第一篇：示波器測(cè)電容設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教案

《示波器測(cè)電容設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)》教案

指導(dǎo)老師：鐘雙英

教學(xué)目的

1、進(jìn)一步熟悉數(shù)字示波器的主要技術(shù)性能與使用并利用示波器測(cè)電容的容值。

2、觀察RC和RLC串聯(lián)電路暫態(tài)過(guò)程，加深對(duì)電容充、放電規(guī)律特性的認(rèn)識(shí)。

3、學(xué)會(huì)用半衰期方法測(cè)量RC暫態(tài)過(guò)程時(shí)間常數(shù)。

4、觀察RLC串聯(lián)電路的諧振現(xiàn)象，用示波器確定諧振頻率。教學(xué)內(nèi)容要求

1、依據(jù)自己的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選取兩種不同的方法測(cè)量電容的容值。

2、觀察RC和RLC組成的串聯(lián)電路暫態(tài)過(guò)程，測(cè)量相應(yīng)暫態(tài)過(guò)程的時(shí)間常數(shù)并與理論值比較。

3、把正弦交流電輸入到RLC組成的串聯(lián)電路時(shí)，觀察諧振現(xiàn)象，確定諧振頻率。教學(xué)學(xué)時(shí)：6學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)儀器

雙蹤數(shù)字示波器、多功能信號(hào)源、電阻、電容、電感、導(dǎo)線若干 教學(xué)重點(diǎn)

1、RC暫態(tài)過(guò)程及RLC串聯(lián)電路諧振現(xiàn)象觀察分析

2、示波器的熟練使用及正確測(cè)量數(shù)據(jù)

3、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、結(jié)果對(duì)比分析。教學(xué)過(guò)程

第一次課（3學(xué)時(shí)），讓同學(xué)進(jìn)一步熟悉數(shù)字示波器的主要技術(shù)性能與使用，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的儀器回答預(yù)習(xí)問(wèn)題及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

預(yù)習(xí)問(wèn)題如下：

1、查閱資料，整理RC、RLC串聯(lián)電路暫態(tài)特性、穩(wěn)態(tài)特性、諧振特性及電容元件在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2、設(shè)計(jì)兩種種實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量給定電容的容值，說(shuō)明每種方法依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟。

3、在實(shí)驗(yàn)中如何判斷RLC串聯(lián)電路發(fā)生了諧振？為什么？

4、RLC串聯(lián)電路諧振頻率是否依賴(lài)電阻R是否影響？改變C是否影響諧振頻率？

5、用示波器如何確定RLC串聯(lián)電路諧振頻率？

6、實(shí)驗(yàn)時(shí)有哪些應(yīng)注意的事項(xiàng)？

第二次課（3學(xué)時(shí)），自主完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量。

1、依據(jù)自己的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選取兩種不同的方法測(cè)量電容的容值。

2、觀察RC和RLC組成的串聯(lián)電路暫態(tài)過(guò)程，測(cè)量相應(yīng)暫態(tài)過(guò)程的時(shí)間常數(shù)并與理論值比較，測(cè)出電容的實(shí)驗(yàn)值。

3、把正弦交流電輸入到RLC組成的串聯(lián)電路時(shí)，觀察諧振現(xiàn)象，確定諧振頻率，給出電容的實(shí)驗(yàn)值。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

1、闡明實(shí)驗(yàn)的研究意義、實(shí)驗(yàn)依據(jù)原理、設(shè)計(jì)測(cè)量方案和實(shí)驗(yàn)步驟。

2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較兩種測(cè)量方法的測(cè)量精度并與理論值比較，分析誤差來(lái)源。

3、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論和自己的心得體會(huì)。

第二篇：課3、《機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)》教案--設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

本科臨床醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)《機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)》

集體備課教案（3）--“設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

（一）教學(xué)內(nèi)容：

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)講座 教學(xué)時(shí)數(shù)：5學(xué)時(shí) 教學(xué)方法：講授、討論 教學(xué)安排：

集中講授，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論（約100分鐘）→ 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)講座（約100分鐘）→ 學(xué)生討論、提問(wèn)、教師答疑（約25分鐘）。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論

§1 概述

﹡機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是一門(mén)什么課程？基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)范疇？

機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)是融合傳統(tǒng)的生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)三門(mén)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為一體的新型課程，是實(shí)驗(yàn) 性很強(qiáng)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程。﹡實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要手段？

人體實(shí)驗(yàn)：有一定局限性

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：主要是應(yīng)用模擬人類(lèi)疾病的動(dòng)物模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，是生命科學(xué)領(lǐng)域研究正常機(jī)體機(jī)能代謝規(guī)律、疾病發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸以及藥物作用和機(jī)制的主要手段。﹡實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的？

培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、科學(xué)思維及創(chuàng)新能力。﹡實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容？

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：掌握基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)及儀器，設(shè)備的使用，培養(yǎng)動(dòng)手能力。

綜合性實(shí)驗(yàn)：促進(jìn)各學(xué)科知識(shí)的融會(huì)貫通。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：掌握基本的科研工作方法。§2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。

以學(xué)生為主，導(dǎo)師帶教，學(xué)生自己選擇題目、開(kāi)題設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、觀察記錄、論文答辯等，即 創(chuàng)設(shè)“發(fā)現(xiàn)情景”，培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性，讓學(xué)生積極主動(dòng)的去探索未知世界。﹡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的

1、充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在科學(xué)理論產(chǎn)生和發(fā)展中的作用。

2、培養(yǎng)創(chuàng)新能力

3、培養(yǎng)一定的科研能力 ﹡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三個(gè)基本要素

1、處理因素：

2、受試對(duì)象：

3、實(shí)驗(yàn)效應(yīng)：

如：觀察巰甲丙脯酸對(duì)腎性高血壓大鼠的療效（動(dòng)脈血壓變化是實(shí)驗(yàn)效應(yīng)）﹡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則

1、對(duì)照原則：可使處理因素和非處理因素的差異有一個(gè)科學(xué)對(duì)比。

空白對(duì)照 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照 處理對(duì)照 自身對(duì)照

2、重復(fù)原則

3、隨機(jī)原則 ﹡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序

1、準(zhǔn)備工作:廣泛收集閱讀資料；設(shè)想立題方向。

2、選題（立題）：

3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：

4、可行性分析和預(yù)實(shí)驗(yàn)：

5、正式實(shí)驗(yàn)：

6、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

7、完成論文 ﹡選題前的準(zhǔn)備工作

1、提出問(wèn)題：

2、建立假說(shuō)：主要查閱文獻(xiàn)、提出問(wèn)題的創(chuàng)新點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外有關(guān)動(dòng)態(tài)、注意別人如何建立假說(shuō)、技 術(shù)路線、綜述、立工作假說(shuō)。

