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電子技術(shù)應(yīng)用范文1
關(guān)鍵字:汽車;電子技術(shù);應(yīng)用;
中圖分類號:O434文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、汽車電子技術(shù)的發(fā)展階段
現(xiàn)代汽車電子技術(shù)顧名思義是現(xiàn)代汽車技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合,涉及兩個技術(shù)領(lǐng)域。汽車電子技術(shù)的出現(xiàn)是汽車發(fā)展過程中一次重要革命性事件,并且成為衡量現(xiàn)代汽車發(fā)展水平的一個重要技術(shù)標(biāo)志。縱觀汽車技術(shù)發(fā)展史,汽車電子技術(shù)的發(fā)展主要有四個階段,具體分析分別如下。
(一)20 世紀(jì) 50 年代初期到 1974 年為汽車電子技術(shù)發(fā)展的第一階段,在這一階段,致力于用現(xiàn)代的電子裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械部件,開發(fā)重點(diǎn)在于單一的電子零部件,改善汽車內(nèi)部某些機(jī)械部件的性能。主要產(chǎn)品有電子點(diǎn)火控制器、交流發(fā)電機(jī)、電子式電壓調(diào)節(jié)器,數(shù)字鐘、電子式閃光器等。這是汽車技術(shù)開始與電子技術(shù)出現(xiàn)結(jié)合的第一步,上述電子產(chǎn)品在汽車中的廣泛應(yīng)用開啟了汽車電子技術(shù)時代的大門,為未來汽車電子技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
(二)1974-1982 年是汽車電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程的第二個階段。在這個階段,汽車電子的發(fā)展更有目標(biāo)性和方向,汽車工業(yè)開始為了實(shí)現(xiàn)某種特定功能而采用特定的電子技術(shù)和理論,這一時期較為典型的電子化設(shè)備就是集成電路和 16 位以下的微處理器。在汽車電子技術(shù)發(fā)展的這一階段,集成電路和微處理器在汽車上得到大范圍的使用,為了實(shí)現(xiàn)特定目的,技術(shù)人員基于電子技術(shù)理論研制出各種電子技術(shù)系統(tǒng),比如汽車內(nèi)部的安全氣囊系統(tǒng)、剎車的防抱死制動系統(tǒng)以及用于控制汽油噴射的電子控制汽車噴射系統(tǒng)等。
(三)1982-1995 年是汽車電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程的第三個階段。這一階段汽車電子技術(shù)得到了巨大發(fā)展,電子技術(shù)開始由普通控制向現(xiàn)代化電子控制系統(tǒng)過度,為現(xiàn)代智能化電子控制系統(tǒng)出現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。這一階段汽車電子技術(shù)發(fā)展的明顯特征就是開始出現(xiàn)具有多種控制功能的計算機(jī)集中管理系統(tǒng),這個管理系統(tǒng)以微型計算機(jī)作為控制核心,逐漸取代了傳統(tǒng)電子技術(shù)的獨(dú)立控制系統(tǒng),應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。這一時期出現(xiàn)的典型電子技術(shù)產(chǎn)品有發(fā)動機(jī)集中管理系統(tǒng)、車輛舒適性電子控制系統(tǒng)、傳統(tǒng)電子控制系統(tǒng)等。
(四)1995 年至今是汽車電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程的第四個階段。這個時期最典型的汽車電子技術(shù)就是智能化電子控制系統(tǒng),并且已經(jīng)在汽車上得到大范圍的使用。主要技術(shù)產(chǎn)品有汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、電子地圖以及自動無人駕駛系統(tǒng)等。
二、汽車電子技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
(一)發(fā)動機(jī)控制技術(shù)
1、點(diǎn)火提前的電子控制
該系統(tǒng)在 20 世紀(jì)初就被應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)上,由微機(jī)、傳感器及其接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等幾部分構(gòu)成。其中微機(jī)會根據(jù)曲軸和凸輪軸處傳感器采集的各種信號,做出相應(yīng)的處理并輸出相應(yīng)的控制信號,控制最佳點(diǎn)火時刻 。再根據(jù)冷卻液溫度傳感器采集的信號和進(jìn)氣溫度傳感器采集的信號來對點(diǎn)火時刻進(jìn)行調(diào)整,根據(jù)爆震傳感器采集的信號對其修正,從而使發(fā)動機(jī)接近最佳理想狀態(tài),達(dá)到節(jié)約燃料、減少空氣污染的目的。
2、電子控制噴油裝置
隨著科技的進(jìn)步,傳統(tǒng)的機(jī)電混合式燃油噴射系統(tǒng)已經(jīng)逐步被淘汰,隨之被廣泛應(yīng)用的是電控燃油噴射裝置。在此裝置系統(tǒng)中,由傳感器檢測進(jìn)氣量、曲軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角,轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉偷窖b置中的電控單元,電控單元根據(jù)需要的信號計算出油量。再根據(jù)得到的信號對最初的噴油量進(jìn)行修正進(jìn)而確定實(shí)際噴油量。
(二)車身電子控制
