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电子电工实验的模拟仿真技术研究

2017-06-15高万武

科技创新导报 2017年11期
关键词:电子电工实验

高万武

DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.11.173

摘 要:随着科学技术的飞速发展,模拟仿真技术的发展也极为迅速,而且模拟仿真技术也被广泛应用到各行业的发展中,如,在电子电工实验中的应用,不仅可以避免电子电工实验过程中材料浪费的现象,同时也能够有效规避一些具有危险性的实验操作,进一步保证实验人员的人身安全。另外,模拟仿真电子电工实验可以根据实际情况进行多次实验,并对各项实验结果进行对比观察,寻求最佳的实验方案,对提升电子电工实验效率有着重大作用。

关键词:电子电工 实验 模拟仿真技术

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(b)-0173-02

近些年来,电子电工业的发展蒸蒸日上,为满足人们的发展需求,电子电工技术不断更新,满足了人们的发展需求,当然,在实验过程中由于实验人员时常会与高压电源接触,存在一定的危险性。但在模拟仿真技术的应用下,将彻底打破当前的窘状,该文主要对电子电工实验的模拟仿真技术展开研究,具体研究如下。

1 电子电工实验的模拟仿真技术概述

电子电工实验应用很广,如,在教学中、科研中、工程中等都被广泛应用,通过实验能够对电子电工进行测试,寻找其中的弊端并对其进行完善,保证电子电工工程的完善性。但电子电工实验也会伴有一定的危险性,其中包含很多电源电路,如果操作不合理或是操作失误的话,很容易引发安全事故,同时也会伴有一定的资源损毁,出现资源浪费的现象。而电子电工实验仿真模拟技术则主要是以模拟仿真技术为基础进行电子电工实验,通过将所要实验的各项电子元件仿真,并进行相关的实验,保证了电子电工实验的安全性,同时也避免了电子资源、材料的浪费,被电子电工实验人员所青睐。

电子电工实验仿真技术又名“虚拟电子实验室(EWB)”是Electronics Work Bench的缩写。EWB的设计环境具有全方位集成理念,界面设计简洁、直观,而且虚拟电子设备也非常齐全,在模拟仿真系统中不仅提供了4种扫描分析软件和14种分析工具,同时该系统中还设置了8000多的元器件模型,利用其环境进行电子电工实验能够保证各项实验设备以及元件的齐全。另外,使用模拟仿真技术前,为了更好地满足用户的实验需求,可以轻松地将电子电工原理图等相关信息输入到模拟仿真系统中,然后再接通电源,实现对电子电路各项参数的全面仿真,还可以将函数发生器、频谱仪、波特图仪、电压表、逻辑分析仪、万用表等引入电路操作。模拟仿真环境下所有引入的实物形态、相似度非常高,而且,在实验观测过程中与实物布置的平台极为相似,具有较强的真实感。

2 电子电工实验模拟仿真技术的优势

模拟仿真技术应用于电子电工实验中具有多方面的优势,其中包括在实验过程中的优势、在实验成本方面的优势等,下面进行详细分析。

2.1 在实验过程中的优势

通过以上的分析了解到,电子电工实验模拟仿真技术所仿真出来的元件、设备仪器等几乎与实体物件相近,进一步保证电子电工实验的真实性,以及保证实验结果更符合实际发生情况。另外,在采用模拟仿真技术进行电子电工实验过程中,对其中各项仪器、设备、元件等进项相应操作时,极少受到外部环境所影响,进一步提升了电子电工实验的效率,保证实验的可行性。例如,在电流实验过程中,可以利用模拟仿真技术将整个电流的流程更直观、形象、生动的体现出来,从而实现抽象事物、概念性事物直观化、具体化,更能加深实验在人脑海中的印象,同时为人们对实验的观测、记忆以及探究等提供了更多数据保障。此外,在利用模拟仿真技术进行电子电工实验过程中,所有实验涉及到的因素都是模擬出来的,也就避免了实验操作过程中与强电接触,保证实验的安全性,而且实验过程中也不需要焊锡、安装等相关操作,彻底规避了一些风险操作,进一步保证实验操作的安全可靠性。

