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精通LabVIEW程序设计的目录 应用实例篇
8.1 概述8.2 线性电阻电路 235
8.2.1 支路电流法 236
8.2.2 回路电流法 237
8.2.3 节点电压法 239
8.3 动态电路 241
8.3.1 一阶动态电路分析法 241
8.3.2 二阶动态电路分析法 243
8.4 正弦电流电路 247
8.5 频率特性 250
8.6 谐振电路 252
习题 253 9.1 概述 256
9.2 基于声卡的常用虚拟仪器 257
9.2.1 与声卡有关的子VI库 258
9.2.2 基于声卡构造的实验举例 259
9.3 元件伏安特性的测量 262
9.4 电路频率响应的测量 266
习题 276
第10章 LabVIEW在数字电子中的应用 277
10.1 概述 277
10.2 组合逻辑电路的仿真 277
10.2.1 编码器 278
10.2.2 译码器 280
10.2.3 数据选择器 282
10.2.4 加法器 284
10.2.5 综合应用实例 287
10.3 时序逻辑电路的仿真 289
10.3.1 数字波形图的使用 289
10.3.2 时钟脉冲 292
10.3.3 触发器 294
10.3.4 寄存器和移位寄存器 300
10.3.5 计数器 302
习题 304 11.1 概述 305
11.2 控制系统的建模 306
11.2.1 基于VI的控制系统建模 306
11.2.2 模型转换 310
11.2.3 模型连接 312
11.3 控制系统的时域分析 315
11.3.1 时域分析相关的VI 316
11.3.2 时域分析举例 317
11.4 控制系统的频域分析 320
11.4.1 频域分析相关的VI 320
11.4.2 频域分析举例 321
11.5 控制系统的状态空间分析 325
11.5.1 状态空间分析相关的VI 325
11.5.2 状态空间分析举例 326
习题 329 12.1 概述 332
12.2 波形和信号生成 333
12.2.1 波形和信号生成相关的VI 333
12.2.2 波形信号生成举例 334
12.3 信号时域分析 338
12.3.1 信号时域分析相关的VI 338
12.3.2 信号时域分析举例 340
12.4 信号频域分析 345
12.4.1 信号的FFT分析 345
12.4.2 数字滤波器设计 350
12.5 信号变换 354
12.5.1 信号变换相关的VI 354
12.5.2 信号变换举例 355
习题 359
附录A LabVIEW 8.x环境常用快捷键列表 361
附录B 公式节点和表达式节点中的内建函数 363
附录C 公式节点和表达式节点中的数学运算符 365
参考书目 366
测控仪器专业有哪些应用实例
基于遗传算法的图像阈值分割方法的研究 探地雷达回波信号数据采集系统的设计
基于支持向量机软测量的研究 盲信号处理及其应用研究
神经网络在模式识别中的应用研究 计算机绘制曲线的方法途径与及其应用 光纤布喇格光栅温度和应变同时测量系统 光纤加速度传感研究与系统设计 分布式光纤温度传感器系统的设计 等精度频率计的设计
分布式光纤电压测量系统的设计与研究 光纤光栅不均匀受力特性分析 轧机扭振测量无线感应电源的设计 水泥篦冷机熟料温度测量方法的研究 分布式光纤微弯压力传感器的研究 水泥篦冷机料层厚度测量方法研究 超声波水流量计的设计
基于小波理论的图像压缩技术研究 基于信号消噪的语音增强技术的研究 光纤小波滤波器的研究
智能变频空调器的模糊控制技术的研究 高双折射光纤应变测量系统的研究 玻璃钢玻瓦生产线温度控制方法的研究 测试信号分析网络虚拟实验平台设计 数字图像相关法动态位移测量研究及其应用 光孤子通信的仿真研究
光纤自适应偏振模色散补偿系统的研究 基于Sagnac效应的光纤电流传感系统的研究 图像处理中几种算法的研究与应用 倒立摆智能模糊控制系统的研究
基于网络环境的数字信号处理ICAI系统 图像边缘检测在关节镜图像处理中的应用 光纤波长扫描干涉方法在位移测量中的应用 光纤光栅扭转传感器的研究