3、占有充分資料

第一 初步選定一個(gè)研究方向或題目 第二 整理資料,理出資料之間的關(guān)系 第一手資料 原文； 第二手資料 綜述； 第三手資料 教科書(shū)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查 ﹡應(yīng)用文獻(xiàn)資料

文獻(xiàn)是知識(shí)的寶庫(kù),匯集和保存了人類(lèi)創(chuàng)造的精神財(cái)富.它在實(shí)踐上的傳遞,實(shí)現(xiàn)了時(shí)

代與人之間的文化集成和發(fā)展,它在實(shí)踐上的傳播,促進(jìn)了當(dāng)代人的信息,技術(shù)交流與共享,加速了社會(huì)的進(jìn)步.文獻(xiàn)記載著研究成果,從事研究的人和時(shí)間,使后人了解某一研究的起源,發(fā)展,在借鑒的基礎(chǔ)上發(fā)展,創(chuàng)新.加速科研工作的進(jìn)程 ﹡文獻(xiàn)檢索的作用

Ⅰ “橋梁”作用:文獻(xiàn)檢索是連接文獻(xiàn)生產(chǎn)者與文獻(xiàn)需求之間的橋梁,也是當(dāng)代人繼承前人的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新的橋梁

Ⅱ “鑰匙”作用:文獻(xiàn)信息是知識(shí)的寶庫(kù),檢索工具就是啟動(dòng)科學(xué)研究工作的鑰匙.Ⅲ 節(jié)約作用

Ⅳ 導(dǎo)向作用 ﹡文獻(xiàn)與情報(bào)資料的搜集

文獻(xiàn)與資料種類(lèi)與來(lái)源：

書(shū)籍-----教科書(shū)、論著、專(zhuān)著

報(bào)紙----快、新

期刊-----發(fā)行周期短、內(nèi)容新穎、論述深入、發(fā)行數(shù)量大、影響面廣、反應(yīng)當(dāng)前最高研究水平

專(zhuān)利文獻(xiàn)---含有極為豐富的技術(shù)研究用的資料

科技報(bào)告和政府出版物---涉及尖端科技的最新課題正在進(jìn)行的科研項(xiàng)目情報(bào)

學(xué)位論文---有一定的獨(dú)創(chuàng)性見(jiàn)解

學(xué)術(shù)會(huì)議文獻(xiàn) 第三 提出假說(shuō)

從實(shí)驗(yàn)觀察的事實(shí)出發(fā)，通過(guò)概念、判斷、推理。對(duì)所探索的問(wèn)題提出初步的、推斷性的、帶有 假定意義的理論解釋。符合實(shí)際、具備條件 第四 著手設(shè)計(jì)一個(gè)能證實(shí)假說(shuō)的實(shí)驗(yàn) 選 題 ： ?

提出問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要

? ? ? 針對(duì)教材內(nèi)容 簡(jiǎn)單易行

情況明、起點(diǎn)高、新意強(qiáng)、思路好

﹡設(shè)計(jì)性選題參考方向:

1、對(duì)原有實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)。

2、建立一種新的動(dòng)物模型及評(píng)價(jià)該模型的指標(biāo)。

3、探討體液因子的作用。

4、研究某種藥物的作用機(jī)制。

5、治療某種疾病或病理過(guò)程的新方法。

選題的原則：需要性原則、創(chuàng)新性原則、科學(xué)性原則、可行性原則、效益性原則 第一 需要性原則

1.考慮課題的價(jià)值----科學(xué)價(jià)值、實(shí)用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值 2.近期需要與長(zhǎng)遠(yuǎn)需要的的關(guān)系

3.正確處理基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究的關(guān)系 第二 創(chuàng)造性原則

1.選擇應(yīng)用技術(shù)研究課題，要考慮課題能否成為新發(fā)明或技術(shù)革新根據(jù)的可能性 2.對(duì)于基礎(chǔ)理論研究課題要考慮所選課題能否導(dǎo)致重大發(fā)現(xiàn)和理論創(chuàng)新的可能性。

3.以新的觀點(diǎn)、新的角度、新的水平、新的方法等選擇一些繼承發(fā)展、革新,創(chuàng)造性的研究課題 人無(wú)我有，人有我多，人多我新 第三 科學(xué)性原則

基礎(chǔ)理論研究及應(yīng)用技術(shù)研究的課題的選擇和確立，都必須有一定的事實(shí)根據(jù)或科學(xué)理論根據(jù)。第四 可行性原則

1.正確評(píng)價(jià)研究者的知識(shí)結(jié)構(gòu)和水平，以及研究能力、思維能力及個(gè)人的興趣 2.正確評(píng)價(jià)客觀條件是否具備 3.發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極創(chuàng)造條件 第五 效益性原則

* 社會(huì)效益 * 經(jīng)濟(jì)效益 * 科技本身的效益 * 生態(tài)效益

﹡選題常出現(xiàn)的問(wèn)題： 貪大求全 題目選得過(guò)大 手段方法定的過(guò)高，甚至脫離現(xiàn)實(shí)和客觀條件 ﹡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

科研課題的實(shí)施方案與總體設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)書(shū)）? ? ? ? ? ? ? ? 課題名稱(chēng) 立題依據(jù) 采用的材料方法 研究指標(biāo) 進(jìn)度安排 預(yù)期結(jié)果 注意事項(xiàng) 參考文獻(xiàn)

符合現(xiàn)有條件：常用的藥品試劑、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、儀器設(shè)備 ﹡實(shí)驗(yàn)與觀察

預(yù)實(shí)驗(yàn)：預(yù)實(shí)驗(yàn)是保證正式實(shí)驗(yàn)成功的重要環(huán)節(jié)，以較少的受試對(duì)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)標(biāo)本進(jìn)行觀察，對(duì)主要實(shí)驗(yàn)方法和步驟進(jìn)行初步演示，調(diào)控處理因素的強(qiáng)弱，確定藥物劑量等。

正式實(shí)驗(yàn)：嚴(yán)格按照預(yù)實(shí)驗(yàn)確定的步驟和條件進(jìn)行。

觀察、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

﹡實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理分析 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 統(tǒng)計(jì)分析

按照統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)要求，對(duì)收集資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述與統(tǒng)計(jì)推斷。排除偶然，發(fā)現(xiàn)必然。

根據(jù)局部樣本結(jié)果，引出普遍結(jié)論。

對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論、分析并總結(jié)結(jié)論，撰寫(xiě)論文。論文答辯 論文題目 研究目的 立題依據(jù) 研究方法

