Proteus软件在电子测量技术实验课程中的应用

何宁业

【摘 要】电子测量技术是一门实践性、综合性较强的课程。针对该课程实验教学的现状和存在的问题，提出在课堂中引入Protues软件进行仿真演示，同时在教学中添加综合性设计实验。这种方式丰富了实践教学手段，使原本枯燥的实验教学更加形象生动，有利于激发学生学习兴趣，增强学生综合应用能力。

【关键词】电子测量技术；仿真；Proteus

中图分类号： G642 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）11-0120-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.11.050

【Abstract】Electronic measurement technology is a practical and comprehensive course. In view of the present situation and existing problems of the experiment teaching in this course， the Protues software is introduced to the simulation demonstration in the classroom， and the comprehensive design experiment is added to the teaching. This method enriches the practice teaching means， makes the original boring experiment teaching more vivid， helps stimulate the students interest in learning， and strengthens the students comprehensive application ability.

【Key words】Electronic measurement technology； Simulation； Proteus

0 引言

科学的进步，生产的发展都需要用测量技术进行定量分析。电子测量技术作为测量学的重要分支，广泛应用于物理学、光学、机械学、生物学和医学等科学领域以及生产、交通、国防、农业、环保乃至日常生活的各个方面[1]。电子测量技术课程作为电子信息工程等工科专业的必修课，也是一门技术基础课。为了达到更好地教与学的效果，此课程配有相关的实验课程，便于学生将理论转化为实践，在实践中获取更多的电子测量学知识。

传统的电子测量实验课程的实验项目多为验证性实验，学生按照实验报告上的测量要求，按部就班的完成测量工作。这种验证性实验的学习效果往往不太理想，原因主要是没有很好的调动学生学习的主动性，由于每个小组的测量对象，所得实验数据也相差不大，不可避免的有部分学生浑水摸鱼。为了改善这种情况，尝试在电子测量技术实验课程中引入Proteus仿真软件，通过在原来的实验课程中添加电路仿真设计，使得原来枯燥的实验课程变得更加生动。

1 Proteus软件简介

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司1989年开发的EDA工具软件。Proteus提供了丰富的元器件库和仿真仪表，具有完善的电路仿真和电路测试的功能，在电路设计的仿真驗证中具有重要的作用。该软件按其主要功能不同划分为三个模块：智能原理图输入系统ISIS；虚拟系统模型VSM ；高级布线编辑软件ARES。

2 课堂辅助演示——函数信号发生器

原电子测量技术实验课程中有一个实验项目是关于信号发生器的使用，要求利用信号发生器分别产生方波、三角波、正弦波三种不同的波形信号，并对这些信号的相关参数进行设置，然后将信号接入示波器显示波形。实验内容操作比较简单，学生按照实验指导书上的步骤很快就能完成实验，但是实验效果一般。

可以对原实验项目提出一些改进。除了掌握信号发生器的基本使用方法之外，添加对某函数信号发生器电路的搭建与测试，电路如图1所示。如此一来能让学生对信号发生器工作原理有更好地理解。同时在该项目的教学课堂中尝试引入Proteus仿真软件，对该函数信号发生器电路进行仿真。并利用软件自带的虚拟示波器功能，实现对电路产生的方波、三角波、正弦波三种不同波形进行实时观测。虚拟示波器显示波形图像如图2所示。

3 综合实验设计——数字多用表的仿真设计

针对传统电子测量技术实验多为验证性实验的现状，可适当添加综合性设计项目。制定综合性项目任务时，巧妙地将电子测量技术课程的理论知识贯穿其中。

例如，利用Proteus仿真软件实现数字多用表的设计。该项目要求采用8位8路A/D转换器ADC0808和8051单片机设计一台数字多用表，能进行电压、电流和电阻的测量，测量结果LCD显示屏显示，通过按键进行测量功能转换。数字多用表仿真电路如图3所示。最终将测量所得的参数值直观地显示在右上角的显示屏上。通过数字多用表电路设计和仿真，有助于强化学生对电子测量技术相关理论知识和仪器仪表功能的理解，提高学生对该课程的学习兴趣，有利于培养学生电路设计能力及仿真软件的应用能力。

4 结语

实践证明，在电子测量技术实验课程中引入Proteus软件进行仿真辅助，一方面，改善了原本枯燥的实验课堂，极大地激发了学生学习兴趣和自主性，有效地提高了课堂教学质量和教学效果；另一方面，有助于添加综合性实验设计，更好地培养学生的创新能力和实践能力。

【参考文献】

[1]陈尚松，郭庆，黄新.电子测量与仪器 [M].北京：电子工业出版社，2013：1-2.

[2]朱敏玲，张伟，侯凌燕.基于Proteus的微机原理与接口技术教学改革[J]实验室研究与探索，2016，25（1）：155-160.

[3]陈龙，张亚军.Proteus仿真软件在单片机实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2009，26（8）： 73-75.

[4]乔建华，李临生，田启川.Proteus在单片机教学中的应用分析[J].电气电子教学学报，2008，30（3）：70-73.

[5]王尔申，庞涛，李鹏，郑丹.Multisim和Proteus仿真在数字电路课程教学中的应用[J].实验技术与管理2013，30（3）：78-81.

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