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INTERFACE diBox Benutzerhandbuch

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1. 3 0 03 0 i yA 0 01 30 Bereich Kanal 4 Y B derange p l 0 500 l l l l l i l l l l 1 l l l l l 0 1 jmd 0 00 0500 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 5 00 5 50 6 00 6 50 7 00 7 50 8 00 C grafikwerkzeug gt Underrange E Signal X V Overrange ME 0 03 Messung 3 10 Fr d 0 01 30 Messung Kanal diBox Signal X Kanal diBox Signal Y Poto M Plot 1 Q Auto Pi Speichern Daten Minimum Plot 2 A Speichern J 10 Plots E Einstellung HILFE Plct4 B ke Plot 5 AN Einstellung Skala Auto Minimum Skala berwachung berwachung Minimum J10 J0 2 10 Shunt Ohm Maximum Maximum Shunt Ohm Maximum Maximum A 74 ng A EAN Jio J10 J10 100 10 10 Minimum Das Programm Kennlinie dient zur Messung von Kennlinien analoger Bauteile Dabei werden die analogen Ausg nge der diBox in vorgegebenen Zeitintervallen Eingabefeld Verz gerung variiert und zwei beliebige Spannungen oder Str me der Schaltung gemessen Die Messwerte werden n XY Darstellung angezeigt Beispiele sind e Ohmsches Gesetz mit W derst nden Kennlinienfeld eines Transistors Ausgangskennlinienfeld Kollektorstrom Kollektorspannung s ehe oben Kennlinie einer Diode oder Leuchtdiode Kennlinie einer Zenerdiode Kennlinienfeld eines Feldeffekttransistors Gleichspannungs bertragungsfunktion von Verst rkerschaltungen Auf jeder der beiden Achsen kann eine Spannung oder ein Strom dargestellt werden wobe
2. Amplitude 4 v 2 O l Amplitude 3 Y oO Amplitude 1 A apn ydwy oO i Kanal 3 Kanal 2 Kanal 1 4 F z z Underrange 4 J J zeit s u 0 4 0 5 0 6 u 0 3 vr 0 7 ee a 0 sJ 0 8 Ein Bipolar 1 1 al 1 7 I F 5 A a Fa ler a 2 24 9 2a j o p 3 3 3 I a A Aus Unipolar 4 4 DET 4 Invertieren Add 2 5 Hooo Abschw chung Spur 4 Gikterintensit t Verschiebung Abschw chung i 0 0 Ein Bipolar D 2 L l i f Q Q a i f 3 Aus Unipolar P Invertieren A sh O0 nn Spur 3 Ein Bipolar Spur 1 a 3 v Ne Be gt 4 v en Ein Bipolar Speichern Daten i T e 3 0 k Q Q a 0 03 P J Aus Unipolar Speichern Einstellung HILFE Laden Einstellung EXIT 4 CD 0 00 Aus Unipolar F Invertieren 4 F gt J 0 00 3 J 0 00 Invertieren ey Bad 1 2 3 C G J 0 00 Das Programm Rekorder ist ein Vierkanal Datenrekorder mit dem vier unterschiedliche Spannungen aufgezeichnet werden k nnen Die Abtastrate liegt im Bereich von 10 10000 ms Zur Darstellung schnellerer Signale sollte das Programm Oszilloskop4 4 Kanal Oszilloskop verwendet werden Jede der vier Spuren stellt den zugeh rigen der vier Analog Eing nge der d Box dar Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen
3. Die Anzeige des gemessenen gt 1 Ohm Wertes erfolgt nur wenn Ein Aus in der 4 9 1 Ohm Stellung Ein steht und der Druckknopf Messen aktiviert ist Der Schiebeschalter A V bestimmt ob eine Strommessung Stellung A oder Spannungsmessung Stellung V durchgef hrt werden soll Der Schiebeschalter DC AC RMS J AC PP 2 bestimmt den Wert der Anzeige DC Gleichspannungsanteil Mittelwert der Spannungsform AC RMS Eiffektivwert quadratischer Mittelwert einer beliebigen Spannungsform AC PP 2 Amplitude halber Wert zwischen maximaler und minimaler Spannung Der Frequenzbereich von AC Messungen liegt zwischen 20 Hz und 4 9 kHz Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der d Box eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal3 4 im Programm zur Verf gung Da mit der d Box lediglich Spannungen gemessen werden k nnen erfolgt die Strommessung durch eine Division der gemessenen Spannung durch den Shunt Der Schiebeschalter kann auf die Werte der drei mitgelieferten Shuntwiderst nde und auf einen numerisch eingegeben Widerstandswert eingestellt werden Bereich Kanal 3 Y Bereich Kanal 4 x AUS Skaleneinstellung Die Skala des Messinstruments kann mit x01 mili bipolar auta den obigen Bedienungselementen 02 A Ao Maximum 10 angepasst werden a l Minimum 10 Inder Stellung auto
4. 1 Schritt Aufbau Impulse 400 0000 Stecken Sie einen der beiden Positionssensoren in den Stecker ES1 der Durchmesser 0 043000 di ox Es gen gt wenn Sie einen der beiden Sensoren kalibrieren da DurchmesserNominell 0 043000 beide gelieferten Teile gleich aufgebaut sind Durchmesser m amp Schritt Kalibrierung des Durchmessers 0 043 j Messen Sie den inneren Durchmesser der schwarzen Scheibe mit einer m Schiebelehre Tragen Sie den Durchmesser in das Eingabefeld ein Der nominelle Durchmesser betr gt 0 043 m 43 0 mm 3 Schritt Kalibrierung der Schritte Umdrehung n chritte Messen Er cken Sie Schritte Messen und drehen Sie den Sensor gegen den L d Uhrzeigersinn um eine ganze Umdrehung Die gemessene Schrittzahl wird o im nebenstehenden Feld angezeigt 7 wenn Sie eine ganze Umdrehung beendet haben dr cken Sie wieder Schritte Messen Die Anzahl der Schritte pro Umdrehung ist bei allen Positionssensoren der diEox ein ganzzahliges Yielfaches von 100 Diese Zahl wird automatisch in das Eingabefeld Schritte pro Umdrehung eingef gt Sie haben die Schritte Umdrehung M glichkeit diese Zahl zu ndern wenn Sie einen Positionssensor eines 400 Too anderen Herstellers verwenden l Dr cken Sie dann Kalibrieren um die Werte zu bernehmen Standardwerte Speichern der Kalibrierdaten Verwenden Sie die Schaltfl che Speichern um die gemessenen Kalibrierdaten in den File sensor cal
5. INSTITUT F R EXPERIMENTALPHYSIK Didaktik der Physik Ass Prof Dipl Ing Dr Erich Steinbauer Altenbergerstra e 69 A 4040 Linz Austria Tel 43 732 2468 8510 Fax 43 732 2468 8509 E mail erich steinbauer jku at INTERFACE diBox Benutzerhandbuch UNIVERSIT T LINZ DIDAKTIK DER PHYSIK o Power Reset INTIA GND INT2A JOHANNES KEPLER UNIVERSITAT lt lt LINZ S N UNI 2 2 O O f U Wandler 2 IN J e yi N En dik jail Ta Inter Vorwort Die diBox wurde vor 10 oder mehr Jahren an fast alle AHS sterreichs ausgeliefert Projekt Physikcomputer Mit einem Satz von Sensoren erm glichte das System die computergest tzte Messwerterfassung und die grafische Darstellung der Ergebnisse am PC Die zugeh rige Software wurde unter dem Datenerfassungssystem d Lab mitgeliefert oder von AHS Lehrern weiterentwickelt Leider sind die Hardware und Softwarevoraussetzungen dieses Systems auf modernen Personalcomputern nicht mehr erf llt Die d Box wurde mit einer Interfacekarte ausgeliefert die f r den ISA Bus der IBM kompatiblen PCs vorgesehen war Die Software war f r die Betriebssysteme Windows 95 98 programmiert Diese Bedingungen sind auf modernen PCs in verschiedener Hinsicht nicht mehr erf llbar Die einschneidendste nderung besteht darin dass der ISA Bus mittlerweile nicht mehr implementiert wird und daher die Interfacekarte in neue und leistungsf hige PCs nicht meh
6. 46 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men De angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst werden all k nnen Plot 2 Diagrammtyp Linienplot Symbolplot Plot 3 Farbe Linienart Linienbreite Plot 4 Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Flot 5 ee lesen Die Skalierungsparameter erm glichen eine Anpassung der Frequenz nz faig Skalierung Scale Lock Autoskalierung Skalierungsformat Es Signal Yi 0 a adta wird empfohlen diese Parameter nicht zu ndern da die Anzeige auf die vom Programm eingestellten Parameter optimiert wurde Underrange M cerano m Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe auf rot wenn der Analog Digitalkonverter der diBox eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend ver ndert werden 47 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 5 Multimeter 2 5 1 Programmbeschreibung T Multimeter AC DC DER Multimeter 1 Einheit 2 4 04 4 a ee an D Se Undsrrangs m a overrange BEE z Skala E B iung 4 875 Messung B Multimeter 1 Skaleneinstellung nn E Shunt RE A ACiPPIZ m mamini x0 1 milli bipolar autoa 1 I Maximum no AC RM5 10 Ohm ee N U Pe
7. Bes 0 9 Fa i Die Zeitskala kann durch die beiden Drehschalter Verschiebung und T A Dehnung angepasst werden Die eingestellte Modifikation ist jedoch nur E dann wirksam wenn der Druckschalter links unterhalb des Drehschalters Feit l Scan ms bet tigt angeklickt wird sodass die kleine Kontrolllampe im Schalter in 4 oo gr n aufleuchtet Durch Ausschalten kann stets die Standardeinstellung u keine Verschiebung bzw keine Dehnung wieder hergestellt werden 200 ohne den Drehschalter auf O stellen zu m ssen Dadurch kann schnell ri 0 zwischen der Standardeinstellung und einer benutzerdefinierten 1000 Einstellung hin und hergeschaltet werden Der Druckschalter XY Anzeige schaltet in den XY Betrieb um und Anzeige erm glicht dadurch beispielsweise die Darstellung von Lissajous Figuren Da die Kurve rechnerisch bestimmt werden muss ist die Zeitablenkung so zu w hlen dass mindestens eine Periode der X bzw Y Schwingung gemessen wird DC1 0 101 AC1 3 331 PP1 9 457 DC2 0 09757 AC 3 306 PP2 9 397 Die Spannungsanzeige zeigt folgende Parameter der gemessenen Spannung an DC1 2 Mittelwert AC1 2 Effektivwert quadratischer Mittelwert bzw root mean square PP1 2 Maximum minus Minimum der gemessenen Spannung peak to peak ee Fz Bam m Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeuss ist
8. Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den diBox Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 97 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 14 2 Bedienungselemente Position Nullpunkt Harn Relaist Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung 5 a sin gestartet oder beendet Wenn vorher der v de Druckschalter Position Nullpunkt gedr ckt und ein Positionssignal ausgew hlt wurde wird die Verz gerung ms I entsprechende Position beim Start der Messung auf N Null gesetzt Wenn ein Schiebeschalter Relais A 10 2 aus ein aus ein der Stellung ein steht wird am Beginn ee der Messung das entsprechende Relais umgeschaltet Am Ende der Messung f llt das Relais wieder in die Anfangsstellung zur ck Der Schiebeschalter Neu Dazu erm glicht die Messung mehrerer Kurven die in gemeinsam angezeigt werden In der Stellung Neu wird die Anzeige gel scht und die erste Kurve aufgenommen In der Stellung Dazu wird eine neue Kurve dazugef gt wobei maximal 6 Kurven dargestellt werden k nnen Das Eingabefeld Verz gerung definiert die Zeit zwischen zwei Messungen und kann im Bereich von 10 10000 ms gew hlt werden Neu Relais sitterinkensit t 0 4 0 2 0 6 Skaleneinstellung 03 la D7 mili auto Yo Maximum 1 0 2 5 N f 1 17 r 0 9 Minimum 1 m k ma manuell Die Skalen
9. Spannungd Y 3 Schritt Kalibrierung des belasteten Sensors Massel kg Belasten Sie den Kraftsensor mit einer Masse won etwa 0 2 bis maximal 0 5 kg und warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr 0 aee Spannungl Tragen Sie die dann die Masse und die gemessene Spannung in die ENTE Eingabefelder ein und dr cken Sie Kalibrieren HAUSE Hinweis Wenn Sie nur den Nullpunkt kalibrieren und die nominelle Kalibrieren Empfindlichkeit von 1 YIN beibehalten wollen geben Sie bei Schritt 3 f r Masel den Wert Massel 1 und f r Spannungl den Wert Spannung 9 50665 ein Standardwerte Kalibrierung der Sensoren sensor calj Schnittstelle Shurnts Kraftsensor Drucksensor Temperatursensor Magnetfeldsensor Positianssensor Kalibrierung des Drucksensors j Bruck 1 Schritt Aufbau Offsetyolt 0 0000 Verbinden Sie den Drucksensor mit dem Eingang eines AD Kanals YoltproPascal 0 010000 Schlie en Sie ein Yoltmeter an die beiden Kabeleing rge desselben YoltproPascall ominell 0 010000 Kanals Achten Sie auf die Polarit t Diese beiden Buchsen sind parallel zu den Analogeing ngen des Sensorsteckers geschaltet Sie k nnen daher hier direkt die Ausgangsspannung des Sensors messen Messer Sie dann den Luftdruck mit einem Barometer 2 Schritt Kalibrierung des Nullpunkt Druck Pa Yerwenden Sie den Sensor ohne angeschlossene Pumpe und warten Sie E bis die geme
10. Underrange EEE B ung Shunk Yoltmeter 1 Kanal diBox 10 Ohm 1 Ohm 0 1 Ohm Skaleneinstellung mili bipolar auto Not We p normal unipolar manuell x B 1 Pa I Pr alla ae Max 1c Min l 10 Interface diBox Einheit Messen Mehrfach E Y Einfach Yerz gerung ms Oyverrange aT Skala M Messung B Einheit Bereich kanal 3 w 0 3 Bereich Kanal 4 x 0 3 Overrange Skala E Messung B Shunt Yoltmeter 2 Kanal diBox En A na UN p ta US Y x0 1 x z x0 5 en 10 hm 1 Ohm 4 91 Ohm Skaleneinstellung mili bipolar auko normal unipolar manuell Max 10 Min 10 Das Programm Voltmeter2 dient zur Messung von Gleichspannungen oder Gleichstr men wobei das Ergebnis sowohl analog Zeigerstellung als auch digital angezeigt wird Da die d Box nur Spannungen messen kann werden Str me als Spannungsabfall ber einen Shuntwiderstand bestimmt Jeder der vier Analog Eing nge der d Box kann gew hlt und angezeigt werden Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird 105 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Die Skala der Anzeige kann nach Bedarf angepasst werden Die Einheit ist V A oder mV mA der Skalen
11. bipolar Der Schiebeschalter milli normal erm glicht die Anzeige in mV mA Stellung milli oder in V A Stellung normal Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 erm glicht es die Skala zu dehnen wenn der angezeigte Wert m unteren Bereich der Skala liegt und der Messbereich nicht angepasst werden soll Dadurch kann eine h here Ablesegenauigkeit auf der analogen Skala erreicht werden Underrange Cwerrange Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe 7 EEE Skala WE auf rot wenn die angelegte Spannung am Zeigerinstrument BE sno Messung WE nicht dargestellt werden kann Ein Aufleuchten der Anzeige Messung bedeutet dass der Analog Disitalkonverter der d Box eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend vergr ert werden Die Anzeige Skala leuchtet auf wenn der gemessene Wert mit der derzeitigen Skala nicht angezeigt werden kann Wenn die Anzeige Messung dabei nicht ebenfalls leuchtet st der Messwert der d Box und damit die digitale Anzeige richtig Folgende Ursachen sind f r ein Aufleuchten von Skala denkbar Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 wurde ben tzt um die Skala zu dehnen und der Messwert liegt au erhalb des Skalenbereichs Der Schalter sollte n die Stellung x1 gebracht werden Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist in der Stellung unipolar und die Spannung ist negativ Der Schalter sollte in die Stellung bipolar gebracht werden De
12. che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken in andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den d Box Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 57 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 7 2 Bedienungselemente Mi
13. lt Entwickluns von Experimenten ee 117 4 1 Einstellungen und Beschreibungen zu bestehenden Programmen 117 4 2 Modifikation von bestehenden Labview Programmen 00sssssseeeeeeeeeno 117 4 3 Entwicklung eigener Labview Programme uuussssssssssseeeenennnnnnnnnenneeenennnnn 117 11 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 1 Installation 1 1 Lieferumfang In der Lieferung sind folgende Komponenten enthalten Interfacebox Netzger t 9 poliges serielles Daten bertragungskabel RS232 1 1 verbunden CD Softwareinstallation Benutzerhandbuch 1 2 Hardwarevoraussetzungen Standard Personalcomputer CPU Intel AMD mit einer Taktfrequenz von mindestens 1 GHz Hauptspeicher mindestens 1 GB Mindestaufl sung der Grafikkarte 1024 x 768 Eine serielle Schnittstelle COM 115 kBaud eingebaut oder mit einer Erweiterungskarte ISA PCI PCI Express USB Seriellwandler Hinweis Bei Erweiterungskarten m ISA PCI oder PCI Express Bus wurden bisher keine Probleme beobachtet Verschiedene Fabrikate von USB Seriellwandlern wurden getestet und funktionieren in der Regel gut Es g bt jedoch einige wenige Produkte die eine schlechte bertragungsqualit t aufweisen bertragungsfehler f hren zu Zeit berschreitungsfehlern Timeout Error und in weiterer Folge zum Abbruch des betroffenen d Box Programms Wenn solche Feh