基于信息熵的振动信号分析技术研究 参数自整定模糊PID控制器的设计 基于FPGA的分布式声表面波应变传感系统 智能模糊控制在全自动洗衣机中的应用研究 ABS系统的应用与设计 光孤子源的研究 取样光栅特性的理论研究 智能化RLC测量仪的设计
基于虚拟仪器的光纤电压传感器的研究 智能测厚仪的设计
光纤光栅横向应变传感器的研究 神经网络控制器设计
光纤光栅特性及其色散特性的应用 神经网络在轧机AGC系统中的应用研究 光纤微位移传感器的研究
基于偏振调制的光纤电压传感器的研究 数据处理在三维图像显示及处理中的应用 基于半导体吸收原理的光纤温度传感器研究 取样光纤布喇格光栅滤波器的设计 热式气体质量流量计的设计 扭转光纤电流传感器的研究 几种基本光学原理的仿真分析 图像处理中各种显示方法的研究与应用 光谱吸收式气体传感器的研究与设计 表面粗糙度的光纤测量仪研究与设计 原油多相流流量测量仪的研究与设计 光学式电流互感传感器的研究与设计 变压器油中微水含量测量仪的设计与研究 光纤亮度与颜色温度测量仪的研究与设计
超声海水流速测量系统研究 海水温度检测系统的研究 海水浪高测量系统的研究 海水流速测量系统研究 海水噪声测量系统研究 海水浪涌压力测量系统研究 基于混沌理论的微弱信号检测研究 小波分析在奇异信号检测中的应用研究 声光器件参数测量系统研究
便携式数字化超声波检测仪器的设计与研究 超声波在火车车轮裂纹检测系统中的应用研究 正交矢量型锁相放大器在微弱信号检测中的应用 基于经验模态分解的旋转机械故障诊断的研究 信息融合技术在轧机故障诊断中的应用研究 基于小波神经网络的旋转机械故障诊断的研究 激光多普勒扭转振动测试技术的研究 轧机主传动轴在线监测系统研究
非接触式轧机主传动系统扭矩监测系统的研究 单晶硅吸收型光纤温度传感器的设计研究 光纤传感位移测量系统设计 超声波智能硬度检测仪的设计
粮食烘干塔中温度水分智能检测系统设计 在线无创伤植物水势自动监测仪的设计研究 虚拟仪器在供水网络监控与故障诊断中的应用 掺稀土光纤光源传感器测量可燃气体的研究 组态软件在换热系统虚拟成像中的应用 基于虚拟仪器的锅炉模糊控制系统的研究 基于虚拟仪器的供热多路巡回检测系统 基于虚拟仪器的多功能测量系统的研究 图像处理技术在人脸识别中的应用研究 数据压缩技术在遥测遥控系统中的应用 用于面粉品质检测的吹泡示功仪的研究与设计 可吸入颗粒物监测系统的设计
何涛的个人事迹
一、教书育人 和谐发展
何涛教授爱岗敬业，为人师表。他先后为本科学生讲授了《机械制图》、《工程测试技术基础》、《信号与系统》、《传感器原理》、《互换性与技术测量》等九门课程，其中三门课程实行双语教学，为硕士研究生讲授了《现代工程测试技术》、《虚拟仪器技术及应用》等五门课程；承担了本科生的生产实习及毕业设计等实践性教学，年均教学工作量达600学时，超额完成了学校规定的教学工作任务二倍多，从教24年来从未出现过任何教学事故。1997年由他负责建设的《机械制图》获湖北省首批优质课程。2009年由他负责建设的《工程测试技术基础》获校优质课程。
何涛老师常说：“一名教师首先要自己精通所教学的科目，才谈得上引导学生入门”。在教学科研工作中他精益求精、一丝不苟，将在国外学习的好的教学方法和新资料都用在教学上。他每次上课前都仔细备好课，以认真负责的态度、扎实的理论功底、广博的科技知识和鲜活的生活实例传授讲解课程重点和难点，把单一的“教授”变成双向的“交流”。为了更好地调动学生的积极性，培养他们的创造思维能力，何涛老师创造性地提出“科学引领工程，工程引入课堂”的理论教学理念，开展“科研与市场同引课内外”的教学方式等多项教学改革。在理论教学中，他将自己的科研工作成果用于教学，积极实践科研成果转化教学特色的教学改革工作，开展以问题、课题、案例为主线的教学和以创新思维为引导的教学，激发学生的学习兴趣，使学生不断产生新想法；学生深有感触地说：“何老师的课堂不仅仅是45分钟，而是整个教学活动过程和新成果的浓缩，听何老师的课一点都不能开小差”。
