàn)選擇不夠準(zhǔn)確現(xiàn)象，為了增強(qiáng)學(xué)生對于傳感器的了解，可以通過手動模塊方式讓學(xué)生自己操作，這樣不但能夠有效解決上一模塊中存在的不足之處，還能加深學(xué)生對于實驗的了解，從而對傳感器實驗有更充分認(rèn)識，這對于學(xué)生接下來的學(xué)習(xí)是非常關(guān)鍵的，只有做好這一階段的工作，才能為以后打下良好的基礎(chǔ)，進(jìn)而提高教學(xué)的有效性。在該系統(tǒng)中，學(xué)生在對傳感器進(jìn)行選擇時，主要通過傳感器類型進(jìn)行正確選擇，一方面要對技術(shù)參數(shù)有著充分了解，另一方面能夠閱讀實驗指導(dǎo)書，對實驗流程有著大概認(rèn)識，從而確保仿真測量順利進(jìn)行。

其三，實時數(shù)據(jù)采集模塊。要想對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效控制，需要數(shù)據(jù)采集模塊來操作，這既是系統(tǒng)中重要的一部分，還是實驗中關(guān)鍵的一道工序，因此，用戶要對該模塊給予高度重視，發(fā)揮出該模塊在仿真系統(tǒng)中的優(yōu)勢，這樣不但能夠便于用戶對于數(shù)據(jù)的采集，還能使整個操作過程更為便捷。在實驗中，該系統(tǒng)能夠代替示波器原有的作用，對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效顯示，使用戶了解數(shù)據(jù)具體內(nèi)容，并且用戶能夠通過這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，從而確保實驗的精準(zhǔn)性。

其四，LabVIEW位移測量教學(xué)實驗仿真程序模塊。在該系統(tǒng)中主要通過LabVIEW軟件來完成，該軟件是由NI公司所開發(fā)的一種軟件，把其應(yīng)用到仿真系統(tǒng)中有著重要作用，不僅能夠使數(shù)據(jù)采集更加豐富，還能使開發(fā)工具逐漸增多，滿足不同用戶的需求。要想對這一軟件優(yōu)勢進(jìn)行有效發(fā)揮，需要用戶把仿真系統(tǒng)與選擇系統(tǒng)進(jìn)行有效連接，把數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容傳輸?shù)椒抡嫦到y(tǒng)中，并把數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的代碼，用戶只需要按下按鈕，就能顯示出應(yīng)用程序，這樣不但能夠達(dá)到智能化仿真的目的，還能提高教學(xué)效率。用戶可以把該仿真程序上傳到網(wǎng)絡(luò)中，在實驗之前，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)對實驗有一定了解，從而使整個實驗教學(xué)更加高效，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平。

二、 智能化的傳感器教學(xué)實驗仿真系統(tǒng)的運行

在對仿真系統(tǒng)進(jìn)行運行時，需要用戶考慮傳感器測量情況，由于實際測量是系統(tǒng)順利進(jìn)行的前提條件，因此，在確定課題之后，要先進(jìn)行類似的實驗，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握，并充分了解實驗原理以及現(xiàn)象等，并對這些內(nèi)容進(jìn)行分析，找出相同點和不同點，這樣在遇到不同實驗時，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行合理操作，進(jìn)而確定仿真程序。用戶在先輸入技術(shù)參數(shù)，一般情況下，測量范圍在3-49 mm，頻率大于500 Hz，并且該系統(tǒng)對于靈敏度有著較高要求，需要用戶以實際情況為出發(fā)點，對各個方面內(nèi)容進(jìn)行充分考慮，確保靈敏度達(dá)到相應(yīng)要求，進(jìn)而提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。其中霍爾式傳感器位移測量系統(tǒng)較為常見，在操作之前，用戶要對該系統(tǒng)有著一定了解，掌握該系統(tǒng)構(gòu)成內(nèi)容，對各個部分有著相應(yīng)的了解，如音頻振蕩器在系統(tǒng)中所起的作用，這樣不僅便于對系統(tǒng)的研究，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集。差動放大器也是該系統(tǒng)中重要組成部分，對于系統(tǒng)有著較大影響，所以，用戶要提前做好準(zhǔn)備工作，了解系統(tǒng)中的各部分內(nèi)容，這樣才能對其進(jìn)行合理操作。

三、 結(jié)語

智能化傳感器是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物，不僅能夠?qū)π盘栠M(jìn)行有效轉(zhuǎn)換，還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，因此，在進(jìn)行教學(xué)實驗中，要加強(qiáng)對智能化傳感器的重視，發(fā)揮其應(yīng)有的價值，從而提高傳感器的靈活性。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦敬品，何存富，吳斌，費仁元，王秀彥.基于智能化的傳感器教學(xué)實驗的仿真系統(tǒng)[J].中國教育技術(shù)裝備，2002（12）：1-2.

[2]曹亮.基于無線傳感器的泛在智能化學(xué)習(xí)研究[J].科技管理研究，2014，34（6）：157-160.

[3]崔貫勛.基于物聯(lián)網(wǎng)的實驗室智能化綜合管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索，2015，34（11）：217-220+266.

[4]李文平，頓文濤，李寅生，袁帥，李勉，馬斌強(qiáng)，袁超.MEMS傳感器在汽車中的應(yīng)用研究及進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2015（7）：52-55.