車身電子裝置是在汽車環(huán)境下能夠單獨(dú)使用的電子裝置,和汽車的自身裝置沒直接聯(lián)系。常見的有空調(diào)裝置、信息顯示系統(tǒng)等等。
1、汽車空調(diào)控制
汽車的空調(diào)控制是微機(jī)根據(jù)車內(nèi)外的各種溫度傳感器輸出的信號,計算出車內(nèi)應(yīng)該達(dá)到的出風(fēng)溫度。從而對調(diào)節(jié)器開度、風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)、冷卻器風(fēng)門(或者是加熱器風(fēng)門)等進(jìn)行控制,使車內(nèi)溫度始終保持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi),進(jìn)而使車中的溫濕度始終位于最佳狀態(tài),為車內(nèi)人員提供最為舒適的環(huán)境。
2、信息顯示系統(tǒng)
此技術(shù)正處于不斷的發(fā)展與完善階段,由車況監(jiān)測、車載計算機(jī)、電子儀表組成。車況監(jiān)測是通過液壓溫光等傳感器監(jiān)測汽車的故障。而由車載計算機(jī)提供來的不同信息,則能提高行車安全、燃油經(jīng)濟(jì)、乘坐舒適等性能。電子儀表則為駕駛員提供了行駛過程中需要的最基本的操作信息。
三、汽車電子技術(shù)發(fā)展趨勢
如今,由于人們對汽車的安全環(huán)保、以及舒適度等要求的不斷地提高 , 這就要求汽車電子技術(shù)在各方面取得更大的突破,例如環(huán)保、安全等和人們息息相關(guān)的方面,以及微處理程度和對高新技術(shù)的運(yùn)用。
(一)環(huán)?;?/p>
眾所周知,汽車每年造成的空氣污染占據(jù)污染物中的一大部分,這就要求人類研制出性能更加完善的發(fā)動機(jī)裝置和電子控制系統(tǒng),使汽車電子系統(tǒng)更加電子化、環(huán)?;?/p>
(二)安全化
在被動的安全技術(shù)上,我們已經(jīng)取得了重大的進(jìn)步,如在汽車碰撞時為車內(nèi)人員提供保護(hù),如氣囊、安全帶等。然而在主動安全性上,還有待開發(fā)。通過采用雷達(dá)、攝像、光學(xué)和超聲波傳感器等技術(shù),開發(fā)不同的避撞系統(tǒng)與安全系統(tǒng),甚至是自適應(yīng)自駕駛系統(tǒng)以及對車的動態(tài)控制等等。
(三)微處理化
微處理的出現(xiàn)使得汽車越來越精細(xì)化,帶給了汽車革命性的變化。微處理控制已經(jīng)是汽車電子控制系統(tǒng)中的最為核心的部件。當(dāng)前汽車所用的微處理機(jī),其速度和精度要求還不如計算所用的微機(jī)高。但是未來隨著汽車電子控制系統(tǒng)的不斷擴(kuò)增,伴隨著其微處理器數(shù)量的劇增,其計算的精度和速度也將越來越高,性能也會越來越好,功能也必將越來越強(qiáng)大。
(四)軟件新技術(shù)化
由于汽車電子技術(shù)的普遍應(yīng)用,對相關(guān)的軟件需求也將會增加,計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)更是大勢所趨。這種情況下,采用多種軟件,開發(fā)出高水平語言,便稱為當(dāng)下之需,以滿足多種硬件的要求。汽車上的大部分部件將依據(jù)于軟件,軟件的多元化及其功能的提高,必將使得計算機(jī)越來越好地完成更加復(fù)雜的任務(wù)。
(五)傳感器技術(shù)
未來汽車電子技術(shù)對傳感器技術(shù)的要求更高,為了滿足客戶需求與汽車需要,智能化傳感器應(yīng)該擁有智能化、多功能化、集成化以及微型化等特點(diǎn)。具體來講,未來的汽車傳感器應(yīng)具有模擬和處理信號的功能、對信號放大和處理的功能、較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力、自動進(jìn)行時漂、溫漂和非線性的自校正功能等。
(六)多媒體娛樂與智能通訊系統(tǒng)
現(xiàn)階段,汽車在移動通訊技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的支持下已經(jīng)可以向司機(jī)和乘客提供各種豐富的多媒體設(shè)施環(huán)境(利用GPS、GSM 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、行車指南、無線因特網(wǎng)以及汽車與家庭等外部環(huán)境的互動)和遠(yuǎn)程汽車診斷(緊急時能夠引導(dǎo)救援服務(wù)機(jī)構(gòu)趕到故障或事故地點(diǎn))等功能,把汽車變?yōu)橐苿愚k公室和移動的家庭影院,并且能夠把汽車道路和其他遠(yuǎn)程服務(wù)信息結(jié)合起來,構(gòu)建出未來的智能交通系統(tǒng)(ITS)。
總之,隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,汽車行業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn),汽車電子化程度的高低成為衡量汽車先進(jìn)水平的重要標(biāo)志,而汽車電子技術(shù)的發(fā)展以及廣泛應(yīng)用,對提高汽車水平有著重要的作用,對汽車行業(yè)的健康發(fā)展意義非凡,故正確把握汽車電子技術(shù)未來的發(fā)展方向,加快電子技術(shù)的研發(fā)是我們的當(dāng)務(wù)之急。發(fā)展汽車電子技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)民族汽車產(chǎn)業(yè)的迅速崛起最終占據(jù)未來競爭中的優(yōu)勢位置。
參考文獻(xiàn):
[1]莊彥霞.汽車電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢淺析[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2009,(2).
[2]龍宇. 現(xiàn)代汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機(jī)械管理開發(fā),2009,(8).