“教师之职，是引导之职。即传播文明，解说知识，改变学生命运之职”，这是何涛老师对教师职责的领悟。他还认为教师在课堂上授课不仅仅是把知识传授给学生，还应该把诚实守信的原则、治学严谨的作风、认真仔细的态度也同时教给学生。因此，在教学过程中，他没有随意停一次课，每一次的作业都认真批改，凡是对学生的要求，他都会率先垂范，以自己实际行为对学生实施潜移默化的影响。在一次指导学生完成课程实验后，同学们有的在收拾自己的实验数据和书包，动作快的同学已经离开了实验室，但他却没有立即清理自己的教案、教具，而是切断实验仪器的电源，着手将实验仪器设备整理归位，盖上防尘罩。在他这一举动的感召下，在场的同学纷纷放下手中的“私事”，自觉地加入到实验仪器设备的卫生清扫、整理归位等工作之中。也是一次无声的教育，让该班学生铭记了实验后的操作规程——协助老师整理实验现场。
二、教育创新 关爱学生
“不能把学生变成一副书架，而应造就成触发器，一点就通，一动就灵”。1997年9月起，何涛老师尝试了对当年入校的七个学生综合能力与素质的四年跟踪培指导，结果4名学生考上了研究生，3名学生进入到待遇高、环境好的企业工作，为学生的成长和发展提供了条件，目前何涛老师又指导了4个学生课外科技创新活动小组。除了关注学生的学业外，他还关心学生的生活，更关心困难的学生，经常给予经济上资助，思想上的引导，鼓励学生自立、自强、自信；对学习好的研究生，更是给予经济奖励。每年，他都组织就业辅导，成功推荐多名学生就业，不少学生在外企和国家骨干企业工作。
自2003年起何老师就开始吸收本科生进入自己的课题研究，着力培养学生的实践动手能力，引导学生开展科技创新实践活动，指导吴永祥等同学完成的科技作品获得2007年湖北省第六届“挑战杯”大学生课外科技文化作品竞赛一等奖，在参加全国“挑战杯”大学生课外科技文化作品竞赛中获得二等奖，吴永祥同学还荣获校2007年大学生十佳科技创新奖。指导周金山等同学完成的课外科技作品，在2009年湖北省第七届“挑战杯”大学生课外科技文化作品竞赛中荣获终审决赛二等奖；指导研究生钟明完成的硕士研究生论文获2006年湖北省优秀硕士论文，他本人获湖北省“优秀硕士论文指导教师”称号。
三、教研科研 服务湖北
何涛老师重视开展教学研究，将科研成果应用于教学，实现了以科研促教学。近几年，他将10多个科研成果制作成综合实验教学平台，创建测控专业学生创新实验室、虚拟仪器实验室；一项主持完成的教研项目于2008年通过了省级鉴定，达到国内先进水平；他结合应用型人才培养的要求，组织教师开展教学培养模式探讨，提出并制定了“认识实习(一年级)——认知实习(二年级) ——生产实习(三年级) ——毕业实习(四年级)”不间断的培养模式。这些教学成果为该专业成为国家特色专业作了有力的支持。
二十四年来，何涛老师在坚持开展教书育人，教学改革与研究的同时，一直密切跟踪国内外最新科技动态，致力于检测技术和故障诊断的研究工作，面向经济建设主战场开展科研成果向现实生产力的转化，先后主持、完成了国家自然科学基金、教育部重点项目等重大项目11项；与企业开展合作项目12项，将科研成果进行生产转化，产生了良好的经济和社会效益；发表论文60余篇，EI收录30余篇；主编出版专著教材二部，参编专著教材四部；他的两项研究成果于2007年分获湖北省科技进步三等奖，武汉市科技进步二等奖，现有3项科研成果在推广应用，直接服务于经济建设主战场。为了科研工作，他经常不分白天和黑夜，工作在实验室和工业现场，解决一个又一个的难题。他是该领域的国家级专家，湖北省和武汉市项目评审专家，累计为企业创造了几千万元的经济效益，为湖北省和武汉市的经济建设作出了积极的贡献。
四、科学发展 无私奉献
何涛同志多年来主持学科建设工作，他坚持以人为本，科学发展。1992年9月，何涛同志担任工程图学教研室主任。何涛同志集思广益，提出、制定和实施了“四统一”教学改革方案，艰苦创业开展学科建设。何涛同志与教研室老师们艰苦创业的精神得到了校党委、校行政的充分肯定，他所带领的工程图学教研室被学校命名为“严谨治学、教书育人”红旗单位。
