吳樺

摘要 在長(zhǎng)期的電工實(shí)驗(yàn)中由于知識(shí)儲(chǔ)備少和操作技術(shù)的不熟練，導(dǎo)致了實(shí)際操作中復(fù)雜問(wèn)題的出現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)頻繁性的失敗。為了解決實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題，引進(jìn)了模擬仿真技術(shù)，經(jīng)過(guò)運(yùn)用發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)有效改善了實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤，消除了潛在的安全隱患，提高了電子電工實(shí)驗(yàn)的可操作性和成功性，本文就這一課題展開了深入的研究探索。

【關(guān)鍵詞】仿真技術(shù) 電子電工 操作實(shí)驗(yàn) 研究探討

仿真技術(shù)在實(shí)際中的投入使用，一改從前電子電工實(shí)驗(yàn)的常態(tài)，使得實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全性、有效性和科學(xué)性都有了最基本的保證。除此之外，模擬仿真技術(shù)在應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)操作中時(shí)，呈現(xiàn)出了與實(shí)際效果相近的狀態(tài)。這不僅保證了實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，也促進(jìn)了相關(guān)管理技術(shù)的完善，為行業(yè)的發(fā)展提供了前進(jìn)的動(dòng)力。為了解這一課題的實(shí)際作用，我們展開了詳盡的研究。

1 電子電工模擬仿真技術(shù)的含義

Electronics Work Bench是由加拿大成功研發(fā)出來(lái)的，簡(jiǎn)稱EWB，又名“電子設(shè)計(jì)工作平臺(tái)”或者是“虛擬電子實(shí)驗(yàn)室”，安裝包空間不大，約15M。EWB擁有全方位的集成理念、直觀的用戶界面以及豐富齊全的虛擬電子設(shè)備。用戶在使用時(shí)操作簡(jiǎn)便，能夠輕松地將原理圖信息輸入，在通電后，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電路的仿真，還可引入其它儀器設(shè)備。因此在整個(gè)的操作過(guò)程中仿真度極高，能夠有效、準(zhǔn)確地觀察電路的工作狀態(tài)。

2 模擬仿真技術(shù)應(yīng)用在電子電工實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)點(diǎn)

2.1 儀器的相似度高

仿真技術(shù)采用的儀器和元件與實(shí)際試驗(yàn)中所采用的器材相似度極高，避免了實(shí)驗(yàn)因器材不同而產(chǎn)生的影響，保證其真實(shí)性，且不存在其他干擾因素，這樣以來(lái)便可確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，保證了實(shí)驗(yàn)的有效性。

2.2 模擬實(shí)驗(yàn)形象直觀

模擬實(shí)驗(yàn)完全切合實(shí)際電子電工實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)流程環(huán)節(jié)，虛擬系統(tǒng)保證了實(shí)踐中各個(gè)流程的統(tǒng)一協(xié)調(diào)性，將實(shí)驗(yàn)中所涉及到的理論知識(shí)完美的呈現(xiàn)了出來(lái)，這樣的操作實(shí)踐過(guò)程會(huì)使實(shí)驗(yàn)人員充分了解到和掌握相關(guān)的技能與知識(shí)。

2.3 仿真實(shí)驗(yàn)安全性強(qiáng)

在實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常由于工作人員的專業(yè)知識(shí)不扎實(shí)、操作技能不達(dá)標(biāo)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，因?yàn)樯婕暗綇?qiáng)流電，甚至?xí)霈F(xiàn)威脅到生命安全的情況。但是模擬仿真技術(shù)的運(yùn)用，就徹底改變了這種情況。因?yàn)樵谔摂M的電子實(shí)驗(yàn)室里，所有的器材和操作過(guò)程都是仿真的，不存在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的各種危險(xiǎn)，所以是不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成任何威脅的，更不會(huì)出現(xiàn)火災(zāi)等其它事故。

2.4 仿真技術(shù)操作簡(jiǎn)單、方便

在運(yùn)用模擬仿真技術(shù)進(jìn)行電子電工的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以隨時(shí)、隨地、方便、快捷地調(diào)出任何元件的模擬器，進(jìn)行操作練習(xí)，使得實(shí)驗(yàn)人員能夠熟練掌握實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)流程以及器材的使用。這樣經(jīng)過(guò)多次反復(fù)的練習(xí)，操作人員便會(huì)將實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)和技能做到了然于心，從根本上保證了實(shí)驗(yàn)的高效性。再加上模擬設(shè)備和器材與真實(shí)實(shí)驗(yàn)中器具相似程度高，所以模擬與實(shí)踐的結(jié)果是相似的，使得學(xué)習(xí)人員產(chǎn)生了身臨其境的感受。而且該技術(shù)的應(yīng)用極大地節(jié)約了實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的各種時(shí)間和成本耗費(fèi)，不僅利于練習(xí)人員的時(shí)間管理也在一定程度上提高了電子工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 模擬仿真技術(shù)能提高實(shí)驗(yàn)人員的創(chuàng)新能力