電子技術(shù)應(yīng)用范文2
關(guān)鍵詞:模擬電子技術(shù),數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號:TN710文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2019)04(c)-0164-02
隨著電子技術(shù)發(fā)展水平不斷優(yōu)化,數(shù)字電子技術(shù)與模擬電子技術(shù)發(fā)展迅猛,其應(yīng)用性均呈現(xiàn)擴(kuò)張趨勢。就雙方的具體特征而言,模擬電子技術(shù)生產(chǎn)成本較低,通過便利的使用性能收獲了群眾的喜愛,但是數(shù)據(jù)的精度與準(zhǔn)度較低,缺陷性明顯。因此,模擬電子技術(shù)具體應(yīng)用在低端設(shè)備,并且對于具體的精度準(zhǔn)度要求較低。與之相對,數(shù)字電子技術(shù)呈現(xiàn)出良好的精度與準(zhǔn)度特征,其數(shù)據(jù)更加全面與真實(shí),在具體的運(yùn)行工程中能夠保證設(shè)備的整體效能發(fā)揮,提升工作效率。但是,因為精度與準(zhǔn)度不斷提升與優(yōu)化,其工程造價遠(yuǎn)高于與模擬電子技術(shù)。
1模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)簡介
1.1模擬電子技術(shù)
模擬電子技術(shù)核心在于電路,通過全面有序地將電路進(jìn)行細(xì)化,保證整體效能的穩(wěn)定發(fā)揮。模擬電子技術(shù)處理模式較為簡易,通過形成連續(xù)信號來提升工作效率,在相應(yīng)的電子技術(shù)中發(fā)揮著重要的作用。因為模擬技術(shù)具有成本低廉、應(yīng)用性能較廣等特點(diǎn),使得具體的模擬電子技術(shù)深受低精度領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)的喜愛。但是,其低廉的成本帶來了較大的問題,在具體的應(yīng)用過程中,噪音問題無法解決,信號傳播效率較差,并且容易受到電磁干擾,在一定程度上加重了失真和數(shù)據(jù)性能不足的問題,使得群眾的具體使用滿意度不足,帶來了一定的不便性,同時也影響著人們對于電子技術(shù)的認(rèn)識,造成在使用過程中頻繁出現(xiàn)問題,阻礙著模擬電子技術(shù)的向前發(fā)展。
1.2數(shù)字電子技術(shù)
數(shù)字電子技術(shù)以抽樣定理作為運(yùn)算基礎(chǔ),在與抽樣信號相結(jié)合的過程中,不斷提升與優(yōu)化數(shù)據(jù)的精度與準(zhǔn)度。因為其自身運(yùn)算邏輯嚴(yán)密,所以其精準(zhǔn)度遠(yuǎn)超模擬電子技術(shù)。因為自身綜合能力優(yōu)異,數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用廣泛,并且能夠保證數(shù)據(jù)信息安全有序的傳播,將所有的不利因素,即噪音、電磁波等進(jìn)行規(guī)避,保證了實(shí)際的播放效果與播放質(zhì)量。與此同時,數(shù)字電子技術(shù)內(nèi)部的安全系統(tǒng)健全,通過加密的方式來切實(shí)提升安全性,不斷優(yōu)化數(shù)據(jù),保證整體的工作效能,切實(shí)提升工作效果。
2模擬通信和數(shù)字通信的分析和研究
2.1分析模擬通信的優(yōu)缺點(diǎn)
模擬通信因為自身的安全性能不健全,使得具體的保密工作不到位,容易受到嚴(yán)重的電子干擾,從而產(chǎn)生信息泄露和他人盜取信息等問題。與此同時,其抗干擾能力較差,在具體的通信過程中,噪音會對通信質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,降低了整體的通信質(zhì)量與通信水平。其優(yōu)點(diǎn)也顯而易見,即使用方便與造價低廉,是通信要求較低的企業(yè)和個人的福音。
2.2分析數(shù)字通信的優(yōu)缺點(diǎn)
數(shù)字通信因為自身系統(tǒng)性和技術(shù)性較強(qiáng),所以其頻帶較寬,并且對于技術(shù)性要求不斷提升,其發(fā)展速度必須與相關(guān)電子技術(shù)發(fā)展水平同步。因為自身的精度要求較高,對于同頻技術(shù)需求較大,其誤差同樣需要量化與整合。同樣,其優(yōu)點(diǎn)明確,即抗干擾能力和數(shù)據(jù)的精度與準(zhǔn)度遠(yuǎn)超模擬電子技術(shù),信息處理能力優(yōu)越。目前,我國的高清電視大多使用數(shù)字電子技術(shù),其信號傳播率傳播能力不斷優(yōu)化與提升。同時,數(shù)字電子技術(shù)通過構(gòu)建完整的通信網(wǎng)絡(luò)來切實(shí)提升和優(yōu)化信號處理能力,保證通行的安全性與穩(wěn)定性全面提升,為電子計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)搭建了良好的溝通與合作的平臺,保證二者緊密結(jié)合。相比與傳統(tǒng)的通信技術(shù),現(xiàn)代通信采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模式來保證接線工作的迅捷程度,大大解放了接線員大量的工作任務(wù),并切實(shí)減少因人為因素帶來的誤差,保證工作效率與相關(guān)經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。在存儲方面,數(shù)字電子技術(shù)憑借優(yōu)質(zhì)的存儲系統(tǒng)極大地便利了存儲工作,不斷優(yōu)化和提升整體存儲性能。
3模擬信號和數(shù)字信號在數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用中的體現(xiàn)
模擬信號和數(shù)字信號通過文字、語音、視頻等形式來將相應(yīng)的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行有序的整理與表達(dá),形成了良好的表現(xiàn)形式。
3.1模擬信號
模擬信號是指在特定的參數(shù)范圍內(nèi),通過連續(xù)的或者有一定間隔的信息特征進(jìn)行數(shù)據(jù)化表達(dá),并最終產(chǎn)生信息數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的模擬信號模式下,電話與電視均采用有線模式,即通過將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行線路傳播,在形成聲音信息之后,通過用戶聲音來進(jìn)行相應(yīng)的變化與處理,保證時間呈現(xiàn)連續(xù)性特征。簡而言之,即通過轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息,使之以電信波的形式進(jìn)行有線傳輸,在數(shù)據(jù)傳出之后,將電信號進(jìn)行備份與還原,使之能夠直接應(yīng)用于具體的生活與生產(chǎn)工作中來。
模擬是一種富有時效性與真實(shí)性的表達(dá)模式,在我們的日常生活中應(yīng)用廣泛,我們看到的具體事物或者通過多媒體設(shè)備看到的具體數(shù)據(jù)信息皆屬于模擬,其應(yīng)用型廣泛,并與我們的日常生活與生產(chǎn)關(guān)系緊密。因為模擬自身的特殊性質(zhì),所以在其運(yùn)行過程中需要載體,載體形式多樣,可以使膠卷或者白紙,也可以是專業(yè)的數(shù)據(jù)云盤。同時,模擬工作同樣對工具的需求性較高,模擬設(shè)備多樣,可以是電視機(jī)或者音響。模擬的傳播方式多樣,可以采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)傳播,也可以使用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳播。
3.2數(shù)字信號
數(shù)字信號的工作模式是去表示數(shù)字量,其特征是將信號進(jìn)行狀態(tài)變化,使其趨于穩(wěn)定與躍式發(fā)展。數(shù)字信號的表現(xiàn)形式為電位型和脈沖型,前者的表示法則在于將不同狀態(tài)的電位信號通過零和一來進(jìn)行表達(dá)。后者的表示模式為將脈沖模式通過零和一來進(jìn)行表達(dá)。在科學(xué)技術(shù)水平日新月異的今天,數(shù)字化技術(shù)不斷成熟與優(yōu)化,數(shù)字時代正式來臨,通過數(shù)字來對人們的實(shí)際生活進(jìn)行有序的表達(dá),保證生活水平不斷提升,信息的精度與準(zhǔn)度同步優(yōu)化。在具體的數(shù)字通信過程中,通過將數(shù)字信號作為信息傳輸?shù)妮d體,保證信息傳播的有序性與完整性,通過使用二進(jìn)制信號表達(dá)模式,切實(shí)提升了表達(dá)工作的簡易程度,緩解了數(shù)字表達(dá)的工作壓力。
3.3在通信技術(shù)中模擬電話通信與數(shù)字電話通信的區(qū)別
模擬電話通信模式下,線路傳輸工作的起點(diǎn)是信號發(fā)送端,在發(fā)送端將模擬信號進(jìn)行整合后,用聲能的形式來進(jìn)行傳輸,之后通過使用電能轉(zhuǎn)化器來根據(jù)音頻和聲波來將變化著的聲能進(jìn)行轉(zhuǎn)化與還原,保證用戶能夠收到模擬信號,并將其數(shù)據(jù)信號進(jìn)行還原,其工作模式為數(shù)據(jù)信息-聲能-電能-數(shù)據(jù)信息,形成一定的循環(huán)。數(shù)字電話通信模式下,語音聲波直接轉(zhuǎn)化為模擬信號,通過聲音與電能的裝換來簡化工作流程,通過二進(jìn)制算法來保證模擬信號的精度與準(zhǔn)度,實(shí)現(xiàn)良好的聲電、電聲轉(zhuǎn)換循環(huán),保證用戶在使用過程中能夠切實(shí)減少工序,相應(yīng)的操作工作也在同步減少。