2.2 实验成本的优势

众所周知,在电子电工实验过程中会需要大量的实验资源,如,元器件、仪器设备等,每次实验都会产生一定的成本,而且还不能保证一次实验成功,其中会消耗大量的实验元器件,从而造成大量的实验成本。而在模拟仿真技术环境下,可以直接仿真电子电工实验所需要的各项仪器、设备、元件等,并在模拟环境下进行相应的安装操作,以及对安装进行调试和分析,运用这种模拟仿真分析,不仅能够更清晰地观看各个实验环节,同时也便于为使用者提供充分的分析,更有利于提升电子电工实验效率。电子电工实验模拟仿真技术中所使用的各项仪器设备、元件等与实体极其相近,实验结果与实体的实验结果并没有太大的出入,基本一致,而在整个模拟仿真实验中并未使用任何元器件、设备等,同时也不会产生元器件等实验材料的消耗,避免了实验后对设备、仪器等方面的维护管理,大大降低电子电工实验成本。可见,在电子电工实验的过程中,科学地使用模拟仿真技术,能够实现实验成本的节约,从而实现电子电工实验的顺利实施和高质量完成。

3 电子电工实验中模拟仿真技术的应用研究

通过以上的分析了解到模拟仿真技术在电子电工实验中应用的优势,在实际应用中对提升实验效果有着极大作用。由于每项电子电工实验的不同,因此在进行模拟仿真实验过程中,必须做好相关的准备工作。例如,在开展电路实验时,首先需要将电路的信息输入到电子电工虚拟实验室,以及将相关的元器件参数输入其中,再通过模拟仿真软件对电路的动态特性、静态特性、传送特性等相关电路特性展开全面的分析,再将实验数据以及实验结果按照相关的要求打印。在分析实验结果时,如果发现实验中存在不足,或有需要改进的地方,可以再次进行模拟仿真实验,直到确定最佳实验方案。

另外,在实际中可以以前面设计的实验环节参数作为实验依据,并对比模拟实验的输出结果以及电路测量状况等,根据结果的对比找到不同之处,再重新调整实验参数重新进行模拟分析,再利用模拟仿真软件进行深入的实验分析。整个过程是从模拟到实况,结果至模拟结果的过程,这种实验流程更能深入地认识电子电路基本原理,对培训实验人员的分析问题、处理问题等能力有着极大作用。从这个模拟实验中不难发现,利用模拟仿真技术进行电子电工实验,可以将理论与实践有机结合起来,从而促进实验人员更熟练地理解和掌握相关电子电工知识。

除此之外,模拟仿真技术在电子电工实验中的应用,对分析电路性能也极为有利,当然,在设置具体分析方法时,应充分运用SPICE程序以及物联网技术,共同创建电子电工元器件库模型,才能更好地进行电子电工模拟仿真实验。

4 结语

该文主要针对电子电工实验的模拟仿真技术进行了相关方面的分析和探讨。通过该文的研究,我们了解到,模拟仿真技术的运用所带来的效果是非常显著的,其优势更是传统电子电工实验所无法比拟的,如,避免实验材料浪费、保障实验人员的安全性、多次反复实验结果对比等。当然,在未来发展中,电子电工实验模拟仿真技术不能止步于此,应根据市场的实际发展情况不断更新技术,切实促进电子电工业的发展,同时也不断地推动我国社会的发展与进步。

参考文献

[1] 王嫣.模拟仿真技术在电子电工实验中的运用研究[J].电子技术与软件工程,2016(15):168-169.

[2] 刘建科.模拟仿真技术在电子电工实验中的应用[J].电脑知识与技术,2016,12(19):202-203.

[3] 孙伟,赵庆松.模拟仿真技术在工程机械电子电工实验中的应用[J].装备制造技术,2015(5):233-235.

[4] 马雪芬.虚拟仿真技术在电工电子实验中的应用研究[J].信息系统工程,2015(9):64.

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