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模擬設備在電子電工實(shí)驗中的作用分析論文
電子電工技術(shù)的飛速發(fā)展，越來(lái)越證明電子電工實(shí)驗室并非是一個(gè)封閉的密閉空間，而是和外界具有眾多交流的信息集結體和創(chuàng )新平臺�；诳焖侔l(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，很難將電子電工實(shí)驗室仍然置于傳統的運營(yíng)和實(shí)踐模式。因此，應當考慮在充分運用大數據基礎上進(jìn)行模擬設備軟件的建設，減少各類(lèi)電子元器件的耗損，為各類(lèi)實(shí)驗提供個(gè)性化定制，提高實(shí)驗的成功率和操作性。
在技術(shù)的發(fā)展歷程中，傳統電子電工實(shí)驗一般是基于眾多硬件設備，對多項或者一項電子裝備進(jìn)行操作，一般和計算機一樣有著(zhù)端口、開(kāi)關(guān)等輸入裝置，有著(zhù)實(shí)際操作界面、顯示器等多項輸出裝置。按照既定的設置，能夠對多個(gè)電子信號進(jìn)行匯總、集聚、分析、輸出等動(dòng)作，可以說(shuō)這些操作行為都是依托在硬件設備上的，它的規格和數據難以隨機變動(dòng)，只能是單項傳遞數據。這種單線(xiàn)程的固定程式設備已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法適應當今大數據形勢下的多種信號處理需求。在這一背景下，模擬設備應運而生。
模擬設備說(shuō)到底是依托最新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)出現，依靠信息數據和電子信號，能夠最大限度容納軟硬件不同型號和格式，能夠實(shí)現數據處理的便捷、個(gè)性化和多線(xiàn)程的一種存在于計算機當中的實(shí)驗室。不同于以前傳統的模擬電子技術(shù)設備，而是模擬實(shí)驗設備，是一種超越了萬(wàn)用表之類(lèi)的存在的信息技術(shù)的集合體。它具有眾多顯著(zhù)特點(diǎn)：
(1)模擬設備“船小好調頭”。從體量上來(lái)看，模擬設備不同于傳統的電子元器件，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(shí)驗所需要體現出的信息。傳統的實(shí)驗室設備大多屬于獨立系統，用途指向非常明確，無(wú)法實(shí)現兼容;但是在模擬設備中相對要方便很多，只需要在計算機上更換相對應的程序就可以實(shí)現處理方向的更改，只要使用者有能力對軟件進(jìn)行更新和改進(jìn)，就可以按照自己意愿修改實(shí)驗的方向和要求。
(2)模擬設備有著(zhù)更強大的“大腦”。
模擬設備是依托于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)發(fā)展而成，它既能夠在強大的CPU 支撐下進(jìn)行多線(xiàn)程的運算，也能夠在進(jìn)行電子信號多束輸入的同時(shí)深度開(kāi)展數據處理和分析復制。在電子電工實(shí)驗中，電子信號的衰減大多是由于硬件設備的過(guò)濾出現的，這一點(diǎn)在模擬設備中能夠實(shí)現有效避免。
(3)模擬設備有著(zhù)更加健康的“身體”。
之所以說(shuō)模擬設備更加健康，不是指它的質(zhì)地和內部構造，而是因為傳統電子電工實(shí)驗設備更多的是在于電子元器件的集合體，是特定廠(chǎng)家生產(chǎn)的實(shí)體產(chǎn)品，一旦出現問(wèn)題，只能回廠(chǎng)維修，甚至會(huì )引起電子設備的損耗，從而影響到實(shí)驗結果的有效性和成功率。但是模擬設備卻能夠很好避免這一點(diǎn)，它可以和計算機硬件、各類(lèi)電子電器軟件等前沿的科技成果相融合，可以無(wú)需維修人員，實(shí)驗員本人就可以參與信息數據的收集匯總和分析處理，可以直接控制各類(lèi)測試數據的整合和指標調整，從而設定出最符合實(shí)驗軌跡的科學(xué)方案。
(4)模擬設備有著(zhù)更加低廉的“造價(jià)”。
相比傳統電子電工設備高昂的設備成本和快速的設備折舊，模擬設備的成本相對較低，并且能夠快速更新，及時(shí)追趕上最前沿的發(fā)展。這樣一來(lái)，電子儀器的操控能力和模擬設備的運算能力相融合，為實(shí)驗室整體設備成本縮減提供了條件。
基于以上幾個(gè)優(yōu)勢，可以看出，在未來(lái)的電子電工實(shí)驗室中，模擬設備的運用頻次會(huì )出現較大幅度增長(cháng)。本文在研究中發(fā)現，模擬設備的發(fā)展離不開(kāi)三個(gè)特定要素：
(1)快速便捷的軟件是核心要素。在電子實(shí)驗中只有軟件的作用達到了實(shí)驗標準的閥值，才能在電子儀器中充分發(fā)揮數據運算處理的作用，使冷冰冰的電子元器件擁有一定的智能生命，所以，軟件是模擬設備中最具戰略意義的要素。雖然當前大多數的模擬設備都可以采用強有力的運算功能，但是仍然需要與電子電工技術(shù)發(fā)展相契合，與實(shí)驗室硬性標準要求相符合。這就需要軟件編程過(guò)程中就充分考慮到聲光電等電子信號的多種因素，科學(xué)設計軟件。
(2)方便取放替換的模塊是必備要素。
雖然模擬設備的核心是軟件，但是與軟件相適應的也有PCI、1394 總線(xiàn)等硬件部分。要實(shí)現模擬設備的高效運行，就必須使這些硬件盡可能小、精，盡可能普遍化、模塊化，能夠隨時(shí)進(jìn)行替換，這樣一是便于進(jìn)行測試和數據采集運算的統一性，二是便于進(jìn)行維護和調試更改，可以滿(mǎn)足更大群體的需求。
(3)功能強大的集成模塊是關(guān)鍵要素。
模擬設備要發(fā)揮作用，就要實(shí)現軟硬件的對接，實(shí)現計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電子電工技術(shù)的全面對接，這就需要一個(gè)樞紐平臺，也就是盡可能完備的集成模塊，盡可能多的接入口和測試通道。這樣一來(lái)，實(shí)驗者可以按照自己的需求，和模擬設備進(jìn)行多次對接測試，來(lái)采集數據和信號，最終按照相關(guān)性進(jìn)行匹配。
模擬設備如果能夠完全具備以上三個(gè)要素，那么就可以在電子電工實(shí)驗中發(fā)揮相當不俗的作用。然而，這并不是模擬設備發(fā)展的終點(diǎn)。在研究中我們發(fā)現，隨著(zhù)模擬設備與互聯(lián)網(wǎng)的結合日益深入，實(shí)驗室開(kāi)始不再局限于一所高校、一個(gè)研究所、一間房屋，而是開(kāi)始向日常生活延伸，向手機、平板等計算機終端延伸，部分實(shí)驗在設定好環(huán)境和指標后甚至可以在手機上進(jìn)行全部的操作。這樣一來(lái)，開(kāi)放式的實(shí)驗環(huán)境、多角度的實(shí)驗途徑選擇，都為模擬設備的進(jìn)一步發(fā)展提供有力支撐。
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