14. m dazugeh rigen Anzeigebereich dargestellt werden Die Bewegung der Cursorlinien kann auf zwei Arten erfolgen Ziehen mit der Maus Dazu sollte das Grafikwerkzeug abgeschaltet sein oder im Modus Cursorbewegung sein siehe oben Der Mauszeiger wird dann ber eine der vertikalen Cursorlinien gebracht und die Linie mit der Maus gezogen linke Maustaste gedr ckt lassen und Maus bewegen Die horizontale Linie folgt dann den Datenpunkten die Koordinaten des Schnittpunkts werden im Anzeigebereich dargestellt Ziehen mit den Bewegungssymbolen unterhalb der Schaltfl che Ein Aus Durch Klicken linke Maustaste zur Wiederholung gedr ckt lassen in die rautenf rmigen Schaltfl chen werden die Cursorlinien bewegt Durch Anklicken der kreuzf rmigen Symbole Wa links der Cursornamen CursorO und Cursorl k nnen diese blockiert werden sodass nur einer oder auch beide Cursor bewegt werden k nnen Mit einem Rechtsklick n das Symbol kann die Zuordnung der Cursorlinien zu den einzelnen Plots ge ndert werden EM Cursor 1 54 15 53 HES Cursor 0 50 0 668 2 39 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Pico Fr Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst werden Pot BR k nnen Potz ii Plots BE Flot 4 Plots E Diagrammtyp Linienplot Symbolplot Farbe Linienart Linienbreite Balkend
15. rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck Die Schaltfl che Ein Aus oberhalb der Anzeige blendet zwei Cursorlinien ein oder aus die an die gemessenen Datenpunkte der Kurvenform gebunden s nd und deren Werte m dazugeh rigen Anzeigebereich dargestellt werden Die Bewegung der Cursorlinien kann auf zwei Arten erfolgen Ziehen mit der Maus Dazu sollte das Grafikwerkzeug abgeschaltet sein oder im Modus Cursorbewegung sein siehe oben Der Mauszeiger wird dann ber eine der vertikalen Cursorlinien gebracht und die Linie mit der Maus gezogen linke Maustaste gedr ckt lassen und Maus bewegen Die horizontale Linie folgt dann den Datenpunkten die Koordinaten des Schnittpunkts werden m Anzeigebereich dargestellt Ziehen mit den Bewegungssymbolen unterhalb der Schaltfl che Ein Aus Durch Klicken linke Maustaste zur Wiederholung gedr ckt lassen in die rautenf rmigen Schaltfl chen werden die Cursorlinien bewegt Durch Anklicken der kreuzf rmigen Symbole Wa links der Cursornamen CursorO und Cursorl k nnen diese blockiert werden sodass nur einer oder auch beide Cursor bewegt werden k nnen Mit einem Rechtsklick n das Symbol kann die Zuordnung der Cursorlinien zu den einzelnen Plots ge ndert werden EM Lursordo 1 54 5 53 Cursor 0 50 0 666 mE gl
16. wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Bipolar AC a a Der Schiebeschalter Bipolar Unipolar bestimmt die Darstellung der y Skalen der Amplitude In der Stellung 0 N Bipolar reicht die Skala von Messbereich bis Messbereich Unipolar DC J wobei der Messbereich durch die Schalter an der diBox Ti 4 Kan le 1 2 oder durch die Bereichschalter im Programm Aa en Q Bereich Kanal 3 4 bestimmt ist In der Stellung Unipolar reicht die Skala von O bis Messbereich Der Schiebeschalter AC DC bestimmt wie bei einem k uflichen Oszilloskop die Kopplung des Eingangssignals Da die diBox keine echte Wechselspannungskopplung mit einem Hochpassfilter besitzt wird die AC Kopplung durch numerische Subtraktion des Gleichspannungsmittelwerts berechnet In der DC Kopplung werden die gemessenen Spannungswerte ohne Modifikation angezeigt Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der diBox eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal 3 4 im Programm zur Verf gung Der Druckschalter Invertieren bewirkt dass das gemessene Signal invertiert in der Anzeige dargestellt wird Dieser Vorgang ist jedoch nur w hrend des Messens aktiv Die Spur die in der Anzeigefl che dargestellt wird kann durch die beiden Drehschalter Verschiebung und g Abschw chung innerhalb der Anzeige verschoben sowie
17. 1 Ohr x 0 57 Minimum 1 Aus 0 1 Ohm 1 normal unipolar manuell Messen Mehrfach aan en Ee a H i ER 3 T zo Speichern f sec Einstellung DEE 7 j f i m gt _ Einfach 0 03 I 10 0 I DE 4 875 Eu Verz gerung ms mamn Einstellung dic ft i AC 4 875 Das Programm Multimeter dient zur Messung von Spannungen und Str men wobei das Ergebnis sowohl analog Zeigerstellung als auch digital angezeigt wird Da die diBox nur Spannungen messen kann werden Str me als Spannungsabfall ber einen Shuntwiderstand bestimmt Es k nnen Gleich und Wechselspannungen gemessen werden bei Wechselspannungen reicht der nutzbare Frequenzbereich von 20 Hz bis 4 9 kHz Folgende Parameter k nnen angezeigt werden DC Gleichspannungsanteil Mittelwert der Spannungsform AC RMS Effektivwert quadratischer Mittelwert einer beliebigen Spannungsform AC PP 2 Amplitude halber Wert zwischen maximaler und minimaler Spannung Jeder der vier Analog Eing nge der diBox kann gew hlt und angezeigt werden Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der diBox eingestellt w hrend 48 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Die Skala der Anzeige kann nach Bedarf angepasst werden Die Einheit ist V A oder mV mA d
18. 2 17 Voltmeter4 2 17 1 Programmbeschreibung Ti Volt Amperemeter DC dz Kanal Voltmeter 1 Riias Voltmeter 2 Einheit Messen gt 4107 2 22 1012 6 ER 4 aati A 6 V En KARL 777 a 3 6 V i y5 z z 8 a 7 a ul RS en 10 x Zt Y t ts Verz gerung ms J o Underrange e Overrange Underrange a S Overrange B ili l ia Skala B A skala Migs Skala B B iun 0 000 gt Messung a Messung Messung M Einheit Einheit Voltmeter 4 3 5 0 5 E 50 5 a5 arten 15 V 15 A yar laaay Mos 15 V EA eeN N Nn Pih er ia 20 tg 25 u t er z Voltmeter 3 itera nn 3 v Underrange en Oyerrange Underrange u te yerrange E l Me Skala B El skala Skala B oo B ung 0 000 u Messung GE Messung gt Messung AMENE 1 ria Skaleneinstellung Oime 2 on Skaleneinstellung x0 1 milli bipolar auto x0 1 milli pa auto pam Ca 4 v e a e aa j o 10 pn x0 2 Max Bi 2 u 3 og a z 10hm x05 i Min 1 10 1Ohm L x0 5 Min l 10 0 03 10 0 01 0 1 Ohm x1 C normal unipolar manuell 0 1 Ohm Aus Aus x1 X normal unipolar manuell a 3 Skaleneinstellung Ee 4 nz Skaleneinstellung x0 1 milli ji u x01 milli OR auto Ein Ein Speichern Max m 0 2 Mal i i x 0 2 Ohm B 9 instellung Q 0 10hm x0 5 Min f 10 Q 10hm L x0 5 Min f 10 Laden Boa x1 normal unipolar manuell Einstellung 0 1 Ohm x1 normal unipolar manuell Aus Aus 0 1 Ohm Das Programm Voltmeter4 dient zur M
19. 2 7 Oszilloskop2 Oszilloskop2X Y 2 7 1 Programmbeschreibung Oszilloskop 2 Kanal mit XY Darstellung a m amp EA Cursorl 3 01 0 11 Messen w EA Zursori 1 98 0 079 Trigger s l Bis n Pegel Mode Quelle Flanke Fi Pr Spur 2 positiw V auto Verz gerung ms kein Spur 1 negativ 5100 Dehnung Skalen Gitter 3 6 5 ein Spurz Ne Fu Spuri Gitterintensit t 0 4 0 5 0 6 0 3_ DF 1 b 0 2 7 so 8 Verschiebung ne Sig 0 40 gt 0 6 Par Se 0 3 jet 0 7 Ca 1 Spur 1 Y 0 gt 0 8 Bereich Kanal 3 v 0 1 gt 0 9 SE x i i 0 1 0 1 3 Q 23 00 0 03 10 Zeit Scan ms 2 50 gt 0 50 0 01 30 Zeit ms un u Hu Bereich Kanal 4 Y m e aa DC1 0 04666 AC1 1 646 PP1 4 668 Grafikwerkzeug 3 en DC2 0 05077 AC2 1 645 PP2 4 677 xY Anzeige 3 a Pr o Spur 2 Yerschiebung Abschw chung Spur 1 I ne Kera Ein Bipolar AC Ein Bipolar AC 2 y Q Q N 2 z Speichern Daten Q U N Speichern g Q X e s Aus Unipolar DC Aus Unipolar DC 4 T Laden Invertieren gt z 0 00 Z 0 00 Invertieren gt Addieren N 5 r J 0 00 DE 0 00 Einstellung A Die Programme Oszilloskop2 und Oszilloskop2XY sind Zweistrahloszilloskope mit den Bedienungselementen handels blicher Ger te Auf Grund der Gegebenheiten der d Box liegt die Bandbreite bei 10 kHz Das Programm Oszillopskop2xy ist hnlich dem Program Oszilloskop2 kann jedoch zus tzlich auf eine XY Anzei
20. A verkleinert oder vergr ert werden Die eingestellte 3N EN J 3 Modifikation ist jedoch nur dann wirksam wenn der 4 Druckschalter links unterhalb des Drehschalters bet tigt T os Jo 00 angeklickt wird sodass die kleine Kontrolllampe im Schalter i gt gr n aufleuchtet Durch Ausschalten kann stets die Standardeinstellung keine Verschiebung bzw keine Abschw chung wieder hergestellt werden ohne den Drehschalter auf O stellen zu m ssen Dadurch kann schnell zwischen der Standardeinstellung und einer benutzerdefinierten Einstellung hin und hergeschaltet werden Yerschiebung Abschw chung 0 Frequenzbereich Das Frequenzspektrum kann mit dem Drehschalter 04 pE Frequenzbereich gedehnt werden Die eingestellte a s koe Modifikation ist jedoch nur dann wirksam wenn der gt Druckschalter links unterhalb des Drehschalters bet tigt A inear DE JI angeklickt wird sodass die kleine Kontrolllampe im Schalter gt 1 gr n aufleuchtet Durch Ausschalten kann stets die w 0 68 Standardeinstellung keine Verschiebung bzw keine Abschw chung wieder hergestellt werden ohne den Drehschalter auf 0 stellen zu m ssen Dadurch kann schnell zwischen der Standardeinstellung und einer benutzerdefinierten Einstellung hin und hergeschaltet werden Die Skalierung der Skalierung 31 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Intensit t kann mit dem Schiebeschalter Skalie
21. Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Spur 1 Kanaldigox PUR 2 Kanal diBox Ein Bipolar 2 a Ein Bipolar gt 3 Aus Unipolar 1 4 Aus Unipolar T A Invertieren Inyertieren Addieren H Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die Anzeige einer Spur ausgeschaltet werden Stellung Aus Wird der Schalter beispielsweise in Spur 2 auf Aus geschaltet wird die Spur 2 ausgeblendet und man erh lt einen Einkanal Rekorder f r Spur 1 Der Schiebeschalter Bipolar Unipolar bestimmt die Darstellung der y Skalen Spurl 2 V In der Stellung Bipolar reicht die Skala von Messbereich bis Messbereich wobei der Messbereich durch die Schalter an der d Box Kan le 1 2 oder durch die Bereichschalter im Programm Bereich Kanal 3 4 bestimmt ist In der Stellung Unipolar reicht die Skala von 0 bis Messbereich Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der d Box eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal 3 4 im Programm zur Verf gung Der Druckschalter Invertieren bewirkt dass das gemessene Signal invertiert in der Anzeige dargestellt wird Dieser Vorgang ist jedoch nur w hrend des Messens aktiv Der Einstellbereich f r Spur besitz
22. Anzeigeperiode gel scht und eine neue Spur geschrieben Die maximale Anzahl der aufgezeichneten Punkte ist 100000 Am Beginn der Messung kann die Position des Positionssensors auf null gesetzt werden Position Nullpunkt Ebenso k nnen die Relais der d Box umgeschaltet werden um externe Ger te zu schalten Am Ende der Messung kehren die Relais w eder n hren Ausgangszustand zur ck Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz Die Amplitudenachse kann entweder manuell oder automatisch skaliert werden die Einheiten k nnen normal V A oder als Milli Einheiten mV mA angezeigt werden Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 4 Zahlenkolonnen Zeit Signal 1 Zeit Signal 2 Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen we
23. Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Es stehen drei Anzeigemodi zur Verf gung Im Anzeigemodus Datenschreiber w rd das gemessene Signal nach Bedarf verschoben sodass immer die letzte im Eingabefeld Angezeigte Zeit festgelegte Periode sichtbar ist Scroll Modus Im Anzeigemodus berschreiben beginnt die Anzeige nach der eingestellten Zeit wieder links wobei das vorherige Signal nicht gel scht sondern berschrieben wird Im Anzeigemodus Oszilloskop wird die Anzeige nach der Anzeigeperiode gel scht und eine neue Spur geschrieben Die maximale Anzahl der aufgezeichneten Punkte ist 100000 Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Sl Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Gitternetz Die Amplitudenachse kann gedehnt und verschoben werden Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 8 Zahlenkolonnen Zeit und Amplituden f r jeden Kanal Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Date kann auch n andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die de
24. Gau B iong 0 03226 b Messung ig DE 0 03226 AC 0 03234 Bereich Kanal 3 W Bereich Kanal 4 v Messer Mehrfach Frequenz1 Hz 0 z j x N Verz gerung ms nn nn 5 q He Speichern HILFE gt Pr 0 1 i Einstellung io j j C W Frequenz Hz 0 Sn Einfach un u P Einstellung Phase Grad 1 Das Programm Multimeter2 dient zur Messung von Spannungen und Str men wobei das Ergebnis sowohl analog Zeigerstellung als auch digital angezeigt wird Da die diBox nur Spannungen messen kann werden Str me als Spannungsabfall ber einen Shuntwiderstand bestimmt Es k nnen Gleich und Wechselspannungen gemessen werden bei Wechselspannungen reicht der nutzbare Frequenzbereich von 20 Hz bis 4 9 kHz Phasenmessungen sollten nur bis zu einer Frequenz von 2kHz durchgef hrt werden da f r gr ere Frequenzen auf Grund der Hardwarebeschr nkungen der diBox ein zunehmender Phasenfehler entsteht Folgende Parameter k nnen angezeigt werden DC Gleichspannungsanteil Mittelwert der Spannungsform AC RMS Effektivwert quadratischer Mittelwert einer beliebigen Spannungsform AC PP 2 Amplitude halber Wert zwischen maximaler und minimaler Spannung Jeder der vier Analog Eing nge der diBox kann gew hlt und angezeigt werden Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der diBox eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bilds
25. Gitter Skal en Kanal 4 ein Kanal 3 Kanal 2 aus Kanall Gitterintensit t 0 4 0 5 0 6 0 3 year 0 7 m 0 2 0 8 i2 gt 0 9 za 0 Kanal 1 AN Kanal Kanal 3 A Kanal 4 A 0 04401 1 636 0 04353 11 635 0 0001548 0 001563 0 01741 0 01757 Speichern Daten Speichern Einstellung Laden Einstellung 0 1 Das Programm Oszilloskop4 ist ein Vierkanaloszilloskop mit den Bedienungselementen handels blicher Ger te Auf Grund der Gegebenheiten der d Box liegt die Bandbreite bei 10 kHz Jede der vier Spuren kann einen der vier Analog Eing nge der d Box darstellen Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Die Kopplung der Eingangss gnale kann mit dem Schiebeschalter AC DC gew hlt werden Da die d Box keine echte Wechselspannungskopplung mit einem Hochpassfilter besitzt wird die AC Kopplung durch numerische Subtraktion des Gleichspannungsmittelwerts berechnet W hrend der Messung werden der Gleichspannungsmittelwert DC1 2 3 4 und die effektive Wechselspannung AC1 2 3 4 angezeigt Die Triggerung kann durch jeden der vier Kan le erfolgen wobei die Triggerflanke positiv oder negativ gew hlt werden kann An Triggerm glichkeiten stehen wie beim konventionellen Oszilloskop folgende Modi zur Verf gung e kein T
26. Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind m gg srafikwerkzeug en a Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Q 4 elk Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck Ort AA geschwindigkeit Be werden k nnen BD Diagrammtyp Linienplot Symbolplot Farbe Linienart Linienbreite Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Die Auswa
27. Schiebeschalter auto manuell steht in der Stellung manuell und die manuelle 54 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Skaleneinstellung l sst ein Anzeige des Messwerts nicht zu Die manuelle Skalierung sollte angepasst werden oder der Schiebeschalter sollte in die Stellung auto gebracht werden Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellung 1 4 Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 55 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox
28. Sie einen weiteren YoltproTesla 30 000000 geeichten Magnetfeldsensor besitzen verwenden Sie in allen anderen YoltproTeslahlominell 30 000000 F llen die vom Hersteller angegebenen Eichwerte die bereits in den Eingabefeldern eingetragen sind Das Messen won berechneten Magnetfeldern liefert in der Regel ungenauere Ergebnisse 2 Schritt Messung von Magnetfeld 0 Magnetfeld Tesla Messen Sie ein Magnetfeld mit dem geeichten Magnetfeldsensor und lo anschlie end mikt dem Sensor der diBox an der exakt gleichen Stelle Tragen Sie die dann das Magnetfeld gemessen mit dem geeichten Sensor und die gemessene Spannung mit dem Sensar der diBox in die 0 Eingabefelder ein ui Spannung 3 Schritt Messung von Magnetfeld 1 A ER Messen Sie ein anderes Magnetfeld mit dem geeichten Magnetfeldsensor 0 1 und anschlieljend mit dem Sensor der diBox an der exakt gleichen Stelle spannurgi Tragen Sie die dann das Magnetfeld gemessen mit dem geeichten Sensor und die gemessene Spannung mit dem Sensor der diBox in die 13 Eingabefelder ein und dr cken Sie Kalibrieren Kalibrieren I Standardwerte 21 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Kalibrierung der Sensoren sensor calj Schnittstelle Shunts Kraftsensor Drucksensor Temperatursensor Magnetfeldsensor Positionssens r Kalibrierung des Positionssensors Fositior
