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像個吃貨一樣發布時間：19-02-1620:55科學家在探究事物原理的過程中大量使用到實驗，其作用是顯而易見的，甚至可以說，實驗是人們了解世界、掌握知識最基礎的方法和手段。在具體操作環節，實驗的效果會受到多個因素的影響，尤其是有些實驗對各種條件的要求比較高，而實驗環境受到各種條件的限制，最終無法順利開展或者實驗效果不及預期，還有一種情況就是這種實驗雖然能夠開展，但是需要花費大量金錢，其實驗代價昂貴，在這種情況下，研究人員發明了虛擬實驗。根據虛擬實驗的發展歷程可知，最初的虛擬實驗發生在人的腦海里，科學家通過思考完成特有的虛擬實驗，這指的是科學家在腦海里將實驗行為進行顯現和設想，并根據科學思維和邏輯思維得出結論。這種虛擬實驗取得了不小成績，但是也要看到但這種實驗有很多的不確定性。隨著電子計算機的發明和應用，“電腦”的作用是巨大的，能夠大幅度擴展人的思維緯度，計算機之所以能夠實現這一作用，是因為它具有強大的計算能力，同時其計算速度也更快，計算機還可以同時存儲大量信息。虛擬實驗與真實實驗對應，與傳統實驗需要在具體的實驗環境中使用實物進行實驗不同，虛擬實驗過程中不會使用真正的實驗室和相關的儀器設備，這使得虛擬實驗具有與傳統真實實驗完全不同。這種特性使得其應用效果良好，有助于滿足不同的實驗需要，因此其應用針對性更強。傳感器是一種測量裝置，在實際使用過程中傳感器能夠感受或響應實驗對象，根據實驗需要按照一定的規律轉換成對應數據，傳感器的應用可以滿足信息的多種處理。傳感器在測試系統中的作用，一方面在于其感知作用，另一方面在于作為信號來源發揮作用，其作用具有關鍵性影響，可以說，要實現自動檢測和自動控制，第一步就是要科學控制傳感器并促使其發揮作用。傳感器虛擬實驗室能夠準確再現具體的測試過程、現象，同時還可以再現實驗過程中其他相關內容。傳感器虛擬實驗室具有逼真的演示效果，能夠及時準確反應感應信號的變化，有良好的互動性。在傳感器實驗課中，需要使用的傳感器較多，而且對于傳感器的性質功能有不同要求，此外，實驗過程中還涉及模擬電路和數字電路，以及據此而來的關注針對信號的調理和轉換，實際實驗過程中一般都有對應的傳感器，在實驗環節，為了滿足具體要求，各種傳感器其輸出信號的形是不同的，多因具體的傳感器而變化。本文以位移傳感器為例制作了位移傳感器虛擬儀器實驗室，在本次實驗中，為了達到最佳實驗效果，首先對串口進行初始化，下一步就是向串口發送啟動字，當達到對應標準的時候讀取數據，這些數據還不是實際數值，需要進一步完成轉換，最終得到對應數值。連續采樣過程中，把串行口接收到的字符串進行后續處理，在此基礎上進一步完成換算，得到一個一維矩陣，將這個一維矩陣送至示波器顯示。靜態測量分析：利用數學分析子模板中的曲線擬合和概率統計函數庫進行靜態測量分析，這個過程可以完成實驗過程中大量的數據分析，通過靜態分析可以有效實現各種曲線擬合和統計分析。動態測量分析：利用信號處理子模板中的頻域分析、時域分析、濾波和窗函數等把主程序傳送過來的數據，進行波譜分析等。隨著計算機技術的飛速發展及其在實驗科學方面的應用，科學實驗發生了巨大變化，各種先進科技在實驗過程的各個環節得到有效應用，這使得實驗本身出現巨大變化。這個過程中產生了一種新的實驗方法，這就是虛擬實驗與虛擬實驗室，虛擬實驗以傳感器為基礎，同時大量應用到虛擬儀器技術。虛擬實驗是一種全新的實驗方法，其特點在于不受時間、空間等條件的限制，這是傳統實驗方法無法達到的，這種實驗不需要真實的儀器和設備，從根本上改變了傳統實驗的面貌。實驗數據庫系統的建立與完善。虛擬實驗室的開展需要大量數據，為了建設數據庫，需要在實驗完成做好大量記錄，就可以完成實驗數據庫系統的建設，這為后續開展實驗提供了必要基礎。虛擬實驗室需要一個良好的數據庫作為支撐，因此每次實驗都需要將具體數據進行準確記錄，并將其科學分類、存儲，為后續實驗的順利開展打下基礎。

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