在進(jìn)行仿真操作過(guò)程中激發(fā)實(shí)驗(yàn)人員的創(chuàng)造力，有助于工作人員發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，積極探索新模式，突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的局限性。還有就是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有部分器材價(jià)格昂貴，不能輕易進(jìn)行操作，而仿真技術(shù)的應(yīng)用就突破了這些局限性，可以大膽的進(jìn)行試驗(yàn)，自由交流，這樣實(shí)驗(yàn)人員也能夠得到更加深刻的體會(huì)。

3 操作過(guò)程

操作過(guò)程中對(duì)電路的相關(guān)信息、元件參數(shù)輸入等進(jìn)行特性分析，例如：電路的靜態(tài)、傳輸?shù)?，將結(jié)果打印輸出，通過(guò)交換操作找到最合適參數(shù)，打印輸出。將結(jié)果與實(shí)際操作中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，找出差異，在仿真軟件中進(jìn)行詳細(xì)的分析，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐、模擬與實(shí)際的完美結(jié)合，增強(qiáng)對(duì)電子電路的理解和分析解決問(wèn)題的能力，從而更好的實(shí)現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)化和科學(xué)化。

模擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路、數(shù)字電路和混合電路的模擬和研究。并且利用相關(guān)的技術(shù)分析和計(jì)算機(jī)程序，構(gòu)建起科學(xué)的管理模式。該模型的好處就是在輸入電路圖接通電源后，系統(tǒng)能夠自動(dòng)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，然后將不符合實(shí)際的參數(shù)進(jìn)行修改再次輸出，直達(dá)達(dá)到理想結(jié)果。

仿真技術(shù)在實(shí)際的生活中有著十分廣泛的應(yīng)用前景，例如利用EWB軟件設(shè)計(jì)的直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)電路，因?yàn)槌鞘泄╇姴捎玫氖墙涣麟?，所以必須將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，一般情況是由電源變壓器、整流電路、濾波電路以及穩(wěn)壓電路組成。如圖l所示。

關(guān)于直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)的原理，其中整流電路的作用是利用二極管的單向?qū)щ娦裕瑢⒔涣麟娮兂珊兄绷鞒煞值膯蜗蛎}動(dòng)直流電。整流環(huán)節(jié)流程如圖2。

濾波電路的作用是利用電容、電感的儲(chǔ)能特性，將脈動(dòng)直流電壓中的脈動(dòng)成分濾除，得到較為平滑的直流電壓。濾波環(huán)節(jié)流程如圖3。

穩(wěn)壓電路的作用就是使得直流電源的輸出電壓穩(wěn)定，減少由于電網(wǎng)電壓變化或負(fù)載變化時(shí)輸出電壓的影響。穩(wěn)壓環(huán)節(jié)的具體流程如圖4。

嚴(yán)格監(jiān)測(cè)各個(gè)環(huán)節(jié)的操作，遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的最終目的。

4 在實(shí)踐中的具體運(yùn)用

目前在實(shí)際教學(xué)工作中該技術(shù)深受教師的親睞。在學(xué)生群體中頗具影響力，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，再加上模擬仿真技術(shù)的相似度高，致使學(xué)生能夠迅速掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，一改從前學(xué)習(xí)效率低下的情況。并且現(xiàn)階段學(xué)校已經(jīng)擁有了眾多的高科技教學(xué)設(shè)備，所以該技術(shù)在教學(xué)中的可行性十分的大。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂中充分利用計(jì)算機(jī)的相關(guān)知識(shí)和技能，讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與到仿真實(shí)驗(yàn)中，在模擬實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行電子電工操作環(huán)節(jié)中的各個(gè)技術(shù)崗位的體驗(yàn)，使其對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的每一個(gè)步驟都達(dá)到精準(zhǔn)無(wú)誤的操作水平，同時(shí)也讓學(xué)生學(xué)會(huì)在仿真實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并積極的通過(guò)分析、思考解決操作中出現(xiàn)的各種故障。教師也要及時(shí)的鼓勵(lì)學(xué)生，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生深刻了解到電工行業(yè)的各種理論與新技術(shù)，從而豐富學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，提高在實(shí)際實(shí)驗(yàn)方面的操作水平，為踏入該行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用探討可知，模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的電子電工實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，而且通過(guò)在仿真實(shí)驗(yàn)中的反復(fù)練習(xí)和學(xué)習(xí)，使得行業(yè)人員擁有了最豐富的知識(shí)儲(chǔ)備和最先進(jìn)的操作技能，改變了從前一知半解的狀態(tài)，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作流程更加的熟稔，進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)人員的綜合能力，為實(shí)驗(yàn)過(guò)程提供了更加廣闊的操作空間和發(fā)展空間，也為后續(xù)的研究提供了堅(jiān)實(shí)可靠的數(shù)據(jù)來(lái)源。

參考文獻(xiàn)

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