10 Gründe für den Einsatz von NI ELVIS II

NI ELVIS ist neben NI Multisim, dem führenden Werkzeug für die SPICE-Simulation und Schaltplanerfassung, und NI LabVIEW ein Hauptbestandteil der NI-Plattform für die Elektronikausbildung. Die NI-Plattform unterstützt Lehrende bei der Vermittlung von Schaltungskonzepten, da sie theoretische Konzepte mit realen Anwendungen verbindet. Studierende können theroretische Konzepte in Multisim simulieren, einen Prototypen der Schaltung mit NI ELVIS erstellen und anschließend mithilfe von NI LabVIEW und NI LabVIEW SignalExpress die Simulation realen Messwerten gegenüberstellen. Der Unterricht mit NI ELVIS II/II+ und Multisim 10.1 gestaltet sich nun interaktiver, da NI ELVIS über 3D-Funktionen verfügt und Multisim die Möglichkeit bietet, auf die NI-ELVIS-Messgeräte zuzugreifen.+

NI ELVIS umfasst zwölf der am häufigsten eingesetzten Labormessgeräte, u. a. ein Oszilloskop, ein Digitalmultimeter, einen Funktionsgenerator, variable Netzteile, einen Dynamiksignalanalysator, einen Bode-Analysator, einen 2-Leitungs- und 3-Leitungs-Strom-Spannungs-Analysator, einen Signalverlaufsgenerator, einen Digitalsignalgenerator/-analysator sowie einen Impedanzanalysator. Diese kompakte und leistungsstarke Sammlung an Messgeräten sorgt sowohl für Kosten- als auch Platzeinsparungen beim Laboreinsatz. Da alle NI-ELVIS-Messgeräte mithilfe der grafischen Programmiersprache LabVIEW entwickelt wurden, können diese ohne großen Aufwand den jeweiligen Unterrichtsanforderungen angepasst werden.

NI ELVIS basiert auf der industrieweit führenden grafischen Entwicklungsumgebung NI LabVIEW. LabVIEW setzt grafische Blockdiagramme und Datenflussprogrammierung ein, so dass sich Anwendungen und Messgeräte flexibel und benutzerdefiniert gestalten lassen. Da es sich bei den Messgeräten in NI ELVIS um virtuelle Messgeräte (VIs) handelt, ist es möglich, diese in der LabVIEW-Umgebung aufzurufen. Diese Funktion kann eingesetzt werden, um anwenderdefinierte Messgeräte zu erstellen und weitere leistungsstarke Programmiereigenschaften von LabVIEW zur Entwicklung, Prototypenerstellung und dem Einsatz komplexer und vollständiger Systeme zu nutzen.

NI ELVIS und LabVIEW werden weltweit als Plattform für den Fernunterricht erfolgreich genutzt. Über die Netzwerk-Panel in LabVIEW können Lehrende VIs online zur Verfügung stellen, so dass Studierende in aller Welt darauf Zugriff haben. Auf diesem Wege können auch im Fernunterricht Konzepte vermittelt und Experimente durchgeführt werden. Lehrende wie Dr. Barry Paton von der Dalhousie University setzen zudem Kameras ein, um in NI ELVIS erstellte Schaltungen über das Internet sichtbar zu machen.

NI ELVIS verfügt über eine offene Architektur, so dass Add-on-Module für andere Bereiche, u. a. Steuer- und Regelanwendungen, Mikrocontroller/Embedded-Systeme und Nachrichtentechnik, problemlos entwickelt und für den Unterricht genutzt werden können. Die Erweiterungsmöglichkeiten von NI ELVIS und die einfache Handhabung von LabVIEW machen NI ELVIS zu einer idealen interdisziplinären Lernplattform. NI ELVIS kann zur Vermittlung technischer Konzepte in den Anwendungsbereichen Schaltungsdesign, Messtechnik, Steuerung/Regelung, Nachrichtentechnik und Embedded-Design, sowie in verschiedenen Fachbereichen, z. B. Elektrotechnik, Computertechnik, Biomedizin und Luft- und Raumfahrttechnik, eingesetzt werden.

