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ELVIS跨学科综合实验平台
02.15 2023

ELVIS是一个融合了先进工业技术和领先教育学理念的跨学科实验平台,已经为全球范围内高校的工程教育持续助力了近20年。新一代的ELVIS III,在保持以往ELVIS实验平台在测试测量仪器的多样性、用户二次开发支持上的开放性和配套各类课程教学资源的完备性优势外,重点又加强了在行业前沿技术引入和互联网接入方面的特色。

ELVIS的特色优势

  • 软件体验Web化:完全由Web驱动的测试测量仪器和嵌入式设计开发功能,实现跨平台(PC、手机等)、跨操作系统(Windows、IOS、Android、Linux等)访问

  • 真实工业设备体验:加入NI工业产品中的可重配置IO(RIO)科技和软件前面板(SFPs)科技,这些科技被NI遍布全球的35,000家各行各业行业客户所使用

  • 丰富的开发工具链:支持LabVIEW、C、Python、Mathworks Simulink对软硬件进行配置和编程,满足各种扩展和二次开发的使用需求

  • 多样的测试测量仪器:集成包括实验室必备“4大件”仪器(示波器、信号源、数字万用表、可调电源)在内的10种测试测量仪器,满足各类测试测量需求

  • 完备的课程教学资源:电路、模电、数电、信号与系统、控制原理、通信电子线路、通信原理、电力电子技术、测试技术、传感器、电机学、能源系统、生物医电等

  • 支持工程教育专业认证目标的设计考虑:个人和团队–支持多人同时访问使用,完成团队合作项目;使用现代工具 – LabVIEW、Python、Simulink、C、FPGA、各类测试测量仪器;问题分析/设计/开发解决方案/研究 – 项目制实验设计资源

ELVIS硬件规格

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[1] 在单通道重复采样时,采样率可到达400MS/s;在4通道连续采样时,采样率是100MS/s

[2] 可调电源的额定电源从1V到15V和从-1V到-15V


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图-ELVIS III硬件仪器及接口布局


ELVIS软件支持

软件操作面板 - Measurement Live

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Measurement Live是一个配套硬件实验平台ELVIS III使用的、在线版的上位机软件,可以让用户在任何地方、任何时间和任何设备上访问和使用到ELVIS III上集成的各种仪器。它是一个基于Web浏览器的、不依赖于操作系统的、完全交互式的在线ELVIS III仪器功能控制器,提供了ELVIS III的各种仪器的操作面板,这些仪器包括:示波器、函数及任意波形发生器、数据生成器、数字万用表、可调电源、波特图分析仪、电流电压分析仪、数字I/O和数据记录仪。

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图 - Measurement Live中的示波器和函数及任意波形发生器操作面板

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图 – Measurement Live中的数字万用表和可调电源操作面板



第三方软件及开发语言支持


ELVIS III对于第三方软件的支持策略是用针对不同的课程匹配合适的软件工具。

比如,在很多控制的课程里,很多高校都使用MathWorks Simulink来进行仿真和部署控制器。因此,在控制课程教学中,ELVIS III支持用户在MathWorks Simulink中使用ELVIS III。

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此外,ELVIS III还支持用户使用LabVIEW、Python和C语言进行二次开发。


ELVIS特色功能

ELVIS III可通过配套不同学科的子板,实现对多种学科教学实验的支持。

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天然支持线上实时远程实验

ELVIS III的硬件可通过以太网口或者WiFi连接到互联网,再配合全Web化的软件Measurement Live,用户就可以通过互联网在任何时间、任何地点用任何设备访问和使用ELVIS III上集成的测试测量仪器功能。再结合Multisim Live、SystemLink都其他NI支持互联网功能的软件,用户还可以自由实现更灵活、更多场景和更复杂的远程实验。

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图-基于ELVIS III搭建的远程实验环境



ELVIS用户案例

ENDEAVOR是一幢72,000平方英尺(接近7,000平方米)的大型建筑,使用了先进的技术和大量的玻璃环境设计,旨在提供一个有沉浸式学习体验、利于跨学科学习以及合作交流的环境。

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ENDEAVOR是俄克拉荷马州立大学(Oklahoma State University)正在进行的工程教育范式转移的核心,该转变旨在扩大课堂之外的教学,增加本科生实验室以及学生用于跨学科、动手实践和进行与行业相关的学习的时间。ENDEAVOR位于俄克拉荷马州立大学的斯蒂尔沃特校区,它将改变院校的研究、创新和设计工作,在美国首屈一指。

ELVIS III作为ENDEAVOR中跨学科工程教育的核心支撑平台,在其中得到了广泛的应用,支撑了ENDEAVOR中开设的电路、测试、机电一体化、信号、通信等多门实验课程。


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