電子技術(shù)應(yīng)用范文3
【關(guān)鍵詞】數(shù)字電子技術(shù) 實(shí)驗改革 創(chuàng)新
如今,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的趨勢,推動了數(shù)字電子技術(shù)不斷的發(fā)展,使其在電子信息類、電氣自動化、通信、汽車以及測繪等專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗課程是高校電子、電氣以及通信類專業(yè)技術(shù)的核心課程,對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力,具有重要的意義。本文主要介紹數(shù)字電子技術(shù)的重要性以及數(shù)字電子技術(shù),通過實(shí)驗內(nèi)容、實(shí)驗方式以及考核指標(biāo)三個方面對數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗的改革和創(chuàng)新進(jìn)行分析?,F(xiàn)綜述如下。
1 數(shù)字電子技術(shù)的重要性
數(shù)字電子技術(shù)是電子、電氣以及通信類專業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)知識。一方面,此門課程不僅僅教會學(xué)生們在電子、電氣以及通信等領(lǐng)域內(nèi)的基礎(chǔ)性知識,更加強(qiáng)調(diào)實(shí)驗課程對于學(xué)生們動手能力的培養(yǎng)。另一方面,隨著改革開放的推進(jìn),科學(xué)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,大量電子信息類、電氣自動化、通信、汽車以及測繪等專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的公司不斷出現(xiàn),對于理工科的技術(shù)人才需求量增加,因此學(xué)好數(shù)字電子技術(shù),是掌握電子信息類、電氣自動化、通信、汽車以及測繪等專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ),能夠為培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)型人才,為以后學(xué)生的就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。
2 數(shù)字電子技術(shù)
數(shù)字電子技術(shù)(Digital Electronic Technology)是指從一般的模擬信號到數(shù)字信號,要經(jīng)過采樣、量化、編碼,最終一個連續(xù)的模擬信號波形就變成了一串離散的、只有高低電平之分“0 1 0 1...”變化的數(shù)字信號的過程,保證了極高的準(zhǔn)確性和可信性,而且基于門電路、集成芯片所組成的數(shù)字電路也簡單可靠、維護(hù)調(diào)度方便,很適合于信息的處理。
3 幾種技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗中的應(yīng)用
3.1 EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗中的應(yīng)用
電子設(shè)計自動化技術(shù) ( E lectr onic Desi gn Automat i on , EDA )是指在電子電路 CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上,隨著集成電路、CAM (計算機(jī)輔助制造 )、CAT (計算機(jī)輔助測)等計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一種高級、快速、有效的電子設(shè)計自動化工具。其技術(shù)設(shè)計流程包括技術(shù)設(shè)計、綜合、布線布局、仿真以及編程下載。將電子設(shè)計自動化技術(shù)EDA技術(shù)應(yīng)用掃數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗當(dāng)中,不僅可以進(jìn)行常規(guī)的 TTL邏輯器件實(shí)驗, 而且能夠采用PLD, 借助計算機(jī)輔助設(shè)計軟件來進(jìn)行數(shù)字電子系統(tǒng)的設(shè)計和模擬調(diào)試。使得學(xué)生充分地利用EDA工具進(jìn)行大膽的設(shè)計和創(chuàng)新,增加學(xué)習(xí)效率,拓寬學(xué)生的視野。
3.2 CDIO在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)模式改革中的應(yīng)用
CDIO即構(gòu)思(Conceive) 、設(shè)計(Design)、實(shí)施(Implement)和運(yùn)作(Operate),是一種全新的教育理念。 構(gòu)建基于CDIO工程教育模式的多樣化教學(xué)培養(yǎng)方案具體有三個方面。首先,自主學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)與研究式學(xué)習(xí)相結(jié)合,這就要求在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中,應(yīng)該以學(xué)生學(xué)習(xí)為主,讓學(xué)生在問題情境下,既能主動地發(fā)現(xiàn)問題,又能解決問題。其次,學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和交往能力的培養(yǎng)相結(jié)合。這就要求學(xué)生在提高產(chǎn)品、過程以及構(gòu)建學(xué)習(xí)能力的同時,能夠得到人際交往能力的鍛煉。最后,基于主動經(jīng)驗學(xué)習(xí)方法的教與學(xué)。該方法需要注重對學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),自主地對問題進(jìn)行思考、交流和反饋。具體的模式主要有小組學(xué)習(xí)、組內(nèi)討論、講解以及辯論等。
3.3 NI ELVIS在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗中的應(yīng)用
虛擬儀器教學(xué)實(shí)驗平臺(education laboratory virtual instrumentation suit,ELVIS)是基于計算機(jī)的強(qiáng)大功能 ,采用接口標(biāo)準(zhǔn)化的硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 ,通過軟件編程對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理?;贜I ELVIS平臺的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗主要包括“軟”儀器 SFP以及LabVIEW編程實(shí)現(xiàn)自定義“軟”儀器。這種軟硬件結(jié)合的虛擬儀器教學(xué)實(shí)驗平臺,提供完整的測量測試,可修改原型版以及儀器源代碼,能夠為學(xué)生進(jìn)行電子電路學(xué)習(xí)和設(shè)計創(chuàng)造更大的創(chuàng)新空間。
4 結(jié)束語
社會的快速進(jìn)步和技術(shù)的不斷發(fā)展,使得數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗的開展也在不斷進(jìn)步。數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗涉及到多種科目信息如電氣自動化、電子信息、汽車、測繪和通信等科目內(nèi)容,有助于提升電子自動化技術(shù)的水平??偠灾?,針對EDA技術(shù)、CDIO技術(shù)和NI ELVIS技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗中的應(yīng)用,為電路學(xué)習(xí)和設(shè)計創(chuàng)造提供了依據(jù),同時也會技術(shù)設(shè)計創(chuàng)造提供廣闊的空間。應(yīng)不斷的對數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗進(jìn)行改革,創(chuàng)新性地引用先進(jìn)的電子設(shè)計自動化技術(shù)以及全新的理念,進(jìn)而提高數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗開展的水平。
參考文獻(xiàn)
[1]李旭春,王春鳳.創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué),提高電力電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)效果[J].實(shí)驗技術(shù)與管理,2012(07)
[2]楊達(dá)亮,盧子廣,杭乃善.電力電子系統(tǒng)實(shí)時仿真綜合平臺及設(shè)計方法[J].電力自動化設(shè)備,2011(10) .