研究?jī)?nèi)容及對(duì)象、標(biāo)本來(lái)源、病理診斷、試劑及其來(lái)源、儀器、切片、方法、設(shè)立對(duì)照、結(jié)果﹡完成論文與答辯

如1：研究鼻咽癌與EB病毒的關(guān)系

判定、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、實(shí)驗(yàn)步驟、工作計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、質(zhì)量控制、科研假設(shè)及預(yù)期結(jié)果、參考文獻(xiàn)等，最后寫(xiě)出論文。

如1：研究肝癌的形態(tài)學(xué)改變

由學(xué)生寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告包括：論文題目、研究目的、立題依據(jù)、研究方法、研究?jī)?nèi)容及對(duì)象、標(biāo)本來(lái)源、病理診斷、試劑及其來(lái)源、儀器、切片、方法、設(shè)立對(duì)照、結(jié)果判定、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、實(shí)驗(yàn)步驟、工作計(jì)劃、經(jīng)費(fèi)預(yù)算、質(zhì)量控制、科研假設(shè)及預(yù)期結(jié)果、參考文獻(xiàn)等，最后寫(xiě)出論文。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)講座

1.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)定義及開(kāi)設(shè)目的

所謂設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)任務(wù),自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、組織實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、獨(dú)立進(jìn)行操作并得出結(jié)果的實(shí)驗(yàn), 旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神、提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。2.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)(1)實(shí)驗(yàn)技能的綜合性(2)實(shí)驗(yàn)操作的獨(dú)立性(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的研究性

3.如何進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（圖示）(1)選題：目前，由教師選 本學(xué)期開(kāi)設(shè)6個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：

①.證明氯丙嗪對(duì)體溫的影響伴隨環(huán)境溫度而變 ②.艷山姜的促胃腸動(dòng)力作用 ③.不同給藥途徑對(duì)藥物作用的影響 ④.乙醇的毒性研究與時(shí)辰關(guān)系 ⑤失血性休克病理模型的復(fù)制 ⑥高鉀血癥病理模型的復(fù)制(2)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)文獻(xiàn)資料

查閱文獻(xiàn)目的：了解前人工作，了解研究進(jìn)展?fàn)顩r。文獻(xiàn)類(lèi)型：實(shí)驗(yàn)教材，工具書(shū)，國(guó)內(nèi)外期刊

查閱方法：實(shí)驗(yàn)教材，《藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)》等，看目錄期刊，查近10年的文獻(xiàn)，一般用關(guān)鍵詞查 校園網(wǎng)中文電子期刊（CNKI）及英文EBSCO查閱簡(jiǎn)介：登陸校園網(wǎng)，點(diǎn)擊“圖書(shū)館”

閱讀整理文獻(xiàn)：總結(jié)研究進(jìn)展?fàn)顩r，為自己設(shè)計(jì)路線提供思路。(3)根據(jù)實(shí)際，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案要求：方案必須切合實(shí)際，具有可操作性；盡量選擇試劑易得，節(jié)省動(dòng)物、操作簡(jiǎn)易的方案。

科研設(shè)計(jì)的基本要素：

受試對(duì)象：受試對(duì)象是指接受實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物或人，亦稱(chēng)實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究對(duì)象或觀察對(duì)象。

處理因素： 就是為了不同的研究目的，加給研究對(duì)象以理、化的或生物的各種條件被稱(chēng)為處理因素。實(shí)驗(yàn)效應(yīng) ：處理因素作用于受試對(duì)象所顯示出的結(jié)果被稱(chēng)為效應(yīng)。科研設(shè)計(jì)的基本原則：

隨機(jī)化的原則 ：消除或減少組間的人為誤差。對(duì)照的原則：消除和減少實(shí)驗(yàn)誤差。

重復(fù)的原則： 保證科研成果可靠性的重要措施。(4)制定實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案 按所設(shè)計(jì)的方案，制定實(shí)施細(xì)則(a)(b)列出所需動(dòng)物、試劑，實(shí)驗(yàn)儀器；

按照設(shè)計(jì)的需要，計(jì)算動(dòng)物、試劑等使用量；

(d)制定自己的“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)”，如，試劑規(guī)格？動(dòng)物種屬？實(shí)驗(yàn)方法？分組？結(jié)果判斷？數(shù)據(jù)處理。實(shí)驗(yàn)實(shí)施細(xì)則要達(dá)到進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后依靠它，就可順利實(shí)驗(yàn)的地步。方案一般需經(jīng)過(guò)教師認(rèn)可。(5)實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案論證（設(shè)計(jì)書(shū)、PPT報(bào)告）采取課堂討論的方式進(jìn)行：

1.陳述方案：每組派一名代表陳述本組的實(shí)驗(yàn)方案,注意突出自己方案的優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新點(diǎn);2.討論：大家對(duì)該組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分組討論，指出該方案存在的問(wèn)題和實(shí)施中可能遇到的困難，并盡可能提出自己的解決辦法;3.總結(jié):指導(dǎo)老師對(duì)陳述的方案和討論的情況進(jìn)行總結(jié),并提出方案的修改意見(jiàn);4.修改:每組根據(jù)討論中存在的問(wèn)題,修改自己的方案,并經(jīng)指導(dǎo)老師同意后,最終確定自己的實(shí)驗(yàn)方案。

(6)實(shí)施實(shí)驗(yàn)：根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施實(shí)驗(yàn)。(7)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫(xiě)出報(bào)告。

報(bào)告內(nèi)容應(yīng)含有300字左右的文獻(xiàn)總結(jié)及你選擇設(shè)計(jì)方案的根據(jù)。組織對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行交流。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)交流報(bào)告的PPT： 4.本學(xué)期設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求 時(shí)間 任務(wù)

9.28 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論 選題和查閱文獻(xiàn)師生討論 10.28 上交設(shè)計(jì)書(shū)和PPT報(bào)告 11.9 開(kāi)題報(bào)告

11.30 上交修改設(shè)計(jì)書(shū)，制定實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案 12.7 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證 12.20 上交實(shí)驗(yàn)研究論文 機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)

一、立論依據(jù)及意義

二、研究方案

三、所需的儀器、器械、藥品試劑、動(dòng)物等

四、預(yù)期結(jié)果與結(jié)論

五、參考文獻(xiàn)：

六、教師評(píng)議

實(shí)驗(yàn)論文報(bào)告要點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下部分：

1、研究背景及研究目的；

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；

3、實(shí)驗(yàn)方法；

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

5、分析討論；

6、結(jié)論；

7、參考文獻(xiàn) ? ? 采用列表或繪圖展示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

分析討論應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道有關(guān)進(jìn)展進(jìn)行。