共产党员一块砖，哪里需要哪里搬。1999年3月，何涛同志自觉服从组织调遣和安排到测控教研室担任主任。在全面了解情况获得第一手材料后，提出以科研带动学科建设理念，制订了以科研为龙头的新的学科发展规划，使产品质量检验工程这个省级重点学科焕发了青春和活力。在他的带领和全体老师的共同努力下，1999年产品质量检验工程成功地申报并被批准为湖北省属高校有特色的科学研究领域，2001年列为校申报博士点的重点学科，2002年列为湖北省楚天学者计划特聘教授设岗学科。2003年成为精密仪器及机械专业硕士学位授予权单位。2003年负责建设现代制造质量工程湖北省重点实验室， 2007年通过省级验收。2005年主持完成新一轮省级重点学科建设，和仪器仪表一级学科申报工作。2007年成功主持完成省品牌专业和优势学科的建设，2008年成功主持国家特色专业的申请。一步一个脚印，一步一个新台阶，在他的努力下，该学科在全国200多所开办测控技术与仪器专业的高等学校中具有代表性和影响力，并在全国质量工程教育与人才培养领域保持领先水平。他被湖北省高校工作委员会评选为“优秀党员”、校学科建设先进个人和校更名工作先进个人。
“为了学科建设，他有使不完的劲”是熟悉何涛同志的教师对他的评价。说实在的，为了学科建设，何涛同志几乎牺牲了所有的节假日，他每天至少工作12小时。1999年和2003年，二次病倒在工作岗位上，医院都下了病危通知书。但他以顽强的毅力、坚定的信念，康复后一边坚持锻炼，一边坚持工作，从未说苦和累。
“作为党员，无论在商品经济社会，还是社会主义市场经济时代，忠于党的事业、服务于人民的宗旨不能忘；作为一名教育工作者，对工作的敬业精神、无私奉献精神不能少；作为一名管理工作者，服从大局、服务于大局的精神不能丢”。何涛同志正是用自己实际行动验证这种思想，践行着做一名实实在在的共产党员的愿望，做一名实实在在的奉献湖工大人的愿望。
何涛老师正是对教育事业的忠诚和热爱，实现着自己的人生价值和追求，他曾二次出国学习，都谢绝了导师的极力挽留，毅然回国工作，一直坚持在平凡的岗位上奉献着自己不平凡的人生。
虚拟现实在教育中的应用有哪些？
国际上虚拟现实的教育应用
首先，从国际上来看，科技公司盯上教育市场不是一天两天的事情了。Google和苹果都在努力往学校卖设备和软件，Google推便宜的Chromebook笔记本，苹果在卖硬件的同时曾经还想用iBooks取代教科书。不仅如此，去年，Google宣布了Expeditions
Pioneer项目，向老师们提供所需的全部设备，利用虚拟现实技术带领学生们展开各种各样的冒险之旅，例如进入海底或外太空等；随后又与加州顶尖公立学校合作，免费推广虚拟现实的教室系统。
日本某地小学则与三星合作，利用Gear VR免费为学生提供礼仪教学，在日本国内引起虚拟现实教育的热议。
当前，将电子游戏用于教育有很大的潜力。知名模拟和教学游戏，例如《模拟城市》和Math
Blaster已被应用于美国的小学教育。又比如，近期，微软除了给教师配置的教育工具类应用外，同时，增加了一项新的玩具--沙盒游戏Minecraft的教育版本，希望让学生们上课玩游戏。以MindcraftEdu为例，这款工具通过三维环境帮助学生们探索吉萨大金字塔，以及理解最基本的电子工程原理。
相对于以往的给教师的教育工具，对于微软来说，用游戏来做教育是新的方法。在美国，人们对于能帮助学生学习的游戏的观念正在改变，教育界也有不少人看好Minecraft给学生补充知识的能力，而微软也想借助这款游戏将订阅服务Office
365 Edition做起来。
此外，美国zSpace公司也是一家为VR教育提供解决方案的典型公司。zSpace由一台单独电脑和VR显示器组成，并配备有触控笔，帮助学生操纵虚拟3D物体，加强学习体验。
在这场教育VR+的盛宴里，连“虚拟现实技术鼻祖”也摩拳擦掌。比如，全球第一款VR显示设备的发明者Tom
Furness，近日启动了事业新阶段--VR教育。Furness目前正在借助AR/VR应用交流社区VirtualWorld
Society建立VR内容创造者和金融支持联盟，把大众的客厅变成教室。通过Virtual World
Society订阅用户的支持，Furness希望建立基础设施，以支持教育虚拟现实体验。
那么，我们用虚拟现实能带来怎样的感受呢？署名为“IT之家”的作者撰文写到，“通过某些UGC（用户制作内容）平台，我们可以初步看到，虚拟现实能带来什么样的教育体验。这些平台支持除游戏以外，其他能带来沉浸感的体验。在新平台上，内容制作者可以帮助学生了解，小鸟如何在自己的生态环境中生存（Bird