[3]張文亮,湯廣福,查鯤鵬,賀之淵.先進(jìn)電力電子技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國電機(jī)工程學(xué)報,2010(04).
[4]馬波,邵仕泉,龍玲.基于CDIO工程實(shí)踐教育的單片機(jī)實(shí)驗課程教學(xué)研究與探討[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2011(S1).
作者簡介
魯寧(1978-),女,四川省成都市人。大學(xué)本科學(xué)歷?,F(xiàn)為中國第五冶金建設(shè)公司技工學(xué)校講師。研究方向為電子電工。
電子技術(shù)應(yīng)用范文4
【關(guān)鍵詞】測控技術(shù);生產(chǎn)效率;新型產(chǎn)業(yè);網(wǎng)絡(luò)化
1測控技術(shù)簡介
測控技術(shù)是當(dāng)今現(xiàn)代中的一種新型電子技術(shù),它在不斷地進(jìn)步和創(chuàng)新條件下,已經(jīng)逐漸應(yīng)用到了各行各業(yè)領(lǐng)域,對人們的生活及生產(chǎn)產(chǎn)生了較為深刻的影響。不僅如此,電子應(yīng)用測控技術(shù)還擁有智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn),提高了測控技術(shù)的應(yīng)用性。電子測控技術(shù)主要包括以下五個方面,分別是:測控軟件、程控設(shè)備、總線與接口、控制器、被測對象。系統(tǒng)中,每個機(jī)構(gòu)都要確保其運(yùn)行,只有那樣才能完整的被應(yīng)用。電子測控技術(shù)并不滿于現(xiàn)狀,到了二十一世紀(jì)以后,大多數(shù)電子工業(yè)開始著眼于信息的技術(shù)化,這樣不僅為電子技術(shù)以后的發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ),而且還使人們的生活得到了很大的便利,這樣對于電子測控技術(shù)以后的發(fā)展有著重要的研究意義。
2電子技術(shù)中測控技術(shù)研究特點(diǎn)
2.1測控技術(shù)的智能化
智能化,測控技術(shù)的智能化主要表現(xiàn)在現(xiàn)代電子測控的應(yīng)用技術(shù)中,為人類的研究做出的很多貢獻(xiàn)。隨著時代的變遷信息化的改進(jìn),測控技術(shù)現(xiàn)在也逐漸變得更加的準(zhǔn)確,更加的智能化。眾所周知,現(xiàn)在信息化智能化越來越受到廣大居民的重視,各種電子產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代,也讓電子技術(shù)推上風(fēng)口浪尖,商家、研究者不得不提高自己產(chǎn)品的性能,使人們更加依賴于自己的產(chǎn)品或研究。測控技術(shù)的智能化為人們的生產(chǎn)生活帶來了諸多的便利能夠更好的滿足人們的需求,不僅如此,還能幫助工業(yè)生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率,這樣使得電子技術(shù)更加受歡迎。智能化的發(fā)展能夠適當(dāng)?shù)膸椭藗兘鉀Q不必要的麻煩,現(xiàn)在已經(jīng)成為一種熱潮。
2.2測控技術(shù)的數(shù)字化
數(shù)字化,測控技術(shù)數(shù)字化現(xiàn)如今已經(jīng)成為一種趨勢,現(xiàn)在大多數(shù)信息都是通過網(wǎng)絡(luò)的信息數(shù)字化來傳遞的,所以說電子測控技術(shù)也不例外。現(xiàn)在測控技術(shù)的數(shù)字化主要表現(xiàn)在三個方面:①測控技術(shù)的信號數(shù)字化;②測控技術(shù)的傳感器數(shù)字化;③測控技術(shù)的多媒體數(shù)字化。通俗的來講,其實(shí)數(shù)字化就是通過電子技術(shù)將信息變?yōu)橥ㄋ滓锥臄?shù)字或者說是數(shù)據(jù),然后再通過計算機(jī),對信息進(jìn)行處理即可。測控技術(shù)的數(shù)字化使得其電子應(yīng)用技術(shù)在人們生產(chǎn)生活使用過程中更加的便利,更加有用的幫助人們解決想要解決的問題。在今后一段時間內(nèi),數(shù)字化將是現(xiàn)代化測控技術(shù)的發(fā)展趨勢。
2.3測控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)化,測控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化在現(xiàn)代社會已經(jīng)普遍普及,在人們生產(chǎn)生活過程中已經(jīng)廣泛得到應(yīng)用?,F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)信息化具有普及、實(shí)用、滲透等特點(diǎn),隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代測控技術(shù)的工作效率也將會大大提升。目前網(wǎng)絡(luò)化的特征正是體現(xiàn)出測控技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的融合,測控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化特征在將來的發(fā)展中必將得到進(jìn)一步的深化,從而促進(jìn)測控技術(shù)與其他技術(shù)的融合發(fā)展。因為有了網(wǎng)絡(luò)化,使得電子測控技術(shù)使用起來更加的方便快捷,在生活中也更加受歡迎,因此,現(xiàn)如今人們的生活都離不來網(wǎng)絡(luò)化,對網(wǎng)絡(luò)都產(chǎn)生了極大的依賴性。這使得電子測控技術(shù)的基礎(chǔ)更加牢固。
3電子測控技術(shù)的應(yīng)用
3.1傳感器技術(shù)