研究論文的書(shū)寫(xiě)

一、題目

題目應(yīng)包括被試因素、受試對(duì)象、試驗(yàn)效應(yīng)及變化特點(diǎn)等。力求準(zhǔn)確概括論文的性質(zhì)、內(nèi)容以及創(chuàng)新之處，關(guān)鍵詞匯使用要恰當(dāng)。? ? ? ? ? ? ? ? 題目字?jǐn)?shù)一般為20～30個(gè)字或100個(gè)英文印刷符號(hào)以?xún)?nèi)。摘要可置于論文的開(kāi)始，構(gòu)成研究論文的一部分。

要求緊扣主題，觀點(diǎn)鮮明，簡(jiǎn)單扼要，重點(diǎn)突出，充分體現(xiàn)本研究的創(chuàng)新之處，一般為100～摘要的寫(xiě)作多采用結(jié)構(gòu)式，包括目的（objective或aim）、方法（methods）、結(jié)果（results）關(guān)鍵詞也稱(chēng)主題詞或索引詞，可以是單詞或短語(yǔ)，列出關(guān)鍵詞便于圖書(shū)索引與讀者檢索。敘述與主題相關(guān)的已知的一般知識(shí)開(kāi)始，進(jìn)入該主題特定領(lǐng)域研究現(xiàn)狀，然后提出本論文要解引言的字?jǐn)?shù)為300～600字，約占全文的1/10。引言不同于摘要，本文的結(jié)論不列在引言中。

二、摘要與關(guān)鍵詞

300字。

與結(jié)論（conclusions）。

三、引言 決的問(wèn)題。

四、材料與方法

1、受試對(duì)象：說(shuō)明動(dòng)物的來(lái)源、性別、體重、年齡、飼養(yǎng)條件、健康情況。

2、試驗(yàn)材料：所用化學(xué)藥品、實(shí)驗(yàn)儀器（名稱(chēng)、來(lái)源、規(guī)格、批號(hào)等）。

3、被試因素：描述被試因素與受試對(duì)象的組合原則，對(duì)照設(shè)置、被試因素作用的方法、時(shí)間與強(qiáng)度等。

4、觀察指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)步驟：說(shuō)明觀察指標(biāo)的種類(lèi)、特點(diǎn)、處理過(guò)程和測(cè)定方法等，并按實(shí)驗(yàn)過(guò)程和先后順序逐一介紹。

5、統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)處理：統(tǒng)計(jì)量的表示方法如平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；差異顯著性檢測(cè)方法及其評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)果

1、文字描述

2、以表格或圖提供具體數(shù)據(jù)

表格的制作 一般采用“三線表”，即頂線、標(biāo)目線和底線三條橫線構(gòu)成欄頭、表身。一般行頭標(biāo)示組別，欄頭標(biāo)示反應(yīng)指標(biāo)。表格應(yīng)有序號(hào)與表題。表底下方可加必要的注釋。

圖的繪制 一般以柱形圖高度表達(dá)非連續(xù)性資料的大小，以線圖、直方圖或散點(diǎn)圖表達(dá)連續(xù)性或計(jì)量資料的變化，以點(diǎn)圖表示雙變量之間的關(guān)系。

六、討論 ? ? 討論是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行論證、分析，是論文學(xué)術(shù)水平的反映。

一般包括對(duì)引言中所提出的問(wèn)題進(jìn)行回答、論證與解釋?zhuān)徊⑼怀霰卷?xiàng)研究工作的創(chuàng)新點(diǎn)和客觀評(píng)價(jià)研究方法或結(jié)果的局限性與不一致性。

七、參考文獻(xiàn) ? 選擇參考文獻(xiàn)一般應(yīng)遵循有效、易獲得以及新而精的原則。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

（二）教學(xué)內(nèi)容：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)題報(bào)告 教學(xué)時(shí)數(shù)：7學(xué)時(shí) 教學(xué)安排：

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)講座后，全班學(xué)生按實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行立題、查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。2、4周后學(xué)生上交設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)書(shū)、實(shí)施方案和PPT報(bào)告。

3、指導(dǎo)教師審閱、批改學(xué)生上交的材料，并及時(shí)把意見(jiàn)反饋給學(xué)生。

4、學(xué)生修改設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)書(shū)、實(shí)施方案和PPT報(bào)告。

5、指導(dǎo)教師再閱學(xué)生修改后的材料，提前了解相關(guān)資料，以便學(xué)生開(kāi)題報(bào)告時(shí)答疑和評(píng)議。

6、開(kāi)題報(bào)告時(shí)（再隔4周后），每個(gè)小組派一名代表陳述本組的實(shí)驗(yàn)方案（約15分鐘），學(xué)和指導(dǎo)教師的提問(wèn)進(jìn)行答辯。指導(dǎo)教師填寫(xiě)所負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和開(kāi)題報(bào)告的評(píng)議表。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

（三）教學(xué)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證 教學(xué)時(shí)數(shù)：7學(xué)時(shí) 教學(xué)安排：

學(xué)生按實(shí)驗(yàn)小組對(duì)選定的設(shè)計(jì)方案實(shí)施驗(yàn)證。項(xiàng)目負(fù)責(zé)教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

課后每組學(xué)生完成1份實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文，每位學(xué)生1份心得體會(huì)。

并對(duì)同

第三篇：基于LABVIEW虛擬示波器設(shè)計(jì)

摘 要

隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的日新月異，電子計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析和處理，顯示，存貯等方面的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)的儀器相比越來(lái)越明顯。與此同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)性?xún)r(jià)比的不斷提升，傳統(tǒng)儀器的價(jià)格又長(zhǎng)期居高不下，再加上傳統(tǒng)儀器的功能單一，發(fā)展虛擬儀器已經(jīng)成為一個(gè)不可阻擋的歷史潮流。美國(guó)NI公司在這種大環(huán)境下，率先發(fā)起了對(duì)虛擬儀器的研究開(kāi)發(fā)，推出了Labview軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

本課題在掌握了虛擬儀器的基本結(jié)構(gòu)及信號(hào)處理的相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)了一套虛擬示波器。對(duì)虛擬儀器的概念，結(jié)構(gòu)，發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了相關(guān)分析。介紹了與信號(hào)處理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，主要是傅里葉變換。虛擬儀器主要由硬件和軟件兩個(gè)部分構(gòu)成。本文對(duì)虛擬示波器的硬件即數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行了初略的介紹，對(duì)其軟件部分進(jìn)行了詳細(xì)研究。在此基礎(chǔ)上完成了頻譜分析模塊，存儲(chǔ)模塊，顯示模塊，濾波模塊，測(cè)量模塊的設(shè)計(jì)。