29. Skala mit einem Schiebeschalter gedehnt werden Am Beginn der Messung kann die Position des Positionssensors auf null gesetzt werden Position Nullpunkt Ebenso k nnen die Relais der d Box umgeschaltet werden um externe Ger te zu schalten Am Ende der Messung kehren die Relais wieder in ihren 86 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Ausgangszustand zur ck Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 2 12 2 Bedienungselemente Position Bu Messen VET ae R Verz gerung r
30. Spur ee ee Anzeige einer Spur ausgeschaltet werden MR HN Stellung Aus Wird der Schalter U beispielsweise in Spur 2 auf Aus geschaltet wird d e Spur 2 ausgeblendet und man erh lt Aus Unipolar Aus Unipolar einen Dreikanal Rekorder f r die Spuren 1 3 4 PEES Invertieren 5 Add 1 2 C Der Schiebeschalter Bipolar Unipolar bestimmt die Darstellung der y Skalen In der Stellung Bipolar reicht die Skala von Messbereich bis Messbereich wobei der Messbereich durch die Schalter an der d Box Kan le 1 2 oder durch die Bereichschalter im Programm Bereich Kanal 3 4 bestimmt ist In der Stellung Unipolar reicht die Skala von O bis Messbereich Der Druckschalter Invertieren bewirkt dass das gemessene Signal invertiert in der Anzeige dargestellt wird Dieser Vorgang ist jedoch nur w hrend des Messens aktiv Der Einstellbereich f r Spur2 und Spur4 besitzt zus tzlich einen Druckschalter Addieren mit dem Spurl und Spur2 bzw Spur3 und Spur4 addiert und als Signal 2 bzw Signal 4 angezeigt werden kann In Kombination mit dem Druckschalter Invertieren k nnen auch Differenzen berechnet werden Yerschiebung Abschw chung Die beiden Spuren die in der Anzeigefl che dargestellt H 1 1 1 werden k nnen durch die beiden Drehschalter 2 i ae 2 2 Verschiebung und Abschw chung innerhalb der TE j ba pA Anzeige verschoben sowie verkleinert oder vergr ert 3 g a t werden Die eingestellte Modifikation i
31. bertragung mit der Schaltfl chen Pr fen testen Wenn die Daten bertragung funktioniert sollten die Firmware Version Softwareversion die am Prozessor des Interface l uft und die Programm Version Version der Labview Programme die am Personalcomputer laufen angezeigt werden Sollte dabei ein Fehler auftreten berpr fen Sie bitte folgende Punkte e Ist das Interface eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power am Interface Wenn das Interface eingeschaltet ist und die Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem mitgelieferten seriellen bertragungskabel mit dem Personalcomputer verbunden e Sitzen die Stecker des seriellen bertragungskabels fest in den Buchsen e Stimmt die eingestellte serielle Schnittstelle COMx mit der seriellen Schnittstelle am PC berein an der das Kabel angeschlossen ist e Ist die d Box eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power an der diBox Wenn die diBox eingeschaltet ist und die Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem Flachbandkabel mit der d Box verbunden 10 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox e S tzt das Flachbandkabel fest in den Steckern e Wenn Sie eine Erweiterungskarte mit seriellem Interface in ihrem PC v
32. d Box mit Masse W hlen Sie den Messbereich den Sie kalibrieren wollen am Drehschalter Messbereich Beginnen Sie am besten mit 30V Stellen Sie auch die Spannung Y Schalter f r die Kan le 1 und 2 der d Box auf denselben Messbereich Die 0 Messbereiche 0 03V und 0 01 V s nd nur f r die Messkan le 3 und 4 der d Box m glich Stellen Sie in diesem Fall die Schalter auf der d Box Kanal 1 und 2 auf 30V Dr cken Sie dann die Schaltfl che Messbereich und anschlie end Kalibrieren 0V Wiederholen Sie diesen Schritt f r alle Messbereiche 2 Schritt Kalibrierung des Spannungsbereichs W hlen Sie einen Messbereich beginnen Sie mit 30V und und dr cken Sie Messbereich Legen Sie dann an die Eing nge aller Messkan le der d Box eine Spannung die etwas kleiner oder h chstens gleich dem gew hlten Messbereich ist Verwenden Sie f r die Bereiche unter 1V einen Spannungsteiler mit den mitgelieferten Shunts Messen Sie die Spannung mit einem guten Messger t Wenn Sie Shunts verwenden messen Sie die Spannung U am Eingang des Spannungsteilers und berechnen Sie die Spannung am Eingang des Messkanals der diBox U diBox U R1 R1 R2 Tragen Sie die Spannung am Messkanal in das entsprechende Eingabefeld und dr cken Sie Kalibrieren Wiederholen Sie diesen Schritt f r alle Messbereiche 15 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox es Diese Bedienungselemente die
33. der Achsenzuordnung x Achse Zeit y Achse Spurl bzw Amplitude darf 33 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox jedoch nicht ver ndert werden Es ist in Labview leider nicht m glich diese nderung zu blockieren 34 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Impedanz 2 3 3 Programmbeschreibung ae Impdeanz gt en HEA LursorO 20 0 a HEA Zursori 0 00 Frequenz Hz lee sionais BB sao u I N Plot E ri 1 Ohm 0 1 Ohm Poz B Skaleneinstellung Y X Posa UN log auto Plot B N A Maximum 1 I l 1 00E 3 Pots B f 1 Minimum 0 01 Frequenz Hz d Grafikwerkzeug linear manuell PEA Cursor0 20 0 86 5 E En 1 HEA Cursori 0 00 0 00 Frequenz Hz ale Signal X Phase Grad ae lan 1 Poo BE N Plot 1 N s Y 0 10hm Potz Plot 3 A Skaleneinstellung Phase auto r Plot 4 AM Maximum 180 I L 1 00E 3 1 00E 4 Plots AZ en iaaa Ihe IC W Grafikwerkzeug manuell pe a Shunt Signal Y x aj Messen Dazu pa Bereich Kanal 3 y Bereich kanal4 VI Gkterintensit t Skaleneinstellung Frequenz Frequenz Hz 2500 nn SOSIN g v EEE Amplitudenmessung 20 9000 Hz Speichern Daten J Be RR i a k 0 0 a Phasenmessung 20 2000 Hz D Signal x Y 5 817 W 91 a 2 0 1 3 0 7 log auto Speichern HILFE a 2 8 Maximum 10000 Einstellung i 0 03 10 0 03 4 Q N Neu Si
34. der Stellung manuell und die manuelle Skaleneinstellung l sst ein Anzeige des Messwerts nicht zu Die manuelle Skalierung sollte angepasst werden oder der Schiebeschalter sollte in die Stellung auto gebracht werden Speichern Einstellung Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben n einer Datei abzuspeichern Einstellung Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 104 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik 2 16 Voltmeter 2 16 1 Programmbeschreibung Yolt Amperemeter DC 2 Kanal Voltmeter 1 Underrange ERBE B Messung VYoltmeter 2
35. die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal 3 4 im Programm zur Verf gung Der Druckschalter Invertieren bewirkt dass das gemessene Signal invertiert in der Anzeige dargestellt wird Dieser Vorgang ist jedoch nur w hrend des Messens aktiv Der Einstellbereich f r Spur besitzt zus tzlich einen Druckschalter Addieren mit dem Spurl und Spur2 addiert und als Signal 2 angezeigt werden k nnen In Kombination mit dem Druckschalter Invertieren k nnen auch Differenzen berechnet werden verschiebung bschw chung Die beiden Spuren die in der Anzeigefl che dargestellt Ga g 2 werden k nnen durch die beiden Drehschalter 3 u 3 E 3 k 4 E Verschiebung und Abschw chung innerhalb der Anzeige verschoben sowie verkleinert oder vergr ert I De N I werden Die eingestellte Modifikation ist jedoch nur dann aa i g wirksam wenn der Druckschalter links unterhalb des C 0 00 C gt 0 00 Drehschalters bet tigt angeklickt wird sodass die kleine Kontrolllampe im Schalter gr n aufleuchtet Durch Ausschalten kann stets d e Standardeinstellung keine Verschiebung bzw keine Abschw chung wieder hergestellt werden ohne den Drehschalter auf O stellen zu m ssen Dadurch kann schnell zwischen der Standardeinstellung und einer benutzerdefinierten Einstellung hin und hergeschaltet werden 59 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Pegel i 0 8 Trigger normal auto
36. die Farbe des Gitters festgelegt wird Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der EEE Messwerte in eine Datei mit 6 Zahlenkolonnen Zeit Ort Zeit speichern f er Geschwindigkeit Zeit Beschleunigung Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Programme importiert werden um die Einstellung l gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall w rd die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Einstellung Sensor Der Schiebeschalter Sensor
37. eigene Experimente mit bestehenden Programmen entwickelt wurden k nnen die Einstellungen der Bedienungselemente bei allen mitgelieferten Programmen gespeichert werden Schaltfl che Speichern Einstellungen Die zugeh rige Dokumentation sollte etwa wie bei den mitgelieferten Dokumentationen gestaltet werden siehe voriges Kapitel Ich werde mich bem hen immer wieder Experimente zu entwickeln und in unserer Hompage www exphys jku at didaktik Link AHS BHS d Box zum Download bereitzustellen Ich ersuch auch uns derartige selbst entwickelte Materialien zur Verf gung zu stellen um sie dadurch interessierten Kolleginnen und Kollegen zur Verf gung stellen zu k nnen 4 2 Modifikation von bestehenden Labview Programmen Bei Interesse stelle ich gerne die Quellcodes der mitgelieferten Programme virtuelle Instrumente in der Labview Terminologie zur Verf gung sodass Modifikationen erfolgen k nnen Entwickelte Programme k nnen wieder ber unsere Homepage weitergegeben werden Voraussetzungen daf r sind e Eine nicht kommerzielle Labview Entwicklerlizenz National Instruments gew hrt f r Schulen hohe Rabatte wenn die entwickelten Programme zu Lehr und Ausbildungszwecken erstellt werden und nicht kommerziell vertrieben werden e Kenntnisse der Programmentwicklung mit Labview 4 3 Entwicklung eigener Labview Programme Wenn versierte Kolleginnen und Kollegen eigene Programme entwickeln m chten bin ich gerne bereit die Quellcodes
38. eine Strommessung Stellung A oder Spannungsmessung Stellung V durchgef hrt werden soll Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der d Box eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal3 4 im Programm zur Verf gung Da mit der d Box lediglich Spannungen gemessen werden k nnen erfolgt die Strommessung 106 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox durch eine Division der gemessenen Spannung durch den Shunt Der Schiebeschalter kann auf die Werte der drei mitgelieferten Shuntwiderst nde und auf einen numerisch eingegeben Widerstandswert eingestellt werden Skaleneinstellung Die Skala des Messinstruments kann mit den de mili bipolar auto a obigen Bedienungselementen angepasst 0 2 N e s Maxl o werden 0 5 1 v f Min 10 In der Stellung auto des Schiebeschalters na normal unipolar manuell auto manuell erfolgt die Skalierung durch den eingestellten Bereich entweder an der diBox Kan le 1 2 oder am Programm Kan le 3 4 In der Stellung manuell wird die Skala durch die numerischen Eingabefelder Maximum und Minimum festgelegt Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist bei automatischer Skalierung aktiv und bestimmt ob die Skala von 0 bis Bereich Stellung unipolar oder von Bereich bis Bereich angezeigt wird Stellung
39. einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken in andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den d Box Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 42 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Als Beispiel wird die Aufnahme des Ausgangskennlinienfelds eines Transistors siehe Bild oben beschrieben Dazu wurde folgende Schaltung verwendet Us Analogausgang 2 Analogeingang 2 1002 Analogeingang 2 10 kO Analogeingang 1 Analogausgang 1 o __ Masse Analogeingang 1 Der Analogausgang 1 der diBox erzeugt die Basisspannung der Analogausgang 2 die Betriebsspannung der Schaltung Die Kollektorspannung wird mit dem Analogeingang 1 gemessen der Kollektorstrom ber den Spannungsabfall am Kollektorwiderstand Anal
40. erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Zus tzlich k nnen zwei Cursorlinien eingeblendet werden mit denen die Datenwerte der Signale abgelesen werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 3 Zahlenkolonnen Zeit Amplitudenverh ltnis Phase Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Date kann auch n andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die H lfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt e
41. kein Mode Quele Flanke Spur 2 positiv Spur 1 negativ Interface diBox Das Oszilloskop besitzt alle Triggerm sglichkeiten eines modernen k uflichen Oszilloskops Der Schiebeschalter Quelle Spur 2 Spur 1 definiert das Signal das zur Triggerung verwendet wird Der Schiebeschalter Flanke positiv negativ bestimmt ob die Messung bei berschreiten des Triggerpegels Stellung positiv oder bei Unterschreiten Stellung negativ ausgel st wird Der kontinuerliche Schieberegler Pegel definiert die Triggerspannung innerhalb des Messbereichs Der Schiebeschalter Mode bestimmt die Art der Triggerung Stellung kein Die Triggerung ist ausgeschaltet die Signale laufen auf der Anzeige frei durch Stellung auto In der Stellung auto automatische Triggerung erfolgt der Beginn der Datenaufzeichnung wenn das Eingangss gnal den Triggerpegel ber bzw unterschreitet In diesem Fall erreicht man ein stehendes Bild Ist der Triggerpegel h her als die maximale Spannung oder kleiner als die minimale Spannung des Eingangss gnals wird die Messung dennoch ausgel st sodass das aktuelle Messs gnal auf jeden Fall angezeigt wird Der Anfangspunkt des Signals ist dann jedoch zuf llig das Bild l uft durch Stellung normal In der Stellung normal normale Triggerung erfolgt der Beginn der Datenaufzeichnung wenn das Eingangss gnal den Triggerpegel ber bzw unterschreitet In diesem Fall erreicht man wieder ein steh
42. mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck Die Schaltfl che Ein Aus oberhalb der Anzeige blendet zwei Cursorlinien ein oder aus die an die gemessenen Datenpunkte der Kurvenform gebunden s nd und deren Werte m dazugeh rigen Anzeigebereich dargestellt werden Die Bewegung der Cursorlinien kann auf zwei Arten erfolgen Ziehen mit der Maus Dazu sollte das Grafikwerkzeug abgeschaltet sein oder im Modus Cursorbewegung sein siehe oben Der Mauszeiger wird dann ber eine der vertikalen Cursorlinien gebracht und die Linie mit der Maus gezogen linke Maustaste gedr ckt lassen und Maus bewegen Die horizontale Linie folgt dann den Datenpunkten die Koordinaten des Schnittpunkts werden im Anzeigebereich dargestellt Ziehen mit den Bewegungssymbolen unterhalb der Schaltfl che Ein Aus Durch Klicken HSA Zursori 0 50 0 668 E Cursor0 1 54 5 53 werden die Cursorlinien bewegt Durch Anklicken der kreuzf rmigen Symbole Wa links der Cursornamen CursorO und Cursorl k nnen diese blockiert werden sodass nur einer oder auch beide Cursor bewegt werden k nnen Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst werden k nnen Diagrammtyp Linienplot Symbolplot Farbe Linienart Linienbreite Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Die Auswahl
43. ms die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen Messen Mehrfach Einfach 10 Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die Messbereiche auf nn kanal3 Y den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der diBox eingestellt da diese keine eigenen Bereichschalter auf der Box haben Bereich Kanal 4 x 03 l n 01 Ta 0 03 10 Ea w 0 01 Su Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die Anzeige auf 0 gesetzt VYoltmeter 1 a werden Stellung Aus Die Anzeige des gemessenen Wertes A Oo z u erfolgt nur wenn Ein Aus n der Stellung Ein steht und der X A a Druckknopf Messen aktiviert ist E 0 1 ohm Der Schiebeschalter A V bestimmt ob eine Strommessung AUS W Stellung A oder Spannungsmessung Stellung V durchgef hrt werden soll Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der diBox eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal3 4 im Programm zur Verf gung Da mit der d Box lediglich Spannungen gemessen werden k nnen erfolgt die Strommessung durch eine Division der gemessenen Spannung durch den Shunt Der Schiebeschalter kann auf die Werte der drei mitgelieferten Shuntwiderst nde und auf einen numerisch eingegeben Widerstandswert eingestellt werden Skaleneinstellung Die Skala des Messinstruments kann mit den x 0 1 Q mili bipolar auto obigen Bedienungselementen angepasst werde
44. skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind Grafikwerkzeug Q Fe _ _ a Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein o peu Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Wo el Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck Die Schaltfl che Ein Aus oberhalb der Anzeige blendet zwei Cursorlinien ein oder aus die an die gemessenen Datenpunkte der Kurvenform gebunden s nd und deren Werte
45. und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt m 1 Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die Anzeige einer Spur gu nn ausgeschaltet werden Stellung Aus Wird der Schalter Ein Bipolar AC beispielsweise in Spur 2 auf Aus geschaltet wird die Spur 2 U E ausgeblendet und man erh lt ein Einkanal Oszilloskop f r Spur I 1 Aus Unipolar z Der Schiebeschalter Bipolar Unipolar bestimmt die Puert T Darstellung der y Skalen Spur 1 2 V In der Stellung Bipolar reicht die Skala von Messbereich bis Messbereich wobei der Messbereich durch die Schalter an der diBox Kan le 1 2 oder durch die Bereichschalter im Programm Bereich Kanal 3 4 bestimmt ist In der Stellung Unipolar reicht die Skala von 0 bis Messbereich Der Schiebeschalter AC DC bestimmt wie bei einem k uflichen Oszilloskop die Kopplung des Eingangssignals Da die diBox keine echte Wechselspannungskopplung mit einem Hochpassfilter besitzt wird die AC Kopplung durch numerische Subtraktion des Gleichspannungsmittelwerts berechnet In der DC Kopplung werden die gemessenen Spannungswerte ohne Modifikation angezeigt Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der diBox eingestellt f r
46. werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken in andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den diBox Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 71 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 9 2 Bedienungselemente Nullpunkt Messer Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung gestartet oder h sS beendet Wenn vorher der Druckschalter Position Nullpunkt gedr ckt und ein Positionssignal ausgew hlt wurde wird die A P entspreche
47. wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck ri E Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men mn angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst werden m k nnen Diagrammtyp Linienplot Symbolplot Farbe Linienart Linienbreite Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Die Auswahl der Achsenzuordnung x Achse Zeit y Achse Spurl bzw Spur2 darf jedoch nicht ver ndert werden Es ist in Labview leider nicht m glich diese nderung zu blockieren 94 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Zeit 3 alle Die Skalierungsparameter erm glichen eine Anpassung der rn Skalierung Scale Lock Autoskalierung Skalierungsformat Es Signal 1 alt wird empfohlen diese Parameter nicht zu ndern da die Anzeige auf signal 8 irn J die vom Programm eingestellten Parameter optimiert wurde Sen ee Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe auf rot u So u wenn der Analog Digitalkonverter der d Box eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend ver ndert werden 95 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 14 SensorXY 2
48. wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken in andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den d Box Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 29 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 3 2 Bedienungselemente Messen Mehrfach Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung gestartet oder beendet Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob eine N Einzelmessung Einfach oder eine wiederhol
49. 0 0 037 10 Plot 3 1 g2 os u 2 a Laden F z 5 Plot 4 AA A O i EXIT 01 30 0 01 30 0 17 0s Einstellung Yerz gerung ms N naa D Minimum ry r a g 10 aus Plot 5 Bi i 0 a 1 Das Programm SensorXY dient zur Darstellung der Abh ngigkeit von Sensorwerten Dazu werden zwei Sensorwerte in vorgegebenen Zeitabst nden gemessen und in XY Darstellung angezeigt Die Abtastrate liegt im Bereich von 10 10000 ms Beispiele sind e Abh ngigkeit einer Spannung von einer anderen Spannung z B Lissajou Figuren siehe Bild oben e Abh ngigket einer Position von einer Kraft z B Dehnungskurven e Abh ngigkeit einer Spannung von einer Temperatur z B PTC oder NTC Widerst nde Auf jeder der beiden Achsen kann ein ausgew hltes Sensorsignal dargestellt werden wobei der Sensor an einem der vier Analog Eing nge der d Box angeschlossen ist Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich der Sensorspannung durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird 96 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Am Beginn der Messung kann die Position des Positionssensors auf null gesetzt werden Position Nullpunkt Ebenso k nnen die Relais der d Box umgeschaltet werden um externe Ger te zu schalten Am Ende der Messung kehren die Relais w e
50. 1 2 w hlt den Positionssensor aus In der 1 Stellung 1 wird das Signal des Sensors gemessen der unmittelbar am 5 Interface oder an der d Box angebracht ist In der Stellung 2 wird das Impulsteiler Richtung Signal des zweiten Sensors gemessen der am Sensor 1 angesteckt san lt positiwy wurde Der Schiebeschalter Richtung positiv negativ definiert die A Drehrichtung des Sensors Der Schiebeschalter Teiler ein aus schaltet nn den Vorteiler des Positionsz hlers ein oder aus In der Stellung aus wird jeder Impuls des Drehgebers gemessen Bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten entstehen dadurch hohe Z hlraten was zu Problemen mit der d Box Hardware f hren kann wenn die Positionsmessung mit der d Box erfolgt Wenn der Sensor am Stecker ESIA am Interface verwendet wird empfohlen sollten keinerlei Probleme auftreten In der Stellung Teiler ein wird die Z hlfrequenz auf Kosten der Positionsgenauigkeit auf 1 16 reduziert Diese Stellung sollte daher nur bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten gew hlt werden negativ EB elim Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug er erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeusgs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das
51. 14 1 Programmbeschreibung Kennlinienschreiber f r Sensoren E z x m EA Cursor 0 200 0 395 Em Signal x v alt Signal X a ngant une HE irsol 0 200 0 395 p ajay Position rad aa amp Signal v afe Position arad i gt 1 T F B ran a Fosition m 10 Ohm 350 Magnetfeld T 1 hm d Fe M Temperatur Grad 1 4 D 10hm Druck Pa Positionssensor Kraft n Sensor Richtung Teiler Strom A 1 positiv 7 ein A Spannung Y 3 negativ aus 4 Skaleneinstellung mili auto 4 Maximum 1 L Minimum 1 normal manuell Signal Y Analogeingang Position rad Kanal dibo Shunt Position Grad opn Position m 10 Ohm Magnetfeld T 1 Ohm Temperatur Grad 1 g DI ahm Druck Pa Positionssensor kraft N f Sensor Richtung Teiler Strom A if Positiv ein 5 YW pannung v 2 negativ WE aus Skaleneinstellung sl l l l l l l l l I l l l l l l l mili auto 4 00 3 50 3 00 450 2 00 1 50 1 00 0 500 0 00 0 500 1 00 1 50 2 00 2 50 3 00 3 50 4 00 A g Maximum 1 Dis w Bin gi m Signal x un TE Underrarge B Overrange B 1 a normal manuell Position Mullpurikt i Pe Bereich Kanal 3 v Bereich Kanal v to BS Grafikwerkzeug Foti ME Gitterintensit t Speichern Daten f aus D 03 1 03 1 u u j E 3 Ol E Pict2 B Te Speichern ipe aau ien I i E a Ze fe Einstellung FESS Relaisz 0 03 1
52. 2 Zahlenkolonnen pro Kurve Signal X Speichern dee S ngnal Y Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere r ao I Es Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu IASLEINAF nn verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es w rd empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Einstellung i Signal X Analogeingang Mit dem Schiebeschalter Signal X bzw Signal Y Position rad HM de unt wird der Sensortyp ausgew hlt Mit dem es E j E F Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des P
53. 29 Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeugs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind 45 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox E Grafikwerkzeug Q FTE Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Ww eR Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf
54. Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeugs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert 68 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Ww welk Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Me
55. Cursorlinien eingeblendet werden mit denen die Datenwerte der Signale abgelesen werden k nnen Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 2 Zahlenkolonnen Zeit Spannung Die Schaltfl che Speichern FFT erm slicht das Speichern der Frequenzen in eine Date mit 2 Zahlenkolonnen Frequenz Intensit t Die Dateien sine eine Textdateien die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden k nnen Die Dateien k nnen auch in andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box
56. F lle zuerst die Funktion der Kommunikation sicher Mit der Listbox COMx wird die serielle Schnittstelle ausgew hlt an der das Interface angeschlossen ist Die Auswahl Dibox Interface bestimmt ob die Positionssensoren am Stecker ES1 der d Box Stellung Dibox oder am Stecker ES1A des Interface Stellung Interface angeschlossen werden sollen Durch diese Auswahl wird auch definiert ob die Anwendungsprogramme f r Zeitsignale die Buchsen INTI INT2 der d Box a Stellung Dibox oder die Buchsen INT1A INT2A am Interface verwenden Stellung Interface Es wird empfohlen die Stellung Interface zu verwenden da die Anwendungsprogramme dann bei hohen Z hlraten stabiler laufen Mit der Schaltrl che bernehmen werden die gew hlten Parameter ins Anzeigefenster rechts am Bildschirm bernommen sodass sie sp ter mit der Schaltfll che Speichern in den Kalibrierfile dibox cal geschrieben werden k nnen comi O Dibox Interface Messbereich Diese Bedienungselemente dienen zur Kalibrierung der 03 1 Analog Digitalwandler der d Box Analog Eing nge Kanal 1 bis 4 Es 01 i 3 werden die Nullpunktsfehler Offset und die Verst rkungsfaktoren Gain Ss je in allen Messbereichen bestimmt Gehen Sie nach folgender Vorschrift Zu 4 vor die Sie auch auf der Registerkarte lesen k nnen und kal brieren Sie 0 01 30 alle Messbereiche 1 Schritt Kalibrierung des Nullpunkts Verbinden Sie die Eing nge aller Messkan le der
57. ILFE zeigt die Hilfedate an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall w rd die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 111 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 18 Zeit 2 18 1 Programmbeschreibun E Zeit Z hlrate Imp an Ini ja Start an Ini Tor an Tori a t 1 Stop an Torl ninn Imp an ANNT l 2 E t2 l Siora an Tori miin Imp an ANNT t 3 KT Sina an or Imp an IMTI AR pner Fe Fee re an IMT Messen Mehrfach Relaisi er Messzeit s ein l A R a wo Speichern i u Zu s Einstellung a Yerz gerung s5 J p le Einfach A n elaisz Laden Aktiv berlauf p h ein le Einstellung I EIT E A Das Programm Zeit dient zur Messung von Zeiten Z hlraten oder Frequenzen Die Zeitaufl sung betr gt 8 verschiede Messmodi stehen zur Verf gung e J Impulsz hler mit Torsteuerung W hrend der Messung werden die Impulse am Eingang Z hler Star IN1 der d Box gez hlt Wenn der Eingang Z hler Stop Torl der d Box offen oder auf OV liegt werden die Impulse gez hlt ein Pegel von 5V unterbricht den Z
58. IT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 2 18 2 Bedienungselemente z E A Mit dem Druckschalter Messen wird esien eMFrAC j ae ER Relais die Messung gestartet oder beendet A Messzeit s b ein U mm I A Wenn ein Schiebeschalter Relais 2 nn a ms s a ein aus ein der Stellung ein steht en u wird am Beginn der Messung das zu u Reset A entsprechende Relais umgeschaltet in t aus Am Ende der Messung f llt das Relais wieder in die Anfangsstellung zur ck Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob eine Einzelmessung Einfach oder eine wiederholte Messung Mehrfach durchgef hrt werden soll In der Stellung Mehrfach 113 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox bestimmt das numerische Eingabeelement Verz gerung die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen Das Eingabefeld Messzeit definiert die Zeit einer Einzelmessung Messmodi I 2 f Der Druckschalter Reset setzt den Z hlerstand auf 0 Messmodus I 1 Die Anzeige Aktiv leuchtet gr n auf wenn eine Messung l uft die Anzeige berlauf leuchtet gr n auf wenn einer der Z hler der diBox eine berlaufbedingung anzeigt Tor Impu
59. Interface diBox Kalibrieren der Digital Analogwandler Diese Registerkarte dient zur Kalibrierung der Digital Analogwandler der d Box Analog Ausg nge Kanal 1 und 2 Es werden die Nullpunktsfehler Offset und die Verst rkungsfaktoren Gain bestimmt Gehen Sie nach der Vorschrift vor die Sie auf der Registerkarte lesen k nnen Kalibrierung von Kommunkiation D A A D dibox cal Schnittstelle Analog Digital Digital Analog Kalibrierung der Digital Analogwandler i byA Kanall Offset 2055 0000 1 Schritt Kalibrierung des Nullpunkts Sain 0 0068208000 r cken Sie auf Setzen 0W um beide Analogausg nge etwa auf O W Setzen 0y zu setzen Messen Sie die tats chlichen Spannungen mit einem guten DY amp Kanalt Yoltmeter und tragen Sie die Ergebnisse in die Eingabefelder ein akannuna 1 v Offset 2055 0000 o Saln D 006208000 Spannung amp 0 2 Schritt Kalibrierung des Spannungsbereichs Dr cken Sie auf Setzen 10 um beide Analogausg nge etwa auf 10 Y Setzen 10W zu setzen Messen Sie die tats chlichen Spannungen mit einem guten Spannung 1 V voltmeter und tragen Sie die Ergebnisse in die Eingabefelder ein m Spannung 2 10 3 Schritt Kalibrieren Dr cken Sie auf Kalibrieren um die Parameter der Digital Analog Wandler zu berechnen und die Kalibrierliste einzutragen Die Ausgangsspannungen werden wieder auf 0 W gesetzt Standardwerte 11 Speichern der Kalibrie
60. Sie auf Pr fen Im Anzeigefeld sollte dann die Yersion der Firmware des diBox Interfaces erscheinen Firmware Version Programm version DIBO 3 07 xp 41 Standardwerte me Wenn Sie dieses Bild sehen funktioniert die Kommunikation zwischen dem Personalcomputer dem Interface und weiter zur d Box Wenn eine Fehlermeldung erscheint gehen S e nach folgender Empfehlung vor und pr fen S e folgende Punkte e Ist das Interface eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power am Interface Wenn das Interface eingeschaltet st und d e Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem mitgelieferten seriellen bertragungskabel mit dem Personalcomputer verbunden e Sitzen die Stecker des seriellen bertragungskabels fest in den Buchsen e Stimmt die eingestellte serielle Schnittstelle COMx mit der seriellen Schnittstelle am PC berein an der das Kabel angeschlossen ist e Ist die d Box eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power an der diBox Wenn die d Box eingeschaltet st und d e Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem Flachbandkabel mit der d Box verbunden e S tzt das Flachbandkabel fest in den Steckern e Wenn Sie eine Erweiterungskarte mit seriellem Interface in ihrem PC verwenden berpr fen S e ob die zugeh r
61. Sie die Shunts an die d Box anschlie en wollen Diese Kabelwiderst nde sind in der Regel 0 1 bis 0 2 Ohm und damit meistens gr er als der Shunt 0 1 Ohm und beim Shunt 1 Ohm noch immer 10 20 Prozent seines Werts Kal brieren Sie daher die Shunts indem Sie den Gesamtwiderstand Kabel plus Zuleitungen messen und verwenden Sie bei Strommessungen dieselben Kabel Achten Sie sorgf ltig auf saubere Kontakte der Kabel 3 Schritt Messung des Gesamtwiderstands Messen Sie die Gesamtwiderst nde Kabel plus Shunts und tragen Sie die Ergebnisse in die Eingabefelder ein Dadurch werden die Zuleitungswiderst nde n den Anwendungsprogrammen ann hernd korrekt ber cksichtigt Dr cken S e dann Kalibrieren Hinweis Sie k nnen auch die Zuleitungswiderst nde alleine messen zu den nominellen Shuntwerten addieren und in die Eingabefelder eintragen 24 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Massel kg 0 Spannungo U Massel kg 0 5 Spannungi Y 4 90332 Kalibrieren Interface diBox Diese Registerkarte dient zur Kal brierung des Kraftsensors Gehen Sie nach folgender Vorschrift vor die Sie auch auf der Registerkarte lesen k nnen 1 Schritt Aufbau Verbinden S e den Kraftsensor mit dem Eingang eines A D Kanals Schlie en Sie ein Voltmeter an die beiden Kabeleing nge desselben Kanals Achten Sie auf die Polar t t Diese beiden Buchsen sind parallel zu den Anal