傳感器技術(shù)是目前電子測控技術(shù)的主要應(yīng)用方向,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,傳感器技術(shù)在傳感方面越來越受歡迎,成為了電子技術(shù)必不可少的主要應(yīng)用之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,為了適應(yīng)社會發(fā)展的需求,測控技術(shù)作為電子技術(shù)的重要組成部分,現(xiàn)如今有更多新型的傳感器崛地而起,比如智能化的傳感器、數(shù)字化的傳感器、微型的氣體傳感器以及新型的網(wǎng)絡(luò)傳感器。其中最為重要的就是智能化傳感器,因為現(xiàn)代信息化網(wǎng)絡(luò)化的不斷改進(jìn),人們不斷追求便捷、有效、智能化。通過對于新型傳感技術(shù)的有效應(yīng)用,能夠更好地促進(jìn)電子技術(shù)中測控技術(shù)的發(fā)展。傳感器技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了各個領(lǐng)域。比如,網(wǎng)絡(luò)傳感器在城市管理、航空航天、環(huán)境保護(hù)、城市管理等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用;智能傳感器主要應(yīng)用于火車運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測;而微型氣體傳感器則廣泛用于國防軍事、交通管理、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域。
3.2虛擬儀器技術(shù)
隨著信息化智能化的發(fā)展,現(xiàn)如今電子測控的虛擬儀器技術(shù)越來越受廣大使用者的歡迎,電子虛擬儀器技術(shù)與電子測控技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,在測試系統(tǒng)中有著必不可少的作用,屬于測控領(lǐng)域中的一項新型電子技術(shù),它與現(xiàn)代測控技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合,不僅擴(kuò)大了現(xiàn)代科學(xué)儀器的應(yīng)用范圍,還在很多高科技領(lǐng)域都發(fā)揮了作用。例如開發(fā)自動秧苗的分析系統(tǒng),使得研究人員只是需要通過計算機(jī)就能夠看出秧苗的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和數(shù)量,能夠?qū)ρ砻绲纳L情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。再例如,利用虛擬化的測控儀器技術(shù)可以測量液力變矩器在不同壓力、不同轉(zhuǎn)速的情況下的性能變化參數(shù)。隨著電子測控技術(shù)的不斷發(fā)展,虛擬儀器技術(shù)的使用范圍也將繼續(xù)擴(kuò)大,將會給人們的生活生產(chǎn)帶來更多的方便。
3.3遠(yuǎn)程測控技術(shù)
隨著信息化智能化的發(fā)展,電子遠(yuǎn)程測控技術(shù)也在逐漸步入這個信息化的時代,遠(yuǎn)程技術(shù)主要是利用遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)與計算機(jī)結(jié)合,使電子技術(shù)進(jìn)一步的為人們的生產(chǎn)生活提供必要的便利,同時,也使工業(yè)、科技、環(huán)境等方面的應(yīng)用得到了更大的發(fā)展和進(jìn)步。現(xiàn)如今,電子遠(yuǎn)程測控技術(shù)主要包括兩個方面:專線通信遠(yuǎn)程測控和無限通信遠(yuǎn)程測控,其中無線通信遠(yuǎn)程測控技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水、電、煤氣等自動抄表領(lǐng)域,但是由于諸多條件的限制,在實(shí)際生產(chǎn)的過程中都是往往無法直接在現(xiàn)場開展測控作業(yè),此時就需要對于遠(yuǎn)程測控技術(shù)加以應(yīng)用,專線遠(yuǎn)程測控術(shù)應(yīng)用于大型工程監(jiān)測工作的開展,很多高危行業(yè)均充分利用了專線遠(yuǎn)程測控技術(shù)來緩解行業(yè)危機(jī)。
4結(jié)語
現(xiàn)如今,隨著科技的發(fā)達(dá)、時代的發(fā)展,人類正在研究其他優(yōu)勢以能夠滿足人類的更多的需求,給予人類更多的幫助,發(fā)揮其重要作用,由此而見電子技術(shù)在人們生產(chǎn)生活中的重要性。本文章以測控技術(shù)在傳感器技術(shù)、遠(yuǎn)程測控技術(shù)、現(xiàn)代測控總線技術(shù)以及虛擬儀器技術(shù)中的應(yīng)用為重點(diǎn)來概述電子技術(shù),希望能夠為相關(guān)的研究人員提供一些理論知識的支持。為了使電子技術(shù)測控技術(shù)在人們生活中能夠更好的幫助人類更好的用于更多的研究領(lǐng)域,我們研究領(lǐng)域上的各個基層一級高級人才都在積極配合努力研究,希望以后測控技術(shù)能得到更好的發(fā)展前景,進(jìn)而使更多的工業(yè)得到幫助,為社會做出更大的貢獻(xiàn)。我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對電子測控技術(shù)進(jìn)行研究,使其促進(jìn)企業(yè)及工業(yè)的生產(chǎn)效率得到良好的提升,進(jìn)而為測控技術(shù)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李彥春.芻議電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量:房地產(chǎn)研究,2014(4).
[2]劉志剛.現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用探析[J].機(jī)電信息,2012(12):120-121.