美國(guó)國(guó)家儀器公司NI提出的虛擬測(cè)量?jī)x器（VI）概念，引發(fā)了傳統(tǒng)儀器領(lǐng)域的一場(chǎng)重大變革，使得計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以長(zhǎng)驅(qū)直入儀器領(lǐng)域，和儀器技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而開(kāi)創(chuàng)了“軟件即是儀器”的先河。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器，虛擬示波器，頻譜分析，數(shù)據(jù)采集

目 錄

1、研究背景......................................................................................1

1.1虛擬示波器的特點(diǎn).................................................................................1 1.2虛擬示波器的結(jié)構(gòu)..................................................................................1

2、課題方案......................................................................................1

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?................................................................................................2 2.2實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo).................................................................................................2

3、研究思路和方法..........................................................................3

3.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟.....................................................................................3 3.2單元設(shè)計(jì)模塊..........................................................................................3 3.3波形圖......................................................................................................8

4、前面板界面設(shè)計(jì)........................................................................11

5、程序框圖設(shè)計(jì).........................................................................................12

6、程序運(yùn)行情況............................................................................13

7、心得體會(huì)....................................................................................14 參考文獻(xiàn)..........................................................................................15

電氣工程實(shí)踐課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、研究背景

1.1虛擬示波器的特點(diǎn)

通用硬件平臺(tái)確定后，由軟件取代傳統(tǒng)儀器中的硬件來(lái)完成和擴(kuò)展儀器的功能，增強(qiáng)一起的性能。儀器的功能是用戶(hù)根據(jù)需要由軟件設(shè)計(jì)和定義的，可以靈活方便地定制儀器，滿足用戶(hù)的特殊需要。具有良好的用戶(hù)接口其用戶(hù)接口類(lèi)似于傳統(tǒng)儀器的面板，包括按鈕、旋鈕、圖形顯示組件、控制組件等。通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)向程序輸入數(shù)據(jù)，操作結(jié)果由軟件在計(jì)算機(jī)屏幕上生成。編程方式簡(jiǎn)單、直觀采用圖形語(yǔ)一言(G語(yǔ)言)、圖標(biāo)和聯(lián)機(jī)代替文本形式編寫(xiě)程序，是對(duì)具體編程問(wèn)題的圖形化解決方案

研制周期較傳統(tǒng)儀器大為縮短。虛擬儀器開(kāi)放、靈活，可與計(jì)算機(jī)同步發(fā)展，可與網(wǎng)絡(luò)周邊設(shè)備互聯(lián)。具有層次結(jié)構(gòu)和 提供程序調(diào)試功能程序調(diào)試工具包括在源代碼中可以設(shè)置斷點(diǎn)，可以單步執(zhí)行，也可以啟動(dòng)。

1.2虛擬示波器的結(jié)構(gòu)

虛擬儀器是現(xiàn)代儀器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)、儀器和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷完善虛擬示波器的構(gòu)成：

主要由計(jì)算機(jī)，儀器硬件（如數(shù)據(jù)采集卡）和應(yīng)用軟件構(gòu)成。

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2、課題方案

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加深對(duì)通用雙通道示波器進(jìn)行時(shí)間和頻率測(cè)量原理的理解。

2、掌握常用的幾種示波器頻率測(cè)量的方法。

3、通過(guò)該仿真實(shí)驗(yàn)熟悉虛擬儀器技術(shù)——LABVIEW的簡(jiǎn)單編程方法。

2.2實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，初步了解虛擬儀器的概念，基本掌握l(shuí)abview的操作方法，掌握各種控件和編程函數(shù)的用法。以labview為操作環(huán)境，創(chuàng)建示波器vi，能夠?qū)Σ煌l率的輸入信號(hào)進(jìn)行清晰的輸出波形顯示。連續(xù)、定時(shí)采集一個(gè)電壓信號(hào)可顯示電壓的峰值、平均值、可顯示電壓的峰值、平均值。具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、回放功能、4主要功能。運(yùn)行、停止、可顯示兩路以上圖形x,y軸調(diào)整。測(cè)量:頻率，周期，幅值，上升時(shí)間，占空比等參數(shù)。

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3、研究思路和方法

3.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟

（1）自己編寫(xiě)LABVIEW仿真信號(hào)源實(shí)驗(yàn)程序，要求可以產(chǎn)生方波、直流、正弦波、三角波、鋸齒波等多種波形，而且要求各種波形的參數(shù)可調(diào)、可控。

（2）利用LABVIEW中的XY圖形顯示器，在X、Y輸入端輸入不同的信號(hào)波形組合，觀察現(xiàn)實(shí)的圖形。

（3）利用LABVIEW中的XY圖形顯示器，在X、Y輸入端輸入頻率不同的正弦信號(hào)波形（保持幅度和相位相同），觀察圖形并記錄入下表中，計(jì)算頻率比。

3.2單元設(shè)計(jì)模塊

（1）信號(hào)產(chǎn)生

信號(hào)的產(chǎn)生由兩個(gè)仿真信號(hào)組成，兩個(gè)仿真信號(hào)有頻率，幅度，相位三個(gè)參數(shù)調(diào)整仿真信號(hào)。仿真信號(hào)是輸入ExpressVI的子程序，此子程序能夠仿真正弦波，方波，三角波，鋸齒波等多種波形。如圖3.2.1.1所示是程序框圖中的兩個(gè)仿真信號(hào)產(chǎn)生子程序，如圖3.2.1.2所示是前面板的調(diào)制仿真信號(hào)參數(shù)。

圖3.2.1.1

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圖3.2.1.2

（2）波形圖

由兩個(gè)仿真信號(hào)組成的波形圖。在前面板中，波形圖右上角分別為為仿真信號(hào)1的顏色和波形，仿真信號(hào)2的顏色和波形。波形圖下邊X軸為時(shí)間軸，波形圖下邊Y軸為幅值軸。如圖所示3.2.2.1所示為程序框圖中的波形圖。如圖3.2.2.2所示為前面板的波形圖顯示。

圖3.2.2.1

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圖3.2.2.2

（3）創(chuàng)建XY圖

由兩個(gè)波形圖分別作為XY圖的時(shí)間X軸，幅值Y軸，兩個(gè)仿真信號(hào)組成波形，后接X(jué)Y圖顯示控件，觀察波形變化。此子VI為基礎(chǔ)軟件包的創(chuàng)建XY圖。如圖3.2.3.1所示為程序框圖的創(chuàng)建XY圖模塊和XY圖顯示模塊。如圖3.2.3.2所示為前面板的XY圖顯示控件。