62. Skala D x 0 2 Maximum li E ng E 792 ij Messung HE Minimum 1 T a uniaddar manuell e a e r 4 3 a 3 4 l I Fosition srad E T 1 ee rer Position m 10 Ohm y a i Magnetfeld T 1 Ohm 8 x a Position man a 3 v en 4 v Papugi Messen Mehrfach s Yerz gerurg ms Relaisi Relais l Speichern HILFE ym z ein ein 0 1 Einstellung 100 N om Laden j 003 003 aii XI er Einstellung EAN E Einfach Das Programm Sensormeter2 ist ein Messger t mit dem zwei unterschiedliche Sensorsignale in getrennten Anzeigen dargestellt werden k nnen Die Messergebnisse werden sowohl analog Zeigerstellung als auch digital angezeigt Jedes der beiden Messger te kann ein ausgew hltes Sensorsignal darstellen wobei der Sensor an einem der vier Analog Eing nge der diBox angeschlossen ist Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich der Sensorspannung durch den Schalter an der diBox eingestellt w hrend be den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Die Skala der Anzeige kann nach Bedarf angepasst werden Die Einheit ist V A oder mV mA der Skalenbereich bipolar max max oder unipolar 0 max wobei Minimum und Maximum entweder automatisch durch die Bereichsschalter oder manuell durch Zahleneingabe bestimmt werden Wenn sich der Messwert im unteren Skalenbereich befindet und der Messbereich nicht ver ndert werden soll kann die
63. Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind rofiwerizeus C EEE o Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert 73 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Ww eR Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck Ort geschwindigkeit uT werden k nnen Be Diagrammtyp Linienplot Symbolplot Farbe Linienart Linienbreite Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Die Auswahl der Achsenzuordnung x Ach
64. achse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Q eR Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck gt Die Schaltfl che Ein Aus q Cursor DO 0335 Ze oberhalb der Anzeige blendet HEE Lursori 0 200 0 395 gi zwei Cursorlinien ein oder aus die an die gemessenen Datenpunkte der Kurvenform gebunden sind und deren Werte im dazugeh rigen Anzeigebereich dargestellt werden Die Bewegung der Cursorlinien kann auf zwei Arten erfolgen Ziehen mit der Maus Dazu sollte das Grafikwerkzeug abgeschaltet sein oder im Modus Cursorbewegung sein siehe oben Der Mauszeiger wird dann ber eine der vertikalen Cursorlinien gebracht und die Linie mit der Maus gezogen linke Maustaste gedr ckt lassen und Maus bewegen Die horizontale Linie folgt dann den Datenpunkten die Koordinaten des Schnittpun
65. ahlpalette angezeigt a 03 mit der die Farbe des Gitters festgelegt wird T e 37 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Bereich kanal 3 Y Bereich Kanal4 Y Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die nn Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und Hub Lo 3 Kanal4 der diBox eingestellt da diese keine eigenen 0 03 10 003 jo Bereichschalter auf der Box haben Fi 0 01 30 0 01 30 Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Speichern Daten Messwerte in eine Datei mit 3 Zahlenkolonnen Zeit Signal X Signal Speichern Y Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet Einstellung und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Programme Liden U importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Einstellung Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm
66. anuell oder automatisch skaliert werden Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden 70 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 6 Zahlenkolonnen Zeit Ort Zeit Geschwindigkeit Zeit Beschleunigung Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die H lfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt
67. anzeige von Gleichspannungen oder Gleichstr men zwei Instrumente Voltmeter4 Analog und Digitalanzeige von Gleichspannungen oder Gleichstr men vier Instrumente Zeit Messung von Zeiten und Frequenzen Die folgenden Seiten beschreiben die mitgelieferten Anwendungsprogramme im Detail Jede Beschreibung enth lt die gesamte Information ber das betreffende Programm Dadurch sind Textwi ederholungen unvermeidbar die Programmbeschreibungen sind jedoch f r jedes Programm vollst ndig Die Beschreibungen k nnen auch ber die HILFE Funktion der Programme online aufgerufen werden Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 1 CalDibox 2 1 1 Programmbeschreibung Das Programm CalDibox dient zur Kalibrierung der d Box Die ermittelten Parameter werden vom Programm in einen File d box cal geschrieben der im selben Verzeichnis wie die brigen d Box Programme liegen sollten Alle d Box Programme verwenden diese Parameter um die von der diBox eingelesenen oder auf die diBox ausgegebenen digitalen Daten in Spannungen und Str me umzurechnen Der File d box cal ist ein normaler Textfile der auch mit Standard Texteditorprogramme z B mit dem Windows Editor editor exe ge ffnet und ver ndert werden kann Es wird jedoch empfohlen nur das Programm CalDibox zu verwenden da nur dann der korrekte Aufbau des Files sichergestellt st Mit dem Programm CalDibox werden drei Gru
68. benfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 36 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken n andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den d Box Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 2 3 4 Bedienungselemente Mit dem Druckschalter Messen wird die Messen Dazu a Frequenz Hz 2500 Messung gestartet oder beendet Der J N m Schiebeschalter Neu Dazu erm glicht die d Messung mehrerer Kurven die in gemeinsam Neu Signal z Y 5 765 angezeigt werden In der Stellung Neu wird Phase Grad 17 85 die An
69. bereich bipolar max max oder unipolar 0 max wobei Minimum und Maximum entweder automatisch durch die Bereichsschalter oder manuell durch Zahleneingabe bestimmt werden Wenn sich der Messwert m unteren Skalenbereich befindet und der Messbereich nicht ver ndert werden soll kann die Skala mit einem Schiebeschalter sgedehnt werden 2 16 2 Bedienungselemente Mit dem Druckschalter Messen wird die Spannungs oder Strommessung Messen gestartet oder beendet p Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob eine Einzelmessung Einfach oder eine wiederholte Messung Mehrfach durchgef hrt werden soll pana In der Stellung Mehrfach bestimmt das numerische Eingabeelement U Verz gerungl ms die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen Einfach Verz gerung ms 10 Bereich Kanala v Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die Messbereiche auf 03 1 den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der diBox eingestellt da 0 1 m a diese keine eigenen Bereichschalter auf der Box haben 0 03 10 poi Bereich Kanal 4 Y Is i 0 1 3 0 03 10 0 01 30 Vol EEE ER Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die j un unene on nn Anzeige auf 0 gesetzt werden Stellung Aus a j SE j Die Anzeige des gemessenen Wertes erfolgt 10 Ohr REES N j os nur wenn Ein Aus in der Stellung Ein steht Zn 2 ia 4 010hm und der Druckknopf Messen aktiviert ist Aus W Der Schiebeschalter A V bestimmt ob
70. beschriftung der Anzeige kann durch den Schiebeschalter Skaleneinstellung auto manuell gew hlt werden In der Stellung auto erfolgt die Skalierung auf Grund von Minimum und Maximum der gemessenen Signale In der Stellung manuell erfolgt die Skalierung mit den Eingabewerten Skaleneinstellung Minimum Maximum Die Einheit kann durch den Schiebeschalter Skaleneinstellung normal milli gew hlt werden In der Stellung normal erfolgt die Skalierung mit den Standardeinheiten V A in der Stellung milli mit den entsprechenden Einheiten mV mA Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in der Stellung 1 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit der linken Maustaste in die Farbanzeige unterhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der die Farbe des Gitters festgelegt wird Bereich Kanal 3 v Bereich Kanal4 YJ Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die L3 l L3 l Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und Pu Kanal4 der d Box eingestellt da diese keine eigenen giya 3 Ol 0 03 j 10 0 03 j n Bereichschalter auf der Box haben Sg i S S DE k7 0 01 a20 0 01 a30 98 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit
71. bestimmt ob eine Strommessung Stellung A oder Spannungsmessung Stellung V durchgef hrt werden soll Der Schiebeschalter DC AC RMS AC PP 2 bestimmt den Wert der Anzeige DC Gleichspannungsanteil Mittelwert der Spannungsform AC RMS Effektivwert quadratischer Mittelwert einer beliebigen Spannungsform AC PP 2 Amplitude halber Wert zwischen maximaler und minimaler Spannung Der Frequenzbereich von AC Messungen liegt zwischen 20 Hz und 4 9 kHz Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der diBox eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal3 4 im Programm zur Verf gung Da mit der diBox lediglich Spannungen gemessen werden k nnen erfolgt die Strommessung durch eine Division der gemessenen Spannung durch den Shunt Der Schiebeschalter kann auf die Werte der drei mitgelieferten Shuntwiderst nde und auf einen numerisch eingegeben Widerstandswert eingestellt werden 49 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Skaleneinstellung Die Skala des Messinstruments kann mit x01 mili bipolar auto den obigen Bedienungselementen E Maximum 10 x 0 2 A U _ angepasst werden x 0 5 e 7 Minimum 10 In der Stellung auto des x1 normal unipolar manuell Schiebeschalters auto manuell erfolgt die Skalierung durch den eingestellten Bereich entwed
72. chaltet wird das Signal 2 ausgeblendet und man erh lt einen Einkanal Rekorder f r Signal 1 Die weiteren Bedienungselemente betreffen Parameter f r spezielle Sensoren Wenn der Sensortyp Strom A ausgew hlt wurde muss der Shunt gew hlt werden ber den der Strom als Spannungsabfall gemessen wird Wenn ein Positionssignal ausgew hlt wurde m ssen die Parameter des Positionssensors angegeben werden Der Schiebeschalter Sensor 1 2 w hlt den Positionssensor aus In der 93 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Stellung 1 w rd das S gnal des Sensors gemessen der unmittelbar am Interface oder an der d Box angebracht ist In der Stellung 2 wird das Signal des zweiten Sensors gemessen der am Sensor 1 angesteckt wurde Der Schiebeschalter Richtung positiv negativ definiert die Drehrichtung des Sensors Der Schiebeschalter Teiler ein aus schaltet den Vorteiler des Positionsz hlers ein oder aus In der Stellung aus wird jeder Impuls des Drehgebers gemessen Bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten entstehen dadurch hohe Z hlraten was zu Problemen mit der d Box Hardware f hren kann wenn die Positionsmessung mit der d Box erfolgt Wenn der Sensor am Stecker ES1A am Interface verwendet wird empfohlen sollten keinerlei Probleme auftreten In der Stellung Teiler ein wird die Z hlfrequenz auf Kosten der Positionsgenauigkeit auf 1 16 reduziert Diese Stellung sollte dahe
73. chirm gew hlt wird Die Skala der Anzeige kann nach Bedarf angepasst werden Die Einheit ist V A oder mV mA der Skalenbereich bipolar max max oder unipolar 0 max wobei Minimum und Maximum entweder automatisch durch die Bereichsschalter oder manuell 32 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox durch Zahleneingabe bestimmt werden Wenn sich der Messwert im unteren Skalenbereich befindet und der Messbereich nicht ver ndert werden soll kann die Skala mit einem Schiebeschalter gedehnt werden 2 6 2 Bedienungselemente Mit dem Druckschalter Messen wird die Spannungs oder perei Pa Verz gerung ms Strommessung gestartet oder beendet gt a in Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob eine Einzelmessung Einfach oder eine wiederholte Einfach Messung Mehrfach durchgef hrt werden soll In der Stellung Mehrfach bestimmt das numerische Eingabeelement Verz gerung ms die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der d Box eingestellt da diese keine eigenen 1 1 i Ol a we O1 d p Bereichschalter auf der Box haben 0 03 lt 10 0 037 j 10 2 Fu n 0 01 a 0 01 a0 Multimeter 1 Kana deox Shunt Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die En A ACIPPI2 li Anzeige auf 0 gesetzt werden Stellung Q 0 an gt X 10 Ohm Aus
74. chlagen sind folgende Ursachen denkbar Die diBox oder das Interface sind nicht eingeschaltet Die diBox ist nicht mit dem Interface verbunden Das Interface ist nicht mit dem Personalcomputer rerbunden Die Schnittstelle ist falsch eingestellt In diesem Fall k nnen Sie das Programm LalDibor verwenden um den Fehler zu korrigieren Die Kalibrierung der Sensoren ist unabh ngig ron der Kalibrierung der Analog Digital und Digital Analogwandler da die Ssensorspannungen mit einem Yoltmeter und nicht ber die diBox gemessen werden In den Anwendungsprogrammen gemessene Sensorwerte beruhen aber vielfach auf einer pannungsmessung mit den Analog Digitalwandlern der diBox und damit auf deren Kalibrierung Schnittstelle Baudrate comi 1115200 Firmware version Programm wersion DIEOX 3 07 xP 40 Standardwerte Die Kommunikationsparameter werden aus der Datei d box cal ausgelesen und angezeigt Um die Kommunikation zu berpr fen dr cken Sie auf Pr fen Wenn die Daten bertragung 17 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox funktioniert sollten die Firmware Version Softwareversion die am Prozessor des Interface l uft und die Programm Version Version der Labview Programme die am Personalcomputer laufen angezeigt werden Sollte dabei ein Fehler auftreten berpr fen Sie bitte folgende Punkte e Ist das Interface eingeschaltet d h leucht
75. cht das Speichern der pomen EN Messwerte in eine Datei mit 8 Zahlenkolonnen Zeit und Amplitude f r jeden Kanal Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text ARE J Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in i ao 1 ev andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten INSEE ung B weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 83 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die Spur 1
76. ckelten Interface eine kosteng nstige Alternative darstellt die die Erfordernisse im Unterricht auch n den n chsten Jahren noch gut erf llen kann Linz im J nner 2009 Erich Steinbauer Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Inhaltsverzeichnis EO ea ee ee ee 1 1 Liereru ni adni een ee a L2 Elardwarevorausseizunsen eenesneeeie an 1 3 SOLLWALEVOLaUSSEIZUN En eines ta l rgwarems llation areas airline 1 5 SOLLwarelnstallauon aussehen 1 6 berpr fen der Installation ueeeseeseeseesensenennennennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnn 1 7 Kahbrie runs anne ee lines 2 AnWendunssprostamme sera ie 21 CD IDO R nee ee ee see 2 1 1 Prostammbeschreibuns une 2 1 2 Bedienunsselemente rauen 14 22 CalSensofr an ee ee ee be ee rn E ee ee 17 2 2 Programm beschreibung sacris era a 17 222 Bedienunsselementesn ae een 23 2 3 Preguen andy S Or oea a E O 28 2 3 1 Piossammbeschrei bin ore Eee 28 2 32 Bedienunsselement as a 30 2 Programm beschre DUn S en 35 2 3 4 Bedienunsselemenk raue ua 37 2 4 Kennlinie nee ee er een 41 2 4 1 Prostran beschreibung une arena ee ee 41 2 4 2 Bedienunsselemente rn 43 25 Mulini lO re a E Ile 48 2S1 Prosramimbesehrel DUNS er E E E T 48 2 3 2 Bedienunsseleniente en are 49 2 9 M ltimeter ses 32 2 6 1 Pr st ammbeschreibune un essen rege 32 2 6 2 Bedienunsselemente une nase HN 53 2 1 Osz11105K0P 2 O82Z11l0SK0PPA Y