Simulator），以及管理一家餐厅有多么复杂（Workat a Pizza Place）。数百家教学机构利用Second
Life向学生提供机会，在虚拟环境中参观大学、访问名胜古迹。”
有部分国外院校开始使用VR技术。比如，国外一些高校利用VR技术吸引生源，推广校园文化。位于美国佐治亚州的Savannah艺术设计院校成为第一个大规模使用VR技术的高校，录制好校园介绍并寄给已被录取但尚未入学的学生。
此外，位于加州圣何塞的科格斯韦尔大学（TheCogswell
College）已经正式开办VR和AR专业，该学校也成为全球首家创办VR和AR行业人才认证的高校。
高校的一些课程也加入虚拟现实技术。据近期的新闻报道，一群来自加州大学戴维斯分校和洛杉矶分校的研究人员发明了一种可以应用在教育领域的虚拟现实技术，通过3D立体的方式展示地形图沙盘。而这种基于“增大化现实”技术的沙盘甚至还可以让参观者用双手来移动山丘。
据悉，这套增强现实沙盘的想法来自于想要给本科生进行时间学习科学的目的，然后加州大学戴维斯分校的研究人员就开发出了这种基于“增大化现实”技术的沙盘，随后洛杉矶分校负责建立模型和教育示范实验室，将这项技术转化为了成品。而这种方法可以让学生们自己塑造景观，团队希望可以利用这种沙盘让学生更好地理解各种地形地貌，而不用亲自到户外去。
国内虚拟现实的教育应用
目前，我国形成了以北京航空航天大学、清华大学、工业和信息化部电子工业标准化研究院、浙江大学等各大高校、研究院所和高科技公司联合研究开发制作，产学研密切结合的发展局面。
从国内的企业来看，目前国内提出把VR技术应用在教育领域的公司包括：新东方、百度、安妮股份、厦门创壹软件等。其中，新东方和乐视在2015年已达成初步合作意向，双方将在英语课堂实现VR教学；安妮股份也启动了虚拟现实项目，以虚拟现实技术开发儿童教育产品；百度则计划2017年在贫困山区的学校构建一些VR教室。
同时，许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航空航天大学在分布式飞行模拟方面的应用；浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用；清华大学对临场感的研究等都颇具特色；哈尔滨工业大学在人机交互方面的应用。
从虚拟现实的体验来看，利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，如地理、物理、化学、生物实验室等等，拥有传统实验室难以比拟的优势。利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。同时，虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。虚拟现实的沉浸性和交互性，非常有利于学生的技能训练。包括军事作战技能、外科手术技能、教学技能、体育技能、汽车驾驶技能、果树栽培技能、电器维修技能等各种职业技能的训练。
据媒体综合报道，清华大学、北京航空航天大学、上海交通大学等高等学府已在校内建立了虚拟现实技术实验室，主要从事VR的科学研究和技术开发。清华大学在计算机基础课程中，还增加了虚拟现实相关的内容。清华大学利用虚拟仪器构建了汽车发动机检测系统；北京师范大学教育部虚拟现实应用工程研究中心就主要从事这项技术在文化遗产保护和医学上的应用，先后开发了北京胡同虚拟现实游览交互系统、秦兵马俑阵列运动模拟、虚拟内窥镜等程序；华中理工大学机械学院工程检测实验室将其虚拟实验室成果在网上公开展示，供远程教育使用；复旦大学、上海交通大学、广州暨南大学等一批高校也开发了一批新的虚拟仪器系统用于教学和科研。由上可知，虚拟现实技术虽然在国内外的教育教学中有所应用，但在我国教育中的使用仅局限于高校的研究性和探索性教学当中，而对广大普通大、中、小学生的普及则远远不够。
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