圖3.2.3.1

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圖3.2.3.2

（4）信號(hào)收集和計(jì)算統(tǒng)計(jì)

信號(hào)收集信號(hào)是收集波形圖的數(shù)據(jù)，再把采集信號(hào)經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，后計(jì)算出平均值，最大值，最小值，范圍的數(shù)據(jù)，并通過(guò)顯示控件顯示出來(lái)。信號(hào)收集器和統(tǒng)計(jì)分別是基礎(chǔ)軟件包的子VI，完整版開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的子VI，如圖3.2.4.1所示為程序框圖的信號(hào)收集和計(jì)算統(tǒng)計(jì)模塊，及四個(gè)數(shù)據(jù)顯示控件模塊，如圖3.2.4.2所示為前面板的4個(gè)顯示控件。

圖3.2.4.1

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圖3.2.4.2

（5）while循環(huán)結(jié)構(gòu)

while循環(huán)是一種結(jié)構(gòu)，把停止設(shè)置為條件端子，如果想要讓程序停止工作，只需在停止按鈕上選中，這樣，程序就會(huì)經(jīng)過(guò)while循環(huán)停下來(lái)。如圖3.2.5.1所示為程序框圖中的while循環(huán)，如圖3.2.5.2所示為前面板的停止按鈕。

圖3.2.5.1

圖3.2.5.2

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3.3波形圖

直流和三角波

正弦波（相位0）和正弦波（相位0）

正弦波（相位0）和正弦波（相位90）

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方波和方波

方波和三角波

鋸齒波和正弦波

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方波和正弦波

水平偏轉(zhuǎn)通道（X通道）的作用是產(chǎn)生一個(gè)與時(shí)間成線性關(guān)系的電壓，并加到世博管的X偏轉(zhuǎn)板上，使電子射線沿水平方向線性的偏移，形成時(shí)間基線。

垂直通道（Y通道）的任務(wù)是檢測(cè)被觀察信號(hào)，并將它無(wú)失真或失真很小地傳輸?shù)绞静ü艿拇怪逼D(zhuǎn)板上，同時(shí)為了與水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)配合工作，要將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行一定的延遲。

經(jīng)過(guò)上述直流和三角波，正弦波（相位0）和正弦波（相位0），正弦波（相位0）和正弦波（相位90），方波和方波，方波和三角波，鋸齒波和正弦波，方波和正弦波七個(gè)波形的輸入，觀察波形圖和XY圖，所得結(jié)果可知fx/fy的值與縱軸方向波形與縱軸的最多交點(diǎn)個(gè)數(shù)，與橫軸方向波形與橫軸的最多交點(diǎn)個(gè)數(shù)之比。

0

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4、前面板界面設(shè)計(jì)

如圖4.1所示，前面板的布局為左邊一列是兩個(gè)仿真波形的調(diào)制參數(shù)，分別是頻率，幅度，相位三個(gè)參量，上邊一行排列的是波形圖的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分別為平均值，最大值，最小值，范圍四個(gè)顯示數(shù)據(jù)，左邊的波形圖為兩個(gè)仿真信號(hào)波形的疊加顯示，其X軸為時(shí)間，Y軸為幅值。右邊為以仿真信號(hào)1為X軸，以仿真信號(hào)2為Y軸的XY圖。右上角為while循環(huán)的停止按鈕。

圖4.1

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5、程序框圖設(shè)計(jì)

如圖5.1所示，程序框圖遵從從左至右的原則，左邊衛(wèi)仿真信號(hào)參數(shù)的調(diào)制，控制波形的各個(gè)參量輸入，中間為產(chǎn)生波形的波形圖，波形圖為兩個(gè)仿真信號(hào)波形的疊加顯示，下邊為創(chuàng)建XY圖的程序，再接入XY圖顯示控件。上邊為信號(hào)收集器，再接入統(tǒng)計(jì)模塊，計(jì)算出平均值，最大值，最小值，范圍的數(shù)據(jù)。

圖5.1

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6、程序運(yùn)行情況

如圖6.1所示，仿真信號(hào)1為頻率150，幅度6，相位0的方波信號(hào)，仿真信號(hào)2為頻率60，幅度2，相位0的正弦波信號(hào)，在波形圖中，平均值為0，最大值為6，最小值為-6，范圍為12。

圖6.1

1電氣工程實(shí)踐課程設(shè)計(jì)報(bào)告

7、心得體會(huì)

通過(guò)這次labview的課程設(shè)計(jì)，具體的來(lái)說(shuō)我掌握了了公式節(jié)點(diǎn)的用法；濾波器的用法；圖形編輯器的用法和子VI的建立過(guò)程及調(diào)用；掌握了while循環(huán)、for循環(huán)、條件結(jié)構(gòu)循環(huán)的用法；初步了解了順序結(jié)構(gòu)的用法；了解了數(shù)據(jù)采集的基本知識(shí)；熟悉了寫(xiě)入測(cè)量文件及保存數(shù)據(jù)的基本操作、程序調(diào)試過(guò)程中的單步執(zhí)行、斷點(diǎn)設(shè)置以及探針工具的使用方法、延時(shí)程序的調(diào)用方法等等。

我明白了課堂中學(xué)習(xí)到的知識(shí)得到運(yùn)用，課堂學(xué)的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際應(yīng)用，我深刻的知道實(shí)驗(yàn)對(duì)于理論知識(shí)的升華的重要性。在今后的求學(xué)過(guò)程中，注重對(duì)自己動(dòng)手能力的培養(yǎng)，全面發(fā)展自己，做個(gè)真正意義上的大學(xué)生。

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電氣工程實(shí)踐課程設(shè)計(jì)報(bào)告

參考文獻(xiàn)

[1] 楊樂(lè)平，李海濤，楊磊編著.LabVIEW程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用（第二版）.北京：電子工業(yè)出版社，2007

[2] 劉君華主編.基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社，2003

[3] 黃松林，吳靜編著.虛擬儀器設(shè)計(jì)教程.北京：清華大學(xué)出版社，2008 [4] 陸綺榮編著.基于虛擬儀器技術(shù)個(gè)人實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建.北京：電子工業(yè)出版社