電子技術(shù)應(yīng)用范文5
在1957年,美國生產(chǎn)出了世界上第一個晶閘管,電子技術(shù)才開始逐漸的發(fā)展,電子技術(shù)也進(jìn)入了晶閘管整流階段。對于工業(yè)用電來說,其功率相對較大,一般采用工頻交流發(fā)電機(jī)進(jìn)行提供。在電能的實(shí)際使用過程中,大約1/5的電能都是由直流的形式所消耗的。在以后的10~20年間,較大功率的硅整流管以及晶閘管有了顯著的發(fā)展,其推廣領(lǐng)域也逐漸的擴(kuò)大,此時電力電子技術(shù)有了長足的發(fā)展與進(jìn)步。上世紀(jì)70年代初期,自管段期間的出現(xiàn)與發(fā)展,標(biāo)志著電力電子技術(shù)逆變階段的開始。在此階段內(nèi),世界范圍內(nèi)的能源短缺與危機(jī)開始出現(xiàn),而交流電機(jī)變頻調(diào)速的功能,會使電能的利用率明顯提升,因此,交流變頻技術(shù)被逐漸重視而快速的發(fā)展與進(jìn)步。逆變與整流技術(shù)不斷發(fā)展,但是其工作頻率相對還較低。從上世紀(jì)80年代開始,電力電子技術(shù)中的集成電路逐漸的轉(zhuǎn)向了大規(guī)模與超大規(guī)模的發(fā)展方向,很多的大電流、高頻率、高壓以及高功率的半導(dǎo)體元件開始出現(xiàn)與使用,此時電力電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了關(guān)鍵階段,功能多樣的電子元件開始在電路技術(shù)中使用,并逐漸走向電路的復(fù)合化以及模塊化,使得整體的性能不斷的改進(jìn)與完善,使得設(shè)備具有更加優(yōu)越的節(jié)能效果。
2電力電子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
現(xiàn)階段,很多的行業(yè)與領(lǐng)域都涉及到了電力電子技術(shù)的應(yīng)用。全球范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)模式都逐漸走向信息化發(fā)展方向,這就需要對傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)模式進(jìn)行改革,轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽扛咝录夹g(shù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,而電力電子技術(shù)在經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變過程中是重要的技術(shù)保障。電力電子技術(shù)在不斷的應(yīng)用的過程中,也在不斷的得到完善與發(fā)展,很多高性能、多功能的元件被不斷的開發(fā)并使用到電力變流設(shè)備運(yùn)行中來。高性能元件的發(fā)展與使用,很大程度上推動了電力電子技術(shù)的進(jìn)步,同時也推進(jìn)了半導(dǎo)體器件、集成電路、自動化技術(shù)以及信息技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展。所以,電力電子技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中展示出了越來越多的優(yōu)勢,并逐漸的被廣泛推廣。
1)電力電子技術(shù)在交通設(shè)施中的應(yīng)用。電力電子技術(shù)隨著自身不斷的改革與進(jìn)步,其應(yīng)用范圍也越來越廣,而電力電子技術(shù)在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用尤為廣泛。例如鐵道運(yùn)輸中的電氣機(jī)車,其分為直流機(jī)車與交流機(jī)車兩種,這兩種機(jī)車就是分別對整流以及變頻裝置的實(shí)際使用。此外,最新開發(fā)的磁懸浮列車,電力電子技術(shù)在其中起著重要的作用,很多的設(shè)備以及元件都需要借助電力電子技術(shù)才可以進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。例如,在磁懸浮列車的牽引機(jī)傳動過程中以及輔助電源運(yùn)行過程中,都需要利用到電力電子技術(shù)。目前所研發(fā)的綠色節(jié)能汽車,就是依靠電力作為汽車運(yùn)行的動力。而電力在通過電機(jī)轉(zhuǎn)化為動力的過程中,也需要電子裝置將電力轉(zhuǎn)換處理,才可以達(dá)到有效控制驅(qū)動的效果。船舶以及飛機(jī)等交通工具其電源在使用過程中差異也非常大,也需要采用電力電子技術(shù)進(jìn)行控制與改進(jìn)。
2)電力電子技術(shù)在家電中的應(yīng)用。越來越多的家用電器開始應(yīng)用電力電子技術(shù),以更加方便的為人們的生活服務(wù),提高人們生活的質(zhì)量。例如,日常中經(jīng)常用到的洗衣機(jī),通過應(yīng)用電力電子技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)洗衣過程的自動化控制,減少了人力工作,我們僅僅把衣服放置到洗衣機(jī)中,通過給定制定的操作,就可以借助電力電子技術(shù)的功能實(shí)現(xiàn)我們想要的目的。才出現(xiàn)時間不長的洗碗機(jī),其工作原理與洗衣機(jī)相似,都是通過電力電子技術(shù)來完成的??照{(diào)也逐漸的向變頻節(jié)能的功能轉(zhuǎn)變,利用電力電子技術(shù)的變頻功能,可以為我們降低近1/3的電能消耗,不僅節(jié)省了日常開銷,也在很大程度上節(jié)約了資源與能源的消耗。電頻熒光照明燈泡同樣要比白熾燈泡擁有更好的節(jié)能性能,其中也是電力電子技術(shù)所應(yīng)用的效果。
3)電力電子技術(shù)在工業(yè)節(jié)能中的應(yīng)用。隨著我國的社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,工業(yè)對于能源以及資源的消耗也在逐漸的增加,特別是對于電力能源的消耗數(shù)量尤為高。由于電力能源具有性能穩(wěn)定、利用率相對較高的特點(diǎn),工業(yè)生產(chǎn)中大多都采用電力作為能源的主要來源,使得電力的消耗隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而大幅增加。就目前工業(yè)發(fā)展的大體狀況上來說,其用電過程中依然出現(xiàn)較多不科學(xué)現(xiàn)象,特別是工業(yè)用電效率普遍偏低,使得電力能源大量的浪費(fèi)。隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的不斷深化與改革,電力能源的節(jié)約使用已成為一個重大的社會問題,而電力電子技術(shù)可以在很大程度上降低對于電力能源的消耗。很多的企業(yè)開始逐漸使用電力電子節(jié)能設(shè)備,使得設(shè)備的運(yùn)行更加優(yōu)化,極大提升了電力能源的使用效率。
4)電力電子技術(shù)在發(fā)電站的應(yīng)用。世界能源的短缺促使了人們加快開發(fā)新能源的步伐,我國也逐漸的重視風(fēng)力發(fā)電以及水力發(fā)電的工程建設(shè),在這些電力設(shè)施建設(shè)與運(yùn)行的過程中,發(fā)電機(jī)電流頻率的轉(zhuǎn)換是非常關(guān)鍵與重要的技術(shù)。對于水力發(fā)電來說,發(fā)電的功率大小跟水壓頭的大小以及水流量的大小有直接關(guān)系,也在很大程度上影響著發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速改變,為了獲得發(fā)電機(jī)組的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)功率,就要借助電力電子技術(shù)來改變電流的頻率,以達(dá)到改變發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的目的。
