Az EDAQ530 szoftver Szeged, 2010

A PC előkészítése Minden USB port eszköz igényel drivert www.ftdichip.com (Drivers, setup executable)

A telepítés lépései NE csatlakoztassuk az eszközt! Futtassuk a telepítőprogramot! (Nem kérdez semmit ). Csatlakoztassuk az eszközt! Várjuk meg az üzenetet: a hardver használatra kész.

A mérőszoftver telepítése A .NET 3.5 keretrendszer telepítése Microsoft Chart komponens telepítése Mappa létrehozása Minden file átmásolása

A szoftver helyes használata Pontosan kövessük a telepítési útmutatót! Ne keverjük más szoftverekkel, adatokkal Tartsunk másolatot a fontos fájlokról Lehetőleg ne futtassuk külső tárolóról

A szoftver futtatása A hardvert csatlakoztassuk a számítógéphez Néhány másodperc után mérhetünk Menürendszer, oldalmenük, popup menük A mérést állítsuk le, mielőtt a programból kilépünk

Milyen méréseket támogat a szoftver? Három jel egyenletes mintavételezésű mérése A mért adatok valós időben jelennek meg, amplitúdó-idő grafikonokon A mért adat megjeleníthető számmal is A jelek skálázhatók (lineáris, termisztor) Szintmetszések detektálhatók, így időtartamok és sebesség is mérhető

A mérési paraméterek beállítása Megadhatjuk: a mérendő csatornákat a mintavételi gyakoriságot a megjeleníteni kívánt adatok számát a szenzorhoz tartozó skálázást a szintmetszések paramétereit az átlagolások számát a megjelenítés frissítési gyakoriságát

A beállítások, azaz a mérési eljárás mentése Automatikus mentés, ha kilépünk a szoftverből Menthetjük adott nevű fájlba Hasznos, mert: Egyetlen fájl beolvasása a teljes mérést könnyen ismételhetővé teszi Az interneten kísérletek cserélhetők, tölthetők fel- és le A szenzorok adatai könnyen átvihetők más mért bemenetekhez

Az adatok skálázása, kalibrálás

Adatok skálázása Feszültséget mérünk A feszültség függ a mérendő jeltől Lineáris és termisztor skálázás Kalibrálás is egyben

Jelek skálázása Feszültséget mérünk, de a szenzor által mért jelet szeretnénk látni Lineáris skálázás, x a mért feszültség Termisztorskálázás, R a mért ellenállás

Példa skálázásra: lineáris skálázás A gyorsulásszenzor lineáris -g esetén a mért adat V1 g esetén V2 Az a gyorsulás tehát:

Példa skálázásra: termisztor skálázás A termisztor jellemző adatai: B25/85, R25 Ezeket megadhatjuk Kalibrálás: Két ismert hőmérséklet A beállási időt be kell tartani

Egyszerű számkijelzés

Digitális kijelzés A kiválasztott jelek megjelenítése számként Nagyméretű számok, könnyű szemléltetés Hasznos, ha nem szükséges a grafikon, de fontos a mért érték azonnali megjelenítése

Folyamatos regisztrálás (chart recorder)

Mintavételezéses mérés A kiválasztott csatornákon A beállított skálázással Mintavételi beállításokkal A képernyőn folyamatosan látjuk a mért jeleket A vágólapra tehetjük, onnan akár Excelbe is másolhatjuk Fájlba is menthetjük a mért adatokat

Mire használhatjuk? Mechanikai mozgások követése Hőmérsékletváltozások szemléltetése Fotokapu kapcsolási jeleinek megjelenítése Adatsorok mérése és későbbi elemzése (pl. Excelben)

A mintavételezés beállításai

Mintavételezéses mérés (mint a mozifilm)

Mintavételi tétel: mintavételi frekvencia > 2·jelfrekvencia (másképp a filmeken a kerék visszafelé forog )