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第四篇：虛擬示波器設(shè)計(jì)報(bào)告

虛擬示波器設(shè)計(jì)報(bào)告

題目：雙通道示波器姓名:學(xué)號(hào)：班級(jí)：

．

簡(jiǎn)介：

虛擬儀器(VI-ViItuaIInstrument)是指通過(guò)應(yīng)用程序?qū)⑼ㄓ糜?jì)算機(jī)與功能化硬件結(jié)合起來(lái)，用戶(hù)可通過(guò)友好的圖形界面操縱計(jì)算機(jī)，就像在操縱自己定義、自己設(shè)計(jì)的單個(gè)儀器一樣，從而完成對(duì)被丈量的采集、處理、分析、判定、顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。在這種儀器系統(tǒng)中，各種復(fù)雜測(cè)試功能、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果顯示都完全由計(jì)算機(jī)軟件完成，在很多方面較傳統(tǒng)儀器有無(wú)法相比的優(yōu)點(diǎn)，如使用靈活方便、測(cè)試功能豐富、價(jià)格低廉、一機(jī)多用等，這些使得虛擬儀器成為未來(lái)電子丈量?jī)x器發(fā)展的主要方向之一。

一．設(shè)計(jì)題目: 雙通道虛擬示波器 二．設(shè)計(jì)目的: 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，初步了解虛擬儀器的概念，基本掌握l(shuí)abview2013的操作方法，掌握各種控件和編程函數(shù)的用法。以labview2013為操作環(huán)境，創(chuàng)建示波器vi，并實(shí)現(xiàn)一定的功能。

三.設(shè)計(jì)要求: 運(yùn)用labview2013軟件，創(chuàng)建一個(gè)虛擬雙通道示波器VI，并實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)熟悉labview的編程環(huán)境并掌握虛擬儀器的使用。(2)用labview軟件制作虛擬示波器，以實(shí)現(xiàn)示波器的

各種功能。

(3)利用板卡將數(shù)據(jù)采集回并顯示。

（4）數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)回放

四.設(shè)計(jì)思想

虛擬示波器是由信號(hào)調(diào)理器，PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡組成的外部采集系統(tǒng)加上軟件構(gòu)成的分析處理系統(tǒng)組成。被測(cè)信號(hào)送到信號(hào)調(diào)理電路，進(jìn)行隔離、放大、濾波整流后送數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，最后由控制軟件對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，完成波形顯示，參數(shù)測(cè)量、頻譜分析等功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1顯示

圖1

五．設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

啟動(dòng)LabVIEW8.5,進(jìn)入程序運(yùn)行界面，進(jìn)入程序框圖，擊右鍵進(jìn)行選擇：

1．面板的設(shè)計(jì)

將文字，旋鈕的指示的顏色通過(guò)屬性進(jìn)行修改，使其美觀，再將面板上的各控件布置整齊，使其大方?？偸牵恍?/p>

使前面板美觀，整齊，大方！

在前面板中，擊右鍵，從Express中的數(shù)值輸入控件中，選擇旋鈕輸入控件（如圖2），在前面板生成一個(gè)相應(yīng)的控件，左鍵點(diǎn)住這個(gè)控件，同時(shí)按住Ctrl鍵不放，一次拖動(dòng)復(fù)制兩個(gè)旋鈕，并分別命名為“幅值1”、“幅值2”、用同樣的方法生成兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)并命名為“頻率1”、“頻率2”，三向開(kāi)關(guān)控件放在前面板中，它對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽值有三個(gè)，即自上而下分別是通道A&B，通道B，通道A，參數(shù)旋鈕如圖示：

圖2

通道：

圖3

考慮到各參數(shù)的物理特性和對(duì)圖形顯示的影響，將其屬性分別設(shè)置，例如對(duì)最大值和最小值的設(shè)置，對(duì)外觀的設(shè)計(jì)等。

圖4

前面板整體結(jié)構(gòu)圖如下：

圖5

2．程序圖的設(shè)計(jì)（1）通道0的設(shè)計(jì)

①在程序框圖頁(yè)面右擊選執(zhí)行過(guò)程控制 →條件結(jié)果和while循環(huán)

②在程序框圖中右擊選信號(hào)處理→波形生成→信號(hào)仿真，進(jìn)行屬性設(shè)置

③分別設(shè)置數(shù)值作為信號(hào)仿真頻率和幅值的輸入并連接。

圖6（2）同理，可以完成通道1的程序設(shè)計(jì)

圖7

（3）通道2即雙通道的程序設(shè)計(jì)

圖8 在默認(rèn)頁(yè)把通道1和通道2的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行合并，并將通道選擇按鈕、左右平移和上下平移按鈕接入條件結(jié)構(gòu)（4）在前面板運(yùn)行此程序，看是否出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果，如出現(xiàn)錯(cuò)誤進(jìn)行調(diào)整(通道選擇，頻率和幅值的調(diào)整)，直至正常。（5）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的設(shè)計(jì)

在程序框圖中右擊，選輸入→DAQ，input→在程序框圖中右擊選輸入找出DAQ，用兩個(gè)，雙擊進(jìn)行屬性設(shè)置；具體設(shè)置如下：

圖9 雙擊進(jìn)行屬性設(shè)置，在輸入選a0,a1,即得，通過(guò)其便可將所產(chǎn)生的信號(hào)送入采集卡，在第二個(gè)DAQ也雙擊得 到

選a0,a1及連續(xù)信號(hào)得，并進(jìn)行采樣頻率,采樣點(diǎn)數(shù)的輸入控件設(shè)置，便可將信號(hào)從數(shù)據(jù)卡中信號(hào)輸出，通過(guò)波形圖便可驗(yàn)證所產(chǎn)生信號(hào)的實(shí)用性。

（6）DAQ數(shù)據(jù)采集卡的使用

參考模擬信號(hào)生成之后，利用數(shù)據(jù)采集卡對(duì)其信號(hào)進(jìn)行采集，步驟是在程序框圖中擊右鍵（Acquire Signals），選

擇“Analog Input→Voltage”單，在函數(shù)選板的“輸入”子目錄中打開(kāi)“DAQ Assistant”，然后配置采集信號(hào)類(lèi)單擊進(jìn)入，再選擇“Dev1(PCI-6221)→ai0,ai1” 單擊“Finish”，進(jìn)入配置選板，選擇“Terminal Configuration→RSE”,再“Timing settings”中設(shè)置“Acquisition Mode→Continuous Samples”然后單擊“Run”看是否能夠采集到信號(hào)，若不能，再重復(fù)上述步驟，直至能采集到信號(hào)才完成通道配置。并且加上一個(gè)“采樣點(diǎn)數(shù)和采樣頻率”，信號(hào)采集通道完成，接著用一個(gè)拆分信號(hào)將信號(hào)拆分，并與條件語(yǔ)句相連，配置信號(hào)采集通道完成。（圖8）

圖10

（7）數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)

