由于设备限制或认证要求,几乎每个工程实验都要求学生分组完成实验。事实上,世界范围内工程教育的主要认证标准《华盛顿协议》(Washington Accord)将大学毕业生的一个关键属性定义为:“除了作为个体,也要在不同的团队和多学科环境中作为一名成员或领导者有效地发挥作用。但一个常见的问题是在基于团队合作的课程中,通常只有一个学生完成实验,而其他学生在一旁观看。另外几乎所有的仪器都有一套控制装置,每次只能由一个人操作和分析,这导致了合作出现瓶颈”。
有了NI ELVIS III,每个学生都可以在一台设备上同时连接、实验和排除故障,将工作分散开来,创造一个真正的团队合作环境。下面,IECUBE带你如何通过NI ELVIS III实现团队合作。
将NI ELVIS III连接网络
让多个学生参与一个实验或项目的第一步是让他们连接到NI ELVIS III,可选择的连接方式包括WiFi或以太网。一旦NI ELVIS III连接到网络,学生可以浏览https://measurementslive.ni.com/开始使用仪器。只需简单查看如下图所示的配对ID,网络上的任何学生都可以同时连接到NI ELVIS III。
图1:显示网络信息
有关通过以太网将NI ELVIS III连接到网络的更多信息/通过WiFi将NI ELVIS III连接到网络的更多信息。请在浏览器中访问:
仪器方面的协作
使用NI ELVIS III,让两个或更多的学生在同一个实验中一起工作变得很简单。随着设备连接到网络,每个学生将需要通过访问:https://measurementslive.ni.com/
在MeasurementsLive中连接,并输入在NI ELVIS III顶部屏幕上找到的ID:
图2:多个用户连接到NI ELVIS III
连接后,每个学生都可以在自己的电脑上通过点击“Instruments"选项卡,选择一个空闲的仪器来使用。
图4:正在使用中的仪器资源
你可能会注意到,有些仪器在被使用时也允许你打开,例如波特图仪和I/V分析仪。因为他们都是基于网络的仪器。有了这些基于网络的仪器,每个学生都可以在自己的电脑上打开仪器,获取数据,查看结果。
图5:在windows计算机上运行的波特图仪
图6:与图5相同的波特图仪在Mac上运行
在LabVIEW中协作
除了仪器之外,NI ELVIS III还有16个模拟输入,4个模拟输出和40个数字输入和输出,每个输入、输出都是可编程的,包括LabVIEW、C和Python。
虽然在LabVIEW项目中,每次只能有一个用户和一个程序连接到NI ELVIS III,但我们可以通过一些技巧,使多台计算机能够控制运行在NI ELVIS III上的LabVIEW项目。
图7:用于NI ELVIS III的LabVIEW项目
LabVIEW中的网络共享变量是实现多用户控制LabVIEW VI在一个NI ELVIS III运行的最佳方法,这些变量是通过网络连接设置和读取的,这意味着NI ELVIS III承载着一个变量,任何具有正确变量名的计算机都可以通过网络修改该变量。
图8:NI ELVIS III的网络共享变量配置
关于共享变量的更多信息,请在浏览器中访问:
https://www.ni.com/zh-cn/support/documentation/supplemental/06/using-the-labview-shared-variable.html
关于在LabVIEW中基于NI ELVIS III编程的更多信息,请在浏览器中访问:
https://knowledge.ni.com/KnowledgeArticleDetails?id=kA03q000000x2BnCAI&l=zh-CN
与NI ELVIS III协作的应用
多学科项目
使用NI ELVIS III,让具有不同背景的学生在一个共同的项目中合作,可以更有效地利用他们的时间。在控制工程师与电气工程师合作的场景中,电气工程师可以利用仪器排除电路故障,而控制工程师在LabVIEW中开发PID算法。赋予学生选择自己任务并同时进行合作的权力,为更先进的项目提供了可能性,并有可能在更短的实验时间内完成更多的工作。
图9:在NI ELVIS III平台搭建的机械臂
远程实验评审
远程使用NI ELVIS III的另一个例子是,助教或讲师在允许学生继续进行下一部分实验之前,需要对学生的作业进行评分或检查。传统的方法是让一名助教在实验室里不停地巡逻,等待学生准备好之后来检查实验。但是,使用NI ELVIS III,学生可以向助教发送带有NI ELVIS III网络ID的消息,助教可以进入并确保电路按预期运行。同样,给定一个在LabVIEW中创建的程序,助教可以通过LabVIEW项目远程连接,以确保学生达到预期的实验结果。
最后,随着学生转向mooc和其他在线学习方式,远程学习形式变得越来越流行,远程学习与NI ELVIS III相结合后效果大大增强了。使用NI ELVIS III及其配套板卡,学生可以远程登录并完成实验,而不需要亲自靠近硬件。虽然这会导致学生在实验过程中无法接触到实际的硬件,但世界上许多大学已经在远程使用NI硬件方面取得了很大成功。