3結(jié)語
電子技術(shù)應(yīng)用范文6
關(guān)鍵詞:虛擬仿真技術(shù);電子技術(shù)信息化教學(xué);Multisim仿真軟件
大多數(shù)高校的工科專業(yè)都開設(shè)有電子技術(shù)課程,該課程是一門理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的課程,需要學(xué)生扎實(shí)掌握電路原理和分析方法,具備模擬和數(shù)字電路的分析設(shè)計能力。面對日新月異的新技術(shù)和新知識,轉(zhuǎn)變教育思想和教育觀念,用新的理念改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,特別是在新工科背景下推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革[1],從而培養(yǎng)工程實(shí)用型人才,一項重要的舉措就是增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時,鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力。但是,一方面,受到教學(xué)條件和課程設(shè)置的限制,無法保證學(xué)生能夠隨時進(jìn)入實(shí)驗室;另一方面,傳統(tǒng)實(shí)驗不夠靈活,固化的實(shí)驗項目限制了學(xué)生的創(chuàng)造性。因此,很多學(xué)校引入了虛擬仿真技術(shù),如電力電子實(shí)驗仿真平臺[2]。還有學(xué)校將虛擬仿真技術(shù)與教學(xué)平臺相結(jié)合,建立了虛擬仿真實(shí)驗中心,如林業(yè)技術(shù)裝備虛擬仿真實(shí)驗中心[3]、電子信息技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗平臺[4]。本文對如何充分利用信息化教學(xué)手段,結(jié)合虛擬電子仿真技術(shù)進(jìn)行研究,以期達(dá)到提高學(xué)生實(shí)踐能力的目標(biāo)。
一、電子技術(shù)信息化教學(xué)概述
電子技術(shù)一般分為模擬部分和數(shù)字部分,其中模擬部分理論性較強(qiáng),數(shù)字部分實(shí)踐性較強(qiáng)。對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,理論教學(xué)多為52學(xué)時。很顯然,如果學(xué)生想牢固掌握知識內(nèi)容,僅靠課上教學(xué)是不夠的,學(xué)生還需要課下預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和動手實(shí)操。為了更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課下的學(xué)習(xí),筆者建設(shè)了電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程,方便學(xué)生自學(xué)和復(fù)習(xí)。筆者針對教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),錄制微課,上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺,并與學(xué)生在線交流。架設(shè)實(shí)驗教學(xué)管理服務(wù)器,方便學(xué)生提交實(shí)驗報告和結(jié)果。在實(shí)驗教學(xué)管理系統(tǒng)中提交的實(shí)驗結(jié)果需要學(xué)生在課下完成,引入虛擬仿真技術(shù),學(xué)生即可靈活地利用課余時間完成實(shí)驗預(yù)習(xí)和實(shí)驗練習(xí)任務(wù)。
二、Multisim仿真軟件
Multisim是一款非常優(yōu)秀的仿真軟件,利用該軟件能夠進(jìn)行板級的模擬和數(shù)字電路仿真。該軟件比SPICE簡單,容易上手,并且該軟件功能強(qiáng)大,提供了主流電子器件商生產(chǎn)的超過17000種電子元件。最重要的是,在學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)階段,引入Multisim仿真軟件不僅能節(jié)省大量的電氣元器件、實(shí)驗器材,還為實(shí)驗提供了安全保障[5]。
三、虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)信息化實(shí)踐教學(xué)中的具體應(yīng)用
在教學(xué)中引入虛擬仿真軟件,一方面能夠讓學(xué)生拓寬知識面,鍛煉其自主學(xué)習(xí)能力;另一方面滿足了學(xué)生課程學(xué)習(xí)的需求。通過網(wǎng)絡(luò)平臺布置預(yù)習(xí)和練習(xí)任務(wù),學(xué)生在實(shí)驗管理服務(wù)器上提交結(jié)果,達(dá)到提高實(shí)踐動手能力的目的。如圖1所示,為虛擬仿真技術(shù)在信息化實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用場景。下面,筆者以Multisim為例,通過兩個實(shí)驗說明虛擬仿真技術(shù)在信息化實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮的作用。例如,在進(jìn)行模擬部分的集成運(yùn)算放大器實(shí)驗時,封閉的實(shí)驗箱僅能鍛煉連線等操作,參數(shù)調(diào)整不方便直觀。學(xué)生在實(shí)驗過程中不理解原理,一節(jié)實(shí)驗課變成了實(shí)驗儀器練習(xí)使用課。筆者首先將放大器實(shí)驗給學(xué)生,讓其利用Multisim設(shè)計如圖2所示的仿真電路進(jìn)行預(yù)習(xí),這只需花費(fèi)很少的時間。通過更換信號源V1,可實(shí)現(xiàn)多種直流信號、交流信號的反向放大。調(diào)整電阻R3和R1的值,改變反向比例參數(shù)的值,學(xué)生可以直觀地驗證反向比例系數(shù)。在輸出端,學(xué)生可以通過示波器、萬用表等多種虛擬分析儀器,對結(jié)果進(jìn)行分析和顯示。又如,數(shù)字電路的實(shí)驗安排在模擬電路實(shí)驗之后,傳統(tǒng)實(shí)驗方法是使用不同實(shí)驗箱分別完成模擬和數(shù)字實(shí)驗,學(xué)生還沒有完全熟悉一項實(shí)驗設(shè)備就要更換另一種。利用虛擬仿真軟件則可以非常容易地實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路結(jié)構(gòu)的仿真,有很好的連貫性。如圖3所示,為使用Mul-tisim實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制計數(shù)器電路,該級聯(lián)計數(shù)器實(shí)驗需要較多的連線操作,學(xué)生不熟悉實(shí)驗設(shè)備和原理很容易造成課上時間的浪費(fèi)。如果通過設(shè)計如圖2所示的虛擬仿真電路,學(xué)生就可以充分理解電路原理,學(xué)生再進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗時,就可以加快連線速度,取得較好的實(shí)驗效果,大幅提高學(xué)生的實(shí)驗效率和質(zhì)量。