Mintavételezéses mérés: három jel kapcsolgatással

Mintavételezéses mérés: a kapcsolgatás miatt időeltolás lép fel

Gondot okoz? dt mintavételi időköz (1/frekvencia) időeltolódás: dt/3 például: 100Hz , azaz dt=10ms időeltolódás: 3,33ms A képernyőn 1s esetén a csúszás 0,333% Csak akkor észrevehető, ha nagyon kevés a mért pont Pontosan ismert a mértéke, azaz korrigálható

Mintavételi ráta Egyenletes időközönkénti mintavételezés A másodpercenként mért adatok száma Maximum 1000/s, azaz a mintavételi időköz 1ms A PC sebessége befolyásolhatja a használhatóságot

Időablak A mérés folyamatos, de a tárolt és megjelenített adatok száma korlátos T időablak: ennyi időre való adatot mérünk A tárolt adatok száma: T/dt=T·ráta Ha a szám túl nagy, a szoftver automatikusan limitálja az időablak értékét

Képfrissítési gyakoriság A megjelenített adatok frissítése periodikus Erősen PC-függő, hogy mennyi lehet Először válasszunk kisebb értéket A növeléskor figyeljük a szoftver reagálási sebességét A plasztikusság néha növelhető a mintavételi ráta csökkentésével is

ADC átlagolás A hardver több adatot mér és összeadja 1, 4, 8 vagy 16 adat átlagolható A mintavételi ráta nem változik (a műszer gyorsabban mér átlagoláskor) A felbontás javul A véletlenszerű zaj segít! A determinisztikus hiba nem javul!

Az átlagolás hatása

Az átlagolás hatása gyors jelekre

Az átlagolás hatása

A/D konverter zaj

A zaj segíthet a felbontás növelésében példa: lineárisan változó jel mérése

Hőmérséklet mérése átlagolás nélkül

Hőmérséklet mérése 4 adat átlagával

Szintmetszéses mérések

Események időpontjainak mérése Az események gyakran egy jel szintmetszéseihez köthetők, például: Fotókapu jele a fény kitakarásakor vált A gyorsulás értéke periodikus mozgáskor A hőmérséklet értéke lehűléskor Időtartamok és akár sebesség is mérhető

Egy jel szintmetszései

Ez volt ez elmélet. Lassú, zajos jel?

Lassú és/vagy zajos jelek A detektálási pontosság romlik A zaj véletlenszerű szintmetszéseket okozhat Tipikus megoldás: két küszöbszint hiszterézissel (a termosztálás is ilyen): A felfelé metszés szintje nagyobb A lefelé metszés szintje kisebb Az időbeli felbontás a mintavételi időköz, amin az interpolálás még javíthat is

Két küszöbszint

Az időbeli felbontás hatása Az időalap pontossága 0,5% Az időmérés felbontása dt Relatív hiba: dt/t Ha több szintmetszés van, a hiba nem kumulatív (marad dt)

Az interpoláció javítja a felbontást

Időpillanatok, időtartam és sebesség mérése A folyamatos mérés során a szintmetszéseket a program kiszámítja A szintmetszési időpillanatokat eltárolja A felfelé metszések: időpillanatok és időtartamok méréséhez A lefelé metszések: sebesség mérésére használatosak Maximum 8 időpillanat regisztrálható Az adatok a vágólapra másolhatók

Beállítások Mintavételi ráta Szint Hiszterézis A tárgy hossza sebesség méréséhez Az időmérés felbontása 1/ráta Ebből számolhatjuk a sebesség felbontását Ne legyen túl rövid a tárgy Átlagsebességet mérünk a kitakarási időre

Példa: fotókapuval mérjük egy inga lengési idejét Mintavételi ráta: 100Hz → 0,01s felbontás Lengési időt mérünk, ami közel 1s Sebességet mérünk, 5cm kitakarással (az ingára függesztett test szélessége) A felbontás: Lengési idő: 1%, ha az idő 1s Sebesség: 10%, ha az érték 0,5m/s