在后面板中，擊右鍵，從Express中的信號(hào)分析控件中，選擇旋分析控件，在后面板面板生成一個(gè)相應(yīng)的控件，雙擊這個(gè)控件得到配置統(tǒng)計(jì)界面，選擇相應(yīng)的選項(xiàng)。

圖11

后面板整體結(jié)構(gòu)圖如下：

圖12

圖13（7）程序結(jié)束，保存文件，關(guān)閉電源。

六、調(diào)試及顯示

打開(kāi)電源，選擇通道0或1或2，分別給三個(gè)通道選擇信號(hào)類(lèi)型，調(diào)節(jié)參數(shù)直至符合要求，信號(hào)通過(guò)“多路信號(hào)發(fā)生器”發(fā)出，當(dāng)點(diǎn)擊

按鈕之后，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，在前面板的觀察。調(diào)節(jié)幅值頻率，在DAQ的輸入外接干擾信號(hào)，待上面的顯示波形穩(wěn)定后，按下存儲(chǔ)鍵，一段時(shí)間后 按下回放鍵，下面的波形圖中就存儲(chǔ)了上一時(shí)間的波形圖，并且回放波形，起到存儲(chǔ)回放功能。在這個(gè)過(guò)程中可能采樣后圖形會(huì)比原始圖形延時(shí)一些，需耐心等待。

七．LabVIEW設(shè)計(jì)的心得體會(huì)

LabVIEW是美國(guó)國(guó)家儀器公司（簡(jiǎn)稱(chēng)VI公司）研制的一個(gè)功能強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，主要是為儀器系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者提供

建立，檢測(cè)和修改儀器系統(tǒng)的圖形軟件系統(tǒng)。

LabVIEW的特點(diǎn)：采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件；可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強(qiáng)的儀器；用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。

通過(guò)這次labview的課程設(shè)計(jì)，具體的來(lái)說(shuō)我掌握了了公式節(jié)點(diǎn)的用法；濾波器的用法；圖形編輯器的用法和子VI的建立過(guò)程及調(diào)用；掌握了while循環(huán)、for循環(huán)、條件結(jié)構(gòu)循環(huán)的用法；初步了解了順序結(jié)構(gòu)的用法；了解了數(shù)據(jù)采集的基本知識(shí)；熟悉了寫(xiě)入測(cè)量文件及保存數(shù)據(jù)的基本操作、程序調(diào)試過(guò)程中的單步執(zhí)行、斷點(diǎn)設(shè)置以及探針工具的使用方法、延時(shí)程序的調(diào)用方法等等。

我明白了課堂中學(xué)習(xí)到的知識(shí)得到運(yùn)用，課堂學(xué)的東西遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際應(yīng)用，我深刻的知道實(shí)驗(yàn)對(duì)于理論知識(shí)的升華的重要性。在今后的求學(xué)過(guò)程中，注重對(duì)自己動(dòng)手能力的培養(yǎng)，全面發(fā)展自己，做個(gè)真正意義上的大學(xué)生。

第五篇：物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提要

實(shí)驗(yàn)24 《光的色散研究》實(shí)驗(yàn)提要

實(shí)驗(yàn)課題及任務(wù)

《光的色散研究》實(shí)驗(yàn)課題任務(wù)是：當(dāng)入射光不是單色光并且入射到三棱鏡上時(shí)，雖然入射角對(duì)各種波長(zhǎng)的光都相同，但出射角并不相同，表明折射率也不相同。對(duì)于一般的透明材料來(lái)說(shuō)，折射率隨波長(zhǎng)的減小而增大。如紫光波長(zhǎng)短，折射率大，光線偏折也大；紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)，折射率小，光線偏折小。折射率n隨波長(zhǎng)?又而變的現(xiàn)象稱(chēng)為色散。

學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)，并在圖書(shū)館或互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，設(shè)計(jì)出《光的色散研究》的整體方案，內(nèi)容包括：寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理和理論計(jì)算公式，研究測(cè)量方法，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，然后根據(jù)自己設(shè)計(jì)的方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，記錄數(shù)據(jù)，做好數(shù)據(jù)處理，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，寫(xiě)出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，也可按書(shū)寫(xiě)科學(xué)論文的格式書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

設(shè)計(jì)要求

⑴ 通過(guò)查找資料，并到實(shí)驗(yàn)室了解所用儀器的實(shí)物以及閱讀儀器使用說(shuō)明書(shū)，了解儀器的使用方法，找出所要測(cè)量的物理量，并推導(dǎo)出計(jì)算公式，在此基礎(chǔ)上寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理。

⑵ 選擇實(shí)驗(yàn)的測(cè)量?jī)x器，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)步驟，要具有可操作性。

⑶ 掌握用分光計(jì)測(cè)定三棱鏡頂角和最小偏向角的原理和方法，并求出物質(zhì)的折射率。⑷ 用分光計(jì)觀察譜線，并測(cè)定玻璃材料的色散曲線n~?；

⑸ 應(yīng)該用什么方法處理數(shù)據(jù)，說(shuō)明原因。

⑹ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果用標(biāo)準(zhǔn)形式表達(dá)，即用不確定度來(lái)表征測(cè)量結(jié)果的可信賴(lài)程度。實(shí)驗(yàn)儀器

給定分光儀、平面鏡、三棱鏡、高壓汞燈、鈉光燈，實(shí)驗(yàn)提示

最小偏向角?min。與入射光的波長(zhǎng)有關(guān)，折射率也隨不同波長(zhǎng)而變化。折射率n與波

長(zhǎng)?之間的關(guān)系曲線稱(chēng)為色散曲線。本實(shí)驗(yàn)以高壓汞燈為光源，各譜線的波長(zhǎng)見(jiàn)附錄。用汞燈的光譜譜線的波長(zhǎng)作為已知數(shù)據(jù)，測(cè)量其通過(guò)三棱鏡后所對(duì)應(yīng)的各最小偏向角，算出與?min對(duì)應(yīng)的n值，在直角坐標(biāo)系中做出三棱鏡的n~?色散曲線。用同一個(gè)三棱鏡測(cè)出鈉光

譜譜線的最小偏向角，計(jì)算相對(duì)應(yīng)的折射率，用圖解插值法即可在三棱鏡的色散曲線上求出鈉光譜譜線的波長(zhǎng)。

教師指導(dǎo)(開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室)和開(kāi)題報(bào)告1學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收，在4學(xué)時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)； 提交整體設(shè)計(jì)方案時(shí)間

學(xué)生自選題后2~3周內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)整體設(shè)計(jì)方案并提交。提交整體設(shè)計(jì)方案，要求用紙質(zhì)版供教師修改。

思考題:證明i1?i4（i1為入射角，i4為折射角）時(shí)的偏向角為最小偏向角。