Mithilfe der vorgefertigten Lehrpläne von Universitäten aus aller Welt, die zum kostenlosen Download bereitstehen, ist der Einsatz von NI ELVIS im Unterricht ein Kinderspiel. Die Laborübungen können zudem so modifiziert werden, dass sie den jeweiligen Lehr- bzw. Laboranforderungen entsprechen. Des Weiteren ist es möglich, die Laborübungen über die NI Community anderen zur Verfügung zu stellen. Jede Laborübung umfasst sowohl Handouts als auch Beispiel-VIs, wenn erforderlich. Die Unterrichtsmaterialien zu NI ELVIS, Multisim und LabVIEW bieten eine gute Einführung in die jeweiligen Anwendungsbereiche.

NI ELVIS lässt sich mithilfe der verschiedenen Experimentierkarten von Quanser − ein führender Hersteller für Trainingssysteme im Bereich Steuer- und Regelsystementwicklung für Ausbildung und Lehre − zur Vermittlung von Konzepten für die Erstellung von Steuer- und Regelanwendungen einsetzen. Quanser bietet verschiedene Experimentierkarten für NI ELVIS an: QNET-010 DC Motor Control, QNET-012 HVAC, QNET-013 Vertical Take-Off and Landing Actuator, QNET-014 Mechatronics Sensor 1 Board und QNET-011 Rotary Inverted Pendulum. Die im Lieferumfang enthaltenen VIs und Lehrpläne erleichtern Lehrenden die Vermittlung von Grundlagen zur Erstellung von Steuer- und Regelsystemen mit NI ELVIS und Quanser und ermöglichen die Durchführung realer Experimente zur Verdeutlichung von Konzepten wie z. B. PID-Regelung und Wurzelortskurven.

Emona Instruments nutzt für die Vermittlung von Nachrichtentechnik- und Glasfaserkonzepten einen Blockdiagrammansatz. Das Trainingsmodul DATEx von Emona Instruments ist eine Experimentierkarte für NI ELVIS, welche einen praktischen Ansatz für das Unterrichten grundlegender Konzepte der Nachrichtentechnik ermöglicht. Mithilfe von DATEx sind Studierende in der Lage, durch das Verbinden von Schaltungsblöcken mithilfe von Patch-Kabeln Live-Kommunikationssysteme zu erstellen. Das Trainingsmodul FOTEx nutzt einen ähnlichen Ansatz für die Veranschaulichung von Konzepten der Glasfaserkabelkommunikation, Signalübertragung und Signalverlust. Nach Erstellung einer Schaltung können Studierende die Signalerzeugungs- und Messfunktionen von LabVIEW und die Plattform NI ELVIS einsetzen, um sich mit dem System vertraut zu machen. Die DATEx- und FOTEx-Kits enthalten zudem vorgefertigte Laborübungen, die Studierenden praktische Erfahrungen vermitteln sollen.

Mikrocontroller und Embedded-Prozessoren finden immer größeren Einsatz in der Industrie. Lehrende können die MCU-Experimentierkarte von Freescale für NI ELVIS nutzen, um Studierende mit der Erstellung und dem Prüfen von MCU-Systemen vertraut zu machen. Die Karte umfasst einen integrierten HCS12(x)/HCS08 USB Pod. Weitere Freescale-Module, die mit dieser Karte verwendet werden können, sind Mikrocontroller der Produktfamilien HCS08 und HCS12/HCS12x/DSP sowie Coldfire-Prozessoren und RF-Transceiver. Das Kit enthält zudem die Freescale-Software CodeWarrior, die zur Programmierung der Mikrocontroller eingesetzt werden kann. Da die Karte für NI ELVIS konzipiert wurde, können Lehrende die zwölf integrierten Messgeräte von NI ELVIS nutzen, um die verschiedenen Parameter, u. a. Betriebsspannung, zu überprüfen und Variablen zu messen, so dass eine vollständige Design-, Prototypisierungs- und Einsatzplattform nach Industriestandards zur Verfügung steht.

Kurse zur Erstellung biomedizinischer Geräte sind Teil der Medizintechnikausbildung und konzentrieren sich auf das Unterrichten von Theorie, Design und Prototypenerstellung von Schaltungen sowie auf das Arbeiten mit Sensoren und Messgeräten. NI ELVIS II mit 3D-Funktionen lässt sich in NI Multisim 10.1 integrieren, welches simulierte/reale Messgeräte enthält, und wird dadurch zu einer idealen Plattform für den Unterricht zur Erstellung biomedizinischer Geräte. Die im Lieferumfang enthaltenen Unterrichtsmaterialien beinhalten Themen wie Schaltungsentwurf und Messgeräteerstellung und können den jeweiligen Unterrichtsanforderungen angepasst werden.