77. d vergr ert werden Die Anzeige Skala leuchtet auf wenn der gemessene Wert mit der derzeitigen Skala nicht angezeigt werden kann Wenn die Anzeige Messung dabei nicht ebenfalls leuchtet st der Messwert der d Box und damit die digitale Anzeige richtig Folgende Ursachen s nd f r ein Aufleuchten von Skala denkbar Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 wurde ben tzt um die Skala zu dehnen und der Messwert liegt au erhalb des Skalenbereichs Der Schalter sollte n die Stellung x1 gebracht werden Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist in der Stellung unipolar und die Spannung ist negativ Der Schalter sollte in die Stellung bipolar gebracht werden Der Schiebeschalter auto manuell steht in der Stellung manuell und die manuelle Skaleneinstellung l sst ein Anzeige des Messwerts nicht zu Die manuelle Skalierung sollte angepasst werden oder der Schiebeschalter sollte in die Stellung auto gebracht werden a Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und ar numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Einstellung 1 ZEN Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che H
78. daktik der Physik Interface diBox unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Ww eR Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck Ort AA geschwindigkeit uT werden k nnen Beschleunigung A Diagrammtyp Linienplot Symbolplot Farbe Linienart Linienbreite Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Die Auswahl der Achsenzuordnung x Achse Zeit y Achse Spurl bzw Spur2 darf jedoch nicht ver ndert werden Es ist in Labview leider nicht m glich diese Anderung zu blockieren Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst Zeit s 1 l sefia Die Skalierungsparameter erm glichen eine Anpassung der Skalierung Scale Lock Autoskalierung Skalierungsformat amp mplitude 1 v PRS pE Es wird empfohlen diese Parameter nicht zu ndern da die Amplitude 3 v Sl
79. den die Messbereiche auf 0 1 den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der diBox eingestellt da diese 01 0 32 keine eigenen Bereichschalter auf der Box haben 0 03 j 10 m w 0 01 30 Bereich Kanal 4 Y 053 1 l 0 1 3 0 03 10 Fa m 0 01 30 Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 4 Zahlenkolonnen Zeit und Spannung f r jeden Kanal Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor Ense J ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Laden est Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu Bere verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern 58 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface
80. der n hren Ausgangszustand zur ck Der Schiebeschalter Neu Dazu erm glicht die Messung mehrerer Kurven die in gemeinsam angezeigt werden In der Stellung Neu wird die Anzeige gel scht und die erste Kurve aufgenommen In der Stellung Dazu wird eine neue Kurve dazugef gt wobei maximal 6 Kurven dargestellt werden k nnen Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz die Amplitudenachse kann entweder manuell oder automatisch skaliert werden die Einheiten k nnen normal V A oder als Milli Einheiten mV mA angezeigt werden Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Zus tzlich k nnen zwei Cursorlinien eingeblendet werden mit denen die Datenwerte der Signale abgelesen werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 2 Zahlenkolonnen pro Kurve Signal X Signal Y Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Date kann auch n andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellun
81. der Installation e Schalten S e die diBox und danach das Interface ein Die roten Kontrolllampen f r d e Netzspannung Power m ssen auf beiden Ger ten leuchten e Starten Sie nun das Programm Caldibox Start gt Alle Programme gt D iWindows gt CalDibox Sie sehen dann das Programmfenster des Programms CalDibox Kalibrierung von Kommunkiation D A A D dibox cal Schnittstelle Analog Digital DigitaljAnalog Einstellen der Kommunikationsparameter Communication w hlen Sie die serielle Schnittstelle aus an der das diEox Interface DiboxPort CoMi am Computer angeschlossen ist und dr cke Sie auf bernehmen Baudrate 115200 Die bertragungsrate Baudrate ist auf 115200 baud fixiert DiboxTimer F LSE Die weiteren bertragungsparameter sind annn 5 Bit Wortl nge keine Parit t kein Handshake comi w hlen Sie die Schnittstelle die Sie f r den Positionssensor und die ne INT1 INTZ Timerfunktionen verwenden wollen O Dibox Es wird empfohlen die Schnittstelle am Interface zu verwenden da diese bei schnellen Signalen wesentlich sicherer und leistungsf higer ist Interface Wichtig Setzen Sie die Kommunikationsparameter bevor Sie weitere Kalibrierungen vornehmen Um die Kommunikation zu berpr fen dr cken Sie auf Pr fen Im Anzeigefeld sollte dann die Yersion der Firmware des diBox Interfaces erscheinen Standardwerte W hlen Sie die Schnittstelle an der das Interface mit dem Per
82. der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Signal 1 Analogeingang Mit dem Schiebeschalter Signal 1 bzw Signal 2 Position rad Q Fame ie Shunt wird der Sensortyp ausgew hlt Mit dem Position Grad s aan P Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl Position m 10 Ohm des Analog Eingangs der diBox an dem der Magnetfeld it N 1 ohm Sensor angeschlossen ist Bei den Kan len 1 2 Temperatur Grad 0 1 4 01 0hm Druck Pa S wird der Messbereich ber die Drehschalter an Kraft N a ee er Tailer der diBox eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen Strom amp Q positiv en die Drehschalter Bereich Kanal 3 4 im Spannung Y Programm zur Verf gung Die meisten en elektrischen Sensoren liefern eine max male Ein Sensorspannung von 1 Volt sodass der f Messbereich entsprechend gew hlt werden v sollte Ein zu gro er Messbereich z B 30 V Aus f hrt zu einer schlechten Messgenauigkeit Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die Anzeige einer Spur ausgeschaltet werden Stellung Aus Wird der Schalter beispielsweise in Signal 2 auf Aus ges
83. der mitgelieferten Programme die Dokumentation der Kommandosprache des d Box Interface und die Schaltpl ne der d Box Registerstruktur offen zu legen Voraussetzungen daf r sind 117 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Eine nicht kommerzielle Labview Entwicklerlizenz National Instruments gew hrt f r Schulen hohe Rabatte wenn die entwickelten Programme zu Lehr und Ausbildungszwecken erstellt werden und nicht kommerziell vertrieben werden Gute Kenntnisse der Programmentwicklung mit Labview Kenntnisse n Elektronik und hardwarenaher Programmierung 118
84. des Gesamtwiderstands Messen Sie die Gesamtwiderst nde Kabel plus Shunts und tragen Sie die ber cksichtigt ES Dr cken Sie dann Kalibrieren Shunt10 Chm Hinweis Sie k nnen auch die Zuleitungswiderst nde alleine messen zu 10 den nominellen Shunkwerten addieren und in die Eingabefelder eintragen Kalibrieren L Bis Standardwerte 19 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface dibox Kalibrierung der Sensoren sensor calj Schnittstelle Shurts Kraftsensor Drucksensor Temperatursensor Magnetfeldsensor Positionssensor Kalibrierung des Kraftsensors i Kraft 1 Schritt Aufbau OffsetYolk 0 0000 verbinden Sie den Kraftsensor mit dem Eingang eines A D Kanals Yoltprohlewton 1 000000 Schlie en Sie ein Yoltmeter an die beiden Kabeleing nge desselben yoltproNewtonNominell 1 000000 Kanals Achten Sie auf die Polarit t f Diese beiden Buchsen sind parallel zu den Analogausg ngen des Sensorsteckers geschaltet Sie k nnen daher hier direkt die Ausgangsspannung des Sensors messen Schritt Kalibrierung des Nullpunkts Entfernen Sie alle Massen vom Sensor oder befestigen Sie eine bekannte Massel kg Masse und warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr 0 driftet Das kann einige Minuten dauern Tragen Sie dann die Masse 0 oder die verwendete Masse und die gemessene Spannung in das Eingabefeld ein
85. des Schiebeschalters normal unipolar manuell auto manuell erfolgt die Skalierung durch den eingestellten Bereich entweder an der 53 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox d Box Kan le 1 2 oder am Programm Kan le 3 4 In der Stellung manuell wird die Skala durch die numerischen Eingabefelder Maximum und Minimum festgelegt Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist bei automatischer Skalierung akt v und bestimmt ob die Skala von O bis Bereich Stellung unipolar oder von Bereich bis Bereich angezeigt wird Stellung bipolar Der Schiebeschalter mill normal erm glicht die Anzeige in mV mA Stellung milli oder in V A Stellung normal Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 erm glicht es die Skala zu dehnen wenn der angezeigte Wert m unteren Bereich der Skala liegt und der Messbereich nicht angepasst werden soll Dadurch kann eine h here Ablesegenauigkeit auf der analogen Skala erreicht werden DC 4 894 AC 4 894 Die Spannungsanzeige zeigt folgende Parameter der gemessenen Spannung an AC Effektivwert quadratischer Mittelwert bzw root mean square DC Mittelwert Frequenzi Hz e T Frequenz Hz U Phase Grad U Frequenz1 Hz Frequenz der gemessenen Spannung von Multimeterl nur wenn der Druckknopf eingeschaltet st und die kleine Kontrolllampe gr n leuchtet Frequenz Hz Frequenz der gemessenen Spannung von Multimeter2 n
86. des Sensorsteckers geschaltet Sie k nnen daher hier direkt die Ausgangsspannung des Sensors messen Messen Sie dann den Luftdruck mit einem Barometer 2 Schritt Kalibrierung des Nullpunkts Verwenden Sie den Sensor ohne angeschlossene Pumpe und warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr driftet Das kann einige Minuten dauern Tragen Sie dann den Luftdruck und die gemessene Spannung in das Eingabefeld ein 3 Schritt Kalibrierung des belasteten Sensors Schlie en Sie eine Pumpe mit Manometer an den Drucksensor an erzeugen Sie einen berdruck von etwa 50 Pa ber dem Luftdruck Warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr driftet Tragen Sie die dann den absoluten Druck und die gemessene Spannung in die Eingabefelder ein und dr cken Sie Kalibrieren Hinweis Wenn Sie nur den Nullpunkt kalibrieren und die nominelle Empfindlichkeit von 0 01 V Pa beibehalten wollen geben Sie bei Schritt 3 f r Druck1l den Wert DruckO 100 und f r Spannungl den Wert Spannung 1 ein 25 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Temperatur Grad Diese Registerkarte dient zur Kal brierung des Temperatursensors Gehen E Sie nach folgender Vorschrift vor die Sie auch auf der Registerkarte lesen Spannung k nnen o 1 Schritt Aufbau Verbinden Sie den Temperatursensor mit dem Eingang eines A D Kanals Temperaturi Grad Schlie en Sie ein Voltmeter an die b
87. die Kommunikationsparameter zu ver ndern z B um eine andere COM Schnittstelle einzustellen ist das Programm CalDibox erforderlich da diese Parameter aus dem File dibox cal ausgelesen werden Die Kalibrierung der Sensoren ist unabh ngig von der Kalibrierung der Analog Digital und Digital Analogwandler da die Sensorspannungen mit einem Voltmeter und nicht ber die d Box gemessen werden In den Anwendungsprogrammen gemessene Sensorwerte beruhen aber vielfach auf einer Spannungsmessung mit den Analog Digitalwandlern der d Box und damit auf deren Kalibrierung Wenn die Kommunikation des Personalcomputers mit der Interface nicht korrekt funktioniert ist es sinnlos mit der Kalibrierung fortzufahren Stellen Sie auf alle F lle zuerst die Funktion der Kommunikation sicher shunt 0 1 ohm Diese Registerkarte dient zur Kalibrierung der Shunts die zum Messen von E Str men verwendet werden Gehen Sie nach folgender Vorschrift vor die Shunt t Ohr S e auch auf der Registerkarte lesen k nnen F 1 Schritt Aufbau E Kalibrieren Sie die Shunts nur dann wenn Sie ein pr zises Ohmmeter TE TEMU besitzen das Widerst nde in der Gr enordnung von 0 1 Ohm auf 3 Stellen genau messen kann Verwenden Sie in allen anderen F llen die voreingestellten Werte von 0 1 1 bzw 10 Ohm Beachten Sie jedoch die Zuleitungswiderst nde siehe 2 Schritt 2 Schritt Messung des Zuleitungswiderstands Messen Sie den Widerstand der Kabel mit der
88. die Kopplung des Eingangss gnals Da die diBox keine echte Wechselspannungskopplung mit einem Hochpassfilter besitzt wird die AC Kopplung durch numerische Subtraktion des Gleichspannungsmittelwerts berechnet In der DC Kopplung werden die gemessenen Spannungswerte ohne Modifikation angezeigt Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der d Box eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal 3 4 im Programm zur Verf gung Der Druckschalter Invertieren bewirkt dass das gemessene Signal invertiert in der Anzeige dargestellt wird Diese Vorgang ist jedoch nur w hrend des Messens aktiv Die Einstellbereiche f r die Kan le 3 und 4 besitzen zus tzlich einen Druckschalter Addieren mit dem die Kan le 1 und 2 bzw 3 und 4 addiert und angezeigt werden k nnen In Kombination mit dem Druckschalter Invertieren k nnen auch Differenzen berechnet werden Verschiebung Abschw chung Die Kan le die in der Anzeigefl che dargestellt werden om 1 k nnen durch die beiden Drehschalter Verschiebung und en 2 En 4 2 Abschw chung innerhalb der Anzeige verschoben sowie Ee j a 34 j 3 verkleinert oder vergr ert werden Die eingestellte Tt Be 4 Modifikation ist jedoch nur dann wirksam wenn der FE u EN Druckschalter links unterhalb des Drehschalters bet tigt I 0 00 Q 41 00 angeklickt wird sodass die kleine Kontrolllampe im Schalter gr n aufleuchtet Durch Ausschalten kann stets die Standardeinste
89. die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Mit dem Schiebeschalter Messung wird die Art der Messung nesana os n ausgew hlt V mV A mA Bei einer Strommessung muss zus tzlich Lai j k der Shunt angegeben werden an dem der Strom durch seinen n j Spannungsabfall gemessen wird Mit dem Drehknopf Kanal diBox oa i erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox an dem der EE Sensor angeschlossen ist Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ET ber die Drehschalter an der diBox eingestellt f r die Kan le 3 4 Ai stehen die Drehschalter Bereich Kanal 3 4 im Programm zur Verf gung
90. dows Nur dann kann der Kalibrierfile von den Anwendungsprogrammen gefunden und verwendet werden S e k nnen auch andere Filenamen verwenden die Sie bei Bedarf in sensor cal umbenennen k nnen um unterschiedliche Kalibrierungen verwenden zu k nnen Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che Beenden wird das Programm verlassen Vergessen Sie nicht die semessenen Kalibrierdaten vorher zu speichern da ansonsten ihre M he vergeblich war Die Kommunikationsparameter Schnittstelle Baudrate E PEPPA isao werden aus der Datei dibox cal ausgelesen und angezeigt Um die Firmware Version Programm version Kommunikation zu berpr fen DIEOXvaO xP dr cken Sie auf Pr fen Wenn die Daten bertragung funktioniert sollten die Firmware Version Softwareversion die am Prozessor des Interface l uft und die Programm Version Version der Labview Programme die am Personalcomputer laufen angezeigt werden Sollte dabei ein Fehler auftreten berpr fen Sie bitte folgende Punkte Die Kommunikationsparameter werden aus der Datei dibox cal ausgelesen und angezeigt Um die Kommunikation zu berpr fen dr cken Sie auf Pr fen Wenn die Daten bertragung funktioniert sollten die Firmware Version Softwareversion die am Prozessor des Interface l uft und die Programm Version Version der Labview Programme die am Personalcomputer laufen angezeigt werden Sollte dabei ein Fehler auftreten berpr fen Sie bit
91. e Hilfedate an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box 10 0 3 HILFE 65 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Kanal 1 Kanal 4 perrin Hana 4 Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann Ein Bipolar AC Ein Bipolar AC uE ami die Anzeige einer Spur ausgeschaltet U A f N werden Stellung Aus Wird der ke Zn F Wale U Schalter beispielsweise in Kanal 2 auf Aus Unipolar DC Aus Unipolar DC nor p Aus geschaltet wird der Kanal 2 Invertieren Eoee Addieren ausgeblendet und man erh lt ein nn Dreikanal Oszilloskop f r Kan le 1 3 und 4 Der Schiebeschalter Bipolar Unipolar bestimmt die Darstellung der y Skalen In der Stellung Bipolar reicht die Skala von Messbereich bis Messbereich wobei der Messbereich durch die Schalter an der d Box Kan le 1 2 oder durch die Bereichschalter im Programm Bereich Kanal 3 4 bestimmt ist In der Stellung Unipolar reicht die Skala von O bis Messbereich Der Schiebeschalter AC DC bestimmt wie bei einem k uflichen Oszilloskop
92. earbeitet werden kann Die Date kann auch n andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die H lfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier d
93. ebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 erm glicht es die Skala zu dehnen wenn der 103 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox angezeigte Wert m unteren Bereich der Skala liegt und der Messbereich nicht angepasst werden soll Dadurch kann eine h here Ablesegenauigkeit auf der analogen Skala erreicht werden en mR Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe ge on Er Skala ug AUF rot wenn die angelegte Spannung am Zeigerinstrument B no Messung og nicht dargestellt werden kann Ein Aufleuchten der Anzeige Messung bedeutet dass der Analog Disitalkonverter der d Box eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend vergr ert werden Die Anzeige Skala leuchtet auf wenn der gemessene Wert mit der derzeitigen Skala nicht angezeigt werden kann Wenn die Anzeige Messung dabei nicht ebenfalls leuchtet st der Messwert der d Box und damit die digitale Anzeige richtig Folgende Ursachen sind f r ein Aufleuchten von Skala denkbar Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 wurde ben tzt um die Skala zu dehnen und der Messwert liegt au erhalb des Skalenbereichs Der Schalter sollte n die Stellung x1 gebracht werden Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist in der Stellung unipolar und die Spannung ist negativ Der Schalter sollte in die Stellung bipolar gebracht werden Der Schiebeschalter auto manuell steht in
94. edanz eines Kondensators Kennlinien von Widerstand Ohmsches Gesetz Diode und Transistor Gekoppelte Pendel Gehen Sie folgenderma en vor wenn Sie diese Beispiele probieren wollen am Beispiel der Frequenzanalyse Im Verzeichnis C Programme D1 Windows Experimente Frequenz finden Sie die Dateien frequenz_mikro pdf und frequenz_mikro cfg ffnen Sie die Datei frequenz_mikro pdf Adobe Acrobat Reader Er enth lt den Aufbau und die Beschreibung des Experiments Bauen Sie die experimentelle Anordnung auf Starten Sie das Programm Frequenz Start Alle Programme D iWindows Frequenz Laden Sie den Konfigurationsfile frequenz_mikro cig Laden Einstellung F hren Sie das Experiment laut Anleitung durch Es wird empfohlen f r selbst entwickelte Experimente ebenfalls nach diesem Schema vorzugehen und die dazugeh rigen Einstellungen und Beschreibungen ebenfalls in diesen Verzeichnissen zu speichern 116 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 4 Entwicklung von Experimenten Zur Entwicklung eigener Experiente kann unterschiedlich vorgegangen werden Folgende M glichkeiten bestehen geordnet nach Aufwand und Schwierigkeit e Speichern von Einstellungen und Beschreibungen zu bestehenden Programmen e Modifikation von bestehenden Labview Programmen e Entwicklung eigener Labview Programme 4 1 Einstellungen und Beschreibungen zu bestehenden Programmen Wenn
95. eiden Kabeleing nge desselben 100 Kanals Achten Sie auf die Polarit t Diese beiden Buchsen sind Spannungi v parallel zu den Analogeing ngen des Sensorsteckers geschaltet Sie 1 E k nnen daher hier direkt die Ausgangsspannung des Sensors messen Messen Sie die Temperaturen mit einem Thermometer in Grad Celsius 2 Schritt Kalibrierung des Nullpunkts Verwenden Sie ein Gemisch aus zersto enem Eis und Wasser und messen Sie die Temperatur mit einem pr zisen Thermometer Warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr driftet Das kann einige Minuten dauern Tragen Sie die dann die gemessenen Temperatur nahe 0 Grad und die gemessene Spannung in die Eingabefelder ein 3 Schritt Kalibrierung des Siedepunkts Erhitzen Sie Wasser bis zum Siedepunkt und messen Sie die Temperatur mit einem pr zisen Thermometer Warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr driftet Tragen Sie die dann die gemessenen Temperatur nahe 100 Grad und die gemessene Spannung in die Eingabefelder ein und dr cken Sie Kalibrieren Hinweis Sie k nnen auch 2 beliebige andere Temperaturen verwenden Achten Sie aber jedenfalls dass die Temperaturen und Spannungen nicht driften thermisches Gleichgewicht Magnetfeld Tesla Diese Registerkarte dient zur Kalibrierung des Magnetfeldsensors Gehen 0 sie nach folgender Vorschrift vor die Sie auch auf der Registerkarte lesen Spannungo W k nnen D 1 Schritt Aufbau Kalibrieren Sie den Hall
96. eige gel scht und die erste Kurve aufgenommen In der K Stellung Dazu wird eine neue Kurve dazugef gt wobei maximal 6 g Kurven dargestellt werden k nnen Das Eingabefeld Verz gerung definiert die Zeit zwischen den Updates der Analogausg nge Der Schiebeschalter Scan1 Scan2 definiert den Analogausgang der bei der Aufnahme der Kennlinie variiert wird Die Spannung am anderen Ausgang ergibt sich aus der Stellung des Schiebeschalters Neu Dazu In der Stellung Neu wird der nicht varierte mi Heu Scar l Verz gerung ms 43 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Analogausgang auf den Anfangswert gesetzt in der Stellung Dazu wird der Analogausgang um das Inkrement erh ht Wenn keine nderung gew nscht wird kann das Inkrement 0 gew hlt werden Analogausgang 1 Analogausgang 2 mal E Anfang a M Ende x mm Inkrement Y Inkrement Y gho 0 05 Die Eingabefelder m Bereich Analogausgang 1 und Analogausgang 2 legen den Spannungsbereich fest in dem die analogen Ausgangsspannungen der diBox ver ndert werden Dazu dienen die Eingabefelder Anfang V Ende V Inkrement V Der Schiebeschalter Scanl Scan2 definiert den Analogausgang der bei der Aufnahme der Kennlinie variiert wird Die Spannung am anderen Ausgang ergibt sich aus der Stellung des Schiebeschalters Neu Dazu In der Stellung Neu wird der nicht variierte Analogausgang auf den Anfa
97. eisen Wenn der File d box cal bereits existiert wird empfohlen ihn anschlie end in dibox bak umzubenennen um die bestehende Kalibrierung zu sichern da Sie am Ende der Kalibrierschritte mit der Schaltfl che Speichern einen neuen Kal brierfile dibox cal erzeugen werden Einstellen der Schnittstelle Mit der Registerkarte Schnittstelle werden die Kommunikationsparameter des d Box Interfaces mit dem Personalcomputer festgelegt Das Interface muss mit dem mitgelieferten seriellen bertragungskabel mit einer seriellen Schnittstelle des Personalcomputers Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox verbunden sein Sollte ihr PC keine eingebaute serielle Schnittstelle besitzen s nd f r alle Bussysteme Erweiterungskarten erh ltlich die Sie in der Computer einbauen k nnen F r folgende Busse wurden Erweiterungskarten mit seriellen Schnittstellen getestet ISA Bus keine Probleme PCI Bus keine Probleme PCI Express keine Probleme USB USB wurde getestet und funktioniert mit der Mehrzahl der verwendeten USB Seriellwandler gut Es gibt jedoch einige wenige Produkte die eine schlechte bertragungsqualit t aufweisen bertragungsfehler f hren zu Zeit berschreitungsfehlern Timeout Error und in weiterer Folge zum Abbruch des betroffenen d Box Programms Wenn solche Fehler auftreten kann durch Dr cken der RESET Taste am Interface und Neustart des Programms fortgesetzt werd
98. elesen werden Die Kalibrierung der Sensoren ist unabh ngig von der Kalibrierung der Analog Digital und Digital Analogwandler da die Sensorspannungen mit einem Voltmeter und nicht ber die d Box gemessen werden In den Anwendungsprogrammen gemessene Sensorwerte beruhen aber vielfach auf einer Spannungsmessung mit den Analog Digitalwandlern der d Box und damit auf deren Kalibrierung Gehen Sie in folgenden Schritten vor um die Kalibrierung durchzuf hren Sichern eis bestehenden Kalibrierfiles sensor cal berpr fen Sie ob im Verzeichnis der diBox Programme normalerweise C Programme D1iWindows bereits eine Datei sensor cal existiert Sie K nnen die Parameter der Datei mit der Schaltfl che Standardwerte von Datei laden Dies wird empfohlen wenn S e die Sensoren bereits vorher kal briert haben und nur einen Teil der Parameter z B nur den Kraftsensor neu kalibrieren m chten Wenn Sie keine Standardwerte laden verwendet das Programm CalSensor als Ausgangsparameter die Herstellerangaben der Sensoren die jedoch keine hohe Genauigkeit aufweisen Wenn der File sensor cal bereits existiert wird empfohlen hn anschlie end n sensor bak umzubenennen um die bestehende Kal brierung zu sichern da Sie am Ende der Kalibrierschritte mit der Schaltfl che Speichern einen neuen Kal brierfile sensor cal erzeugen werden 18 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface dibox Kalibrie
99. en wenn die H ufigkeit der Fehler m ertr glichen Rahmen bleibt z B ein Fehler pro Stunde Alle installierten seriellen Interfaces sind als COM Ports verf gbar W hlen Sie diejenige Schnittstelle aus an der das Interface am PC angeschlossen ist Die weiteren bertragungsparameter sind bertragungsrate 115200 baud 8 Bit Wortl nge keine Parit t kein Handshake Diese Parameter k nnen nicht beeinflusst werden Im n chsten Schritt w hlen Sie die Schnittstelle die Sie f r den Positionssensor und die INTIV INT2 Timerfunktionen verwenden wollen Diese Schnittstellen sind sowohl auf der d Box Stecker ES1 Buchsen INTI INT2 als auch am Interface Stecker ES1A Buchsen INTIA INT2A vorhanden Fr her standen nur die Stecker der d Box zur Verf gung Auf Grund der Hardwarebeschr nkungen der d Box f hrte die Verwendung dieser Buchsen bei hohen Z hlraten zur berlastung des Personalcomputers und damit zu Programmabst rzen Aus diesem Grund wurden die Funktionen am Interface als reine Hardwarel sung implementiert sodass keine Rechnerbelastung mehr auftritt und die betroffenen Programme stabil laufen Es wird daher empfohlen die Einstellung Interface zu verwenden und die Positionssensoren und Timersignale nicht mehr an der diBox sondern an den Steckern ESIA INTIA INT2A des Interface einzustecken Wenn Sie die Kommunikationsparameter ausgew hlt haben klicken Sie auf die Schaltfl che bernehmen Anschlie end k nnen Sie die
100. endes Bild Ist der Triggerpegel h her als die maximale Spannung oder kleiner als die minimale Spannung des Eingangss gnals wird jedoch keine Messung ausgel st die letzte erfolgreiche Messung bleibt in der Anzeige stehen Diese Art der Triggerung ist dann sinnvoll wenn auf ein einmaliges Signal gewartet werden soll Die Anzeige Trigger leuchtet bei jedem erfolgreichen Triggervorgang kurz gr n auf Dadurch kann die korrekte Einstellung des Triggerpegels einfach kontrolliert werden 60 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox SE Die Ablenkgeschwindigkeit wird mit dem Drehschalter Zeit Scan ms Ei im Bereich von 1 ms bis maximal 1000 ms eingestellt werden Dabei ist 1 gmi 7 zu beachten dass die Zeitangabe die Zeit f r eine vollst ndige Messung 3 j 8 bedeutet Bei konventionellen Oszilloskopen wird die 3 Ablenkgeschwindigke t hingegen in Zeit Einheit angegeben wobei die 10 volle Breite des Displays meistens 8 oder 10 Einheiten betr gt Wegen der C A 1 00 geringen Bandbreite der Analog Digitalwandler der d Box betr gt die Era maximale sinnvoll darstellbare Frequenz des Eingangssignals etwa 10 De kHz Die langsamste Ablenkgeschwindigkeit liegt bei 1 s Messung a i o Langsamer variierende Signale etwa Temperaturmessungen ber einen 2 os l ngeren Zeitraum k nnen jedoch mit den Recorderprogrammen z B Rekorder2 Rekorder4 Sensorrekorder2 gemessen werden
101. epasst werden k nnen Kanals B Diasrammtyp Linienplot Symbolplot kana 4 Farbe Linienart Linienbreite Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Die Auswahl der Achsenzuordnung x Achse Zeit y Achse Spurl bzw Spur2 darf jedoch nicht ver ndert werden Es ist in Labview leider nicht m glich diese Anderung zu blockieren Kanal 1 A kanalz SE 69 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 9 Position 2 9 1 Programmbeschreibung Positionsrekorder Weg Geschwindigkeit Beschleunigung Ort IV Geschwindigkeit zu Beschleunigung zu Skala Ort Automatisch Maximum m g1 Fe Minimum m PN Zr 2 Skala Geschwindigkeit Automatisch Maximum m s Sp A Minimum mts A 1 4 ame A TA E 5 u g 4 2 L il A ps E U E E3 er Skala Beschleunigung Q Automatisch _ Maximum m s J Minimum m s J Winkelbeschleunigung m s2 gt 89 ES a Biken oO co L Grafikwerkzeug 0 1 l i l 1 l 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 10 00 Zeit s E l I i 0000 1 000 2 000 3 000 4 000 Nullpunkt Messen QQ btastzeit ms 100 A _ Anzeigemodus F 1 Datenschreiber Angezeigte Zeit s 10 4 Einheit Ort m Relaisi Relais ein ein Jaus J aus Sensor 1 2 Impulsteiler Richtung ein positiv N aus Q nega
102. er Skalenbereich bipolar max max oder unipolar 0 max wobei Minimum und Max mum entweder automatisch durch die Bereichsschalter oder manuell durch Zahleneingabe bestimmt werden Wenn sich der Messwert m unteren Skalenbereich befindet und der Messbereich nicht ver ndert werden soll kann die Skala mit einem Schiebeschalter gedehnt werden 2 5 2 Bedienungselemente De Mehrfach Mit dem Druckschalter Messen wird die Spannungs oder Strommessung i gestartet oder beendet Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob eine Einzelmessung Si v a oder eine wiederholte Messung Mehrfach durchgef hrt werden soll In der Stellung Mehrfach bestimmt das numerische Eingabeelement Verz gerungl ms die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen Yerz gerung ms 5 10 Bereich Kanal 3 v Bereichkanal4fyJ Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die 03 1 03 1 Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und 1 1 r s 0 1 k Ol Te Kanal4 der diBox eingestellt da diese keine eigenen 5 03 j 10 0 03 T Bereichschalter auf der Box haben m n ra m iis rn 0 01 a0 0 01 30 Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann Multimeter 1 die Anzeige auf 0 gesetzt werden l ab Shunt Ein A AC PPZ i Stellung Aus Die Anzeige des i A gemessenen Wertes erfolgt nur wenn AC RMS u Eu wom Ein Aus in der Stellung Ein steht und m DE a I 0 1 Ohm der Druckknopf Messen aktiviert ist ee Der Schiebeschalter A V
103. er an der d Box Kan le 1 2 oder am Programm Kan le 3 4 In der Stellung manuell wird d e Skala durch die numerischen Eingabefelder Maximum und Minimum festgelegt Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist bei automatischer Skalierung aktiv und bestimmt ob die Skala von 0 bis Bereich Stellung unipolar oder von Bereich bis Bereich angezeigt wird Stellung bipolar Der Schiebeschalter milli normal erm glicht die Anzeige in mV mA Stellung milli oder in V A Stellung normal Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 erm glicht es die Skala zu dehnen wenn der angezeigte Wert im unteren Bereich der Skala liegt und der Messbereich nicht angepasst werden soll Dadurch kann eine h here Ablesegenauigkeit auf der analogen Skala erreicht werden Die Spannungsanzeige zeigt folgende Parameter der C Hz 0 gemessenen Spannung an AC Effektivwert quadratischer Mittelwert bzw root mean DC 4 875 square DC Mittelwert Hz Frequenz der gemessenen Spannung nur wenn der AG 4 875 Druckknopf eingeschaltet ist und die kleine Kontrolllampe gr n leuchtet en ae Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe N ii Skala Tg auf rot wenn die angelegte Spannung am Zeigerinstrument E Messung Messung To nicht dargestellt werden kann Ein Aufleuchten der Anzeige Messung bedeutet dass der Analog Disitalkonverter der d Box eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprec
104. er darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 5I Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 6 Multimeter2 2 6 1 Programmbeschreibung TE Multimeter AC DC 2 Kanal DER Multimeter 1 Einheit Multimeter 1 apa Shunt Ein A AC PPIZ AC RMS yi BENS 4 D 1Ohm Aus Skaleneinstellung x0 1 rnilli nn auto EUR N Maximum 0 J x 0 5 Minimum l 10 0 Underrarge a i ne xi a unipolar manuell m ili p in Skala B ung 4 894 Messung MEE DE 4 894 AG 4 894 Multimeter Einheit Multimeter 2 na a Shunt en V En A Acippizi 46 5 255 A 12 5 aiaeag 125 AC RMS 10 Ohm ARE are he 1 ohm BRE ae 2 rn 22 5 gt DL Ohm u 27 5 a en De Aus 30 Sa r 30 Skaleneinstellung len milli p auto v02 N Maximum aooo J x 0 5 Minimum 1 10 S x1 Bi unipolar manuell Underrange a Dverrange P E i M Skala
105. erhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der die Farbe des Gitters festgelegt wird 92 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Bereich Kanal 3 v Bereich Kanal4 Y Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die a u Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der diBox eingestellt da diese keine eigenen 1 l ka Ol T 10 0 03 j n Bereichschalter auf der Box haben i a 30 0 01 30 Podis 01 0 03 0 01 Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der zpeichern Daten o Messwerte in eine Datei mit 4 Zahlenkolonnen Zeit S gnal 1 Zeit Signal 2 Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor RE J ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Laden f cur Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu sa I verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit
106. erstellungen und ee numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Einstellung T Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 115 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 3 Experimente und Einstellungen Dieses Kapitel gibt einige Beispiele f r m gliche Experimente Die zugeh rigen Dateien mit den Einstellungen und Experimentbeschreibungen werden bei der Installation n den Verzeichnissen C Programme D1Windows Experimente Programm installiert wobei Programm der Name des Programms ist mit dem das Experiment durchgef hrt werden soll Einige Beispiele werden standardm ig installiert Frequenzanalyse mit dem Mikrofon Frequenzabh ngigkeit der Imp
107. erwenden berpr fen Sie ob die zugeh rigen Ger tetreiber installiert wurden Erweiterungskarten werden normalerweise mit einer CD ausgeliefert auf der die Ger tetreiber der Karte zu finden sind Diese Treiber m ssen nach Herstellerangabe installiert werden bevor eine Erweiterungskarte verwendet werden kann Wenn die Kommunikation des Personalcomputers mit der Interface nicht korrekt funktioniert ist es sinnlos mit der Kalibrierung fortzufahren Stellen Sie auf alle F lle zuerst die Funktion der Kommunikation sicher Kalibrierung von Kommunkiation D A A D dibox cal Schnittstelle Analog Digital Digitalj Analog Einstellen der Kommunikationsparameter vi Communication w hlen Sie die serielle Schnittstelle aus an der das diBox Interface DiboxPort CoM1 am Computer angeschlossen ist und dr cke Sie auf bernehmen Baudrate 115200 Die bertragungsrate Baudrate ist auf 115200 baud fixiert DiboxTimer F LSE Die weiteren bertragungsparameter sind E m 5 Bit Wortl nge keine Parit t kein Handshake W hlen Sie die Schnittstelle die Sie f r den Positionssensor und die rue INT1 INTZ Timerfunktionen verwenden wollen C Dibox Es wird empfohlen die Schnittstelle am Interface zu verwenden da diese bei schnellen Signalen wesentlich sicherer und leistungsf higer ist Interface Wichtig Setzen Sie die Kommunikationsparameter bevor ie weitere Kalibrierungen vornehmen Um die Kommunikation zu berp
108. esem Handbuch Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 Anwendungsprosramme Das Interface zur d Box wird mit mehr als 20 Anwendungsprogrammen ausgeliefert die im Wesentlichen den Bereich der bisher existierenden Programme abdecken Die Programme wurden mit dem Datenerfassungssystem Labview 8 6 von National Instruments entwickelt Die Abteilung f r Didaktik der Physik besitzt eine g ltige kommerzielle Lizenz um damit Programme zu entwickeln und zu vertreiben Die Programme sind f r den Anwender frei verf gbar und ben tigen keine zus tzlichen Lizenzen Wenn ein Anwender selbst Programme entwickeln m chte ist jedoch eine Entwicklerlizen f r Labview 8 6 notwendig F r Schulen und nicht kommerzielle Anwendungen gew hrt die Herstellerfirma hohe Rabatte Anwendungsprogramme werden wie normale Windowsprogramme gestartet Start Alle Programme DiWindows Anwendung Folgende Konzepte s nd die Grunlage der mitgelieferten Programme e Die Bedienungsoberfl che der Programme ist so dargestellt dass sie einem kommerziellen Ger t hnlich ist Ein Oszillographenprogramm weist daher im Wesentlichen die Bedienungselemente eines industriellen Oszilloskops auf e Die Einstellungen der Programme also alle Schalterstellungen und Eingabefelder k nnen in einem Konfigurationsfile abgespeichert werden Ebenso k nnen Konfigurationsfiles in das Anwendungsprogramm geladen werden Spe
109. essung von Gleichspannungen oder Gleichstr men wobei das Ergebnis sowohl analog Zeigerstellung als auch digital angezeigt wird Da die d Box nur Spannungen messen kann werden Str me als Spannungsabfall ber einen Shuntwiderstand bestimmt Jeder der vier Analog Eing nge der d Box ist mit einem Voltmeter verbunden Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Die Skala der Anzeige kann nach Bedarf angepasst werden Die Einheit ist V A oder mV mA der Skalenbereich bipolar max max oder unipolar 0 max wobei Minimum und Max mum entweder automatisch durch die Bereichsschalter oder manuell durch Zahleneingabe bestimmt werden Wenn sich der Messwert m unteren Skalenbereich befindet und der Messbereich nicht ver ndert werden soll kann die Skala mit einem Schiebeschalter gedehnt werden 109 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 17 2 Bedienungselemente Mit dem Druckschalter Messen wird die Spannungs oder Strommessung A gestartet oder beendet h Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob eine Einzelmessung 5 Einfach oder eine wiederholte Messung Mehrfach durchgef hrt werden soll Verz gerung ms In der Stellung Mehrfach bestimmt das numerische Eingabeelement Verz gerung
110. et die rote Kontrolllampe Power am Interface Wenn das Interface eingeschaltet ist und die Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem mitgelieferten seriellen bertragungskabel mit dem Personalcomputer verbunden e Sitzen die Stecker des seriellen bertragungskabels fest in den Buchsen e Stimmt die eingestellte serielle Schnittstelle COMx mit der seriellen Schnittstelle am PC berein an der das Kabel angeschlossen ist e Ist die d Box eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power an der diBox Wenn die diBox eingeschaltet ist und die Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem mitgelieferten Flachbandkabel mit der d Box verbunden e S tzt das Flachbandkabel fest in den Steckern e Wenn Sie eine Erweiterungskarte mit seriellem Interface in ihrem PC verwenden berpr fen Sie ob die zugeh rigen Ger tetreiber installiert wurden Erweiterungskarten werden normalerweise mit einer CD ausgeliefert auf der die Ger tetreiber der Karte zu finden sind Diese Treiber m ssen nach Herstellerangabe installiert werden bevor eine Erweiterungskarte verwendet werden kann Um die Kommunikationsparameter zu ver ndern z B um eine andere COM Schnittstelle einzustellen ist das Programm CalDibox erforderlich da diese Parameter aus dem File dibox cal ausg
111. ezeigte Zeit definiert die in der Anzeige sichtbare Zeitperiode Die maximale Anzahl der aufgezeichneten Punkte ist 100000 Gitter Die Skalenbeschriftung des Rekorders y Achse Spuren 1 4 V wird Skalen Kanal 4 durch die Einstellung des Messbereichs automatisch festgelegt Bei den Sen papala Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box kd aus Kanal2 eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Der Schiebeschalter Skalen ein aus legt fest ob die Skalen angezeigt sitterinkensit t werden 0 4 0 3 0 6 Der Schiebeschalter Gitter Kanall Kanal4 lest fest von welcher Skala Er Ta Gitter abgeleitet wird 0 2 S Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des 017 u 703 angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in u _ 65 der Stellung 1 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit der linken Maustaste in die Farbanzeige unterhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der die Farbe des Gitters festgelegt wird Kanall Bereich Kanal 3 v Bereich kanal 4 y Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die 03 1 03 1 Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und 0 1 9 0 1 9 3 Kanal4 der d Box eingestellt da diese keine eigenen es Bereichschalter auf der Box haben Die Schaltfl che Speichern Daten erm gli
112. f Interface gesetzt wurde wird das Eingangss gnal an die Buchse INTIA des Interfaces gelegt ansonsten an die Buchse INT der diBox e T 2 Zeit bis zur bern chsten Flanke Diese Funktion misst die Zeit von der ersten bis zur bern chsten positiven oder negativen Flanke des Eingangss gnals Wenn die Schnittstelle f r den Positionssensor und die Timerfunktionen bei der Kalibrierung CalDibox auf Interface gesetzt wurde wird das Eingangss gnal an die Buchse INTIA des Interfaces gelegt ansonsten an die Buchse INT der d Box Die Spannungsbereiche f r d e Eing nge s nd folgenderma en definiert e Absolute Max malwerte 20V e Logischer Pegel high gt 3 8V e Logischer Pegel low lt 2 0V Verschiede Anzeigeoptionen erm glichen die Anpassung an die gew nschte Anzeigegenauigkeit Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der diBox Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedate an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen diBox Programm ber die Schaltfl che EX
113. g k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken in andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt
114. ge Damit k nnen Grafiken n andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den diBox Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 2 11 2 Bedienungselemente Messen Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung gestartet oder Be beendet Das Eingabefeld Abtastzeit definiert die Zeit zwischen zwei Messungen und kann m Bereich von 10 10000 ms gew hlt werden Zur Darstellung schnellerer Signale sollte ein Oszillografenprogramm Oszilloskop2 Oszilloskop2XY Oszilloskop4 verwendet werden Abtastzeit ms g 10 Das Auswahlfeld Anzeigemodus definiert die Art der Anzeige w hrend _ Anzeigemodus der Datenaufnahme Es stehen drei Modi zur Verf gung N Datenschreiber e Datenschreiber Das gemessene Signal wird nach Bedarf a verschoben sodass immer die letzte im Eingabefeld Angezeigte LE Zeit festgelegte Periode sichtbar ist Scroll Modus Bi e berschreiben Die Anzeige beginnt nach der eingestellten Zeit wieder links wobei das vorherige Signal nicht gel scht sondern berschrieben wird 82 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox e Oszilloskop Die Anzeige wird nach der Anzeigeperiode gel scht es wird dann eine neue Spur geschrieben Das Eingabefeld Ang
115. ge umgeschaltet werden Da die XY Anzeige rechenintensiv ist sollte das Programm Oszilloskop2XY auf leistungsschwachen Rechnern CPU Taktfrequenz unter 500 MHz nicht eingesetzt werden Jede der beiden Spuren kann einen der vier Analog Eing nge der d Box darstellen Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Die Kopplung der Eingangss gnale kann mit dem Schiebeschalter AC DC gew hlt werden Da die d Box keine echte Wechselspannungskopplung mit einem Hochpassfilter besitzt wird die AC Kopplung durch numerische Subtraktion des Gleichspannungsmittelwerts berechnet W hrend der Messung wird der Gleichspannungsmittelwert DC1 2 die effektive Wechselspannung AC1 2 und die Spannung zwischen Maximum und Minimum PP1 2 peak to peak angezeigt Die Triggerung kann durch jede der beiden Spuren erfolgen wobei die Triggerflanke positiv 56 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox oder negativ gew hlt werden kann An Triggerm glichkeiten stehen wie beim konventionellen Oszilloskop folgende Modi zur Verf gung e kein Trigger Signal l uft frei durch e auto Signal wird getriggert wenn der Triggerpegel zwischen Maximum und Minimum liegt ansonsten l uft das Signal frei e normal Signal wird getriggert wen
116. gnal x 5 765 J J i o 9 Laden Eingabe Phase Grad 17 85 s i A he 17 Minimum 20 Einstellung EXIT 0 01 30 0 01 30 linear manuell Das Programm Impedanz dient zur Messung der Frequenzabh ngigkeit von Amplitude und Phasenverschiebung in Zweipolen Dabei wird der Zweipol mit einem Funktionsgenerator mit einer sinusf rmigen Eingangsspannung versorgt das Programm misst zwei beliebige Spannungen oder Str me ber die Analog Eing nge der d Box Angezeigt werden das Verh ltnis der Amplituden Signal Y Signal X und die Phasenverschiebung zwischen Signal Y und Signal X Auf Grund der Hardwareeigenschaften der d Box gelten folgende Beschr nkungen e Der Frequenzbereich der Amplitudenmessung ist 20 Hz 9 kHz e Der Frequenzbereich f r g ltige Phasenmessungen ist 20 Hz 2 kHz Der Grund f r die niedrige Bandbreite der Phasenmessung liegt darin dass die d Box nur einen einzigen Analog Digitalwandler besitzt und die Signale daher nicht wirklich gleichzeitig gemessen werden k nnen Unter 2 kHz ist der dadurch verursachte Phasenfehler immer kleiner als 4 Grad 35 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Die Messung erfolgt folgenderma en e Am Beginn wird der Schiebeschalter Dazuw Neu auf Neu gestellt und die Messbereiche und Signale eingestellt e Am Funktionsgenerator wird die erste niedrigste Frequenz eingestellt und der Druckschalter Messen be
117. hend vergr ert werden Die Anzeige Skala leuchtet auf wenn der gemessene Wert mit der derzeitigen Skala nicht angezeigt werden kann Wenn die Anzeige Messung dabei nicht ebenfalls leuchtet st der Messwert der d Box und damit die digitale Anzeige richtig Folgende Ursachen s nd f r ein Aufleuchten von Skala denkbar Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 wurde ben tzt um die Skala zu dehnen und der Messwert liegt au erhalb des Skalenbereichs Der Schalter sollte n die Stellung x1 gebracht werden Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist in der Stellung unipolar und die Spannung ist negativ Der Schalter sollte in die Stellung bipolar gebracht werden Der Schiebeschalter auto manuell steht in der Stellung manuell und die manuelle Skaleneinstellung l sst ein Anzeige des Messwerts nicht zu Die manuelle Skalierung sollte angepasst werden oder der Schiebeschalter sollte in die Stellung auto gebracht werden Ben Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellung Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und T numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Einstellung Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer 50 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss dah
118. hiebeschalter milli normal erm glicht die Anzeige in mV mA Stellung milli oder in V A Stellung normal Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 erm glicht es die Skala zu dehnen wenn der angezeigte Wert im unteren Bereich der Skala liegt und der Messbereich nicht angepasst werden soll Dadurch kann eine h here Ablesegenauigkeit auf der analogen Skala erreicht werden 87 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Bereich Kanal 3 w Bereich Kanal4 YJ Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die LS d L3 l Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und i Kanal4 der diBox eingestellt da diese keine eigenen i i ne a 0 03 j 10 0 03 j o Bereichschalter auf der Box haben Fa ae Sr ne Te Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und Serge numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus E einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der diBox Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen diBox Programm ber die Schaltfl che EXIT zu ver
119. hl der Achsenzuordnung x Achse Zeit y Achse Spurl bzw Spur2 darf Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst 79 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox jedoch nicht ver ndert werden Es ist in Labview leider nicht m glich diese nderung zu blockieren Zei ls Al ale Die Skalierungsparameter erm glichen eine Anpassung der ERDE Skalierung Scale Lock Autoskalierung Skalierungsformat Spur 1 ale Es wird empfohlen diese Parameter nicht zu ndern da die Spur 2 v amp wir Anzeige auf die vom Programm eingestellten Parameter optimiert wurde rn Ba Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe auf rot mn wenn der Analog Digitalkonverter der d Box eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend vergr ert werden 80 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 11 Rekorder4 2 11 1 Programmbeschreibung Spannungsrekorder 4 Kanal Oyerrange i Zeit 5 EIKE afaj ler Spur 1 A Angezeigte Zeit 5 Spur2 B J 10 Spur 3 AN Spur 4 A Grafikwerkzeug Gitter Kanal 4 am tude 1 v Amp v Abtastzeit ms J 100 Anzeigemodus A Datenschreiber Amplitude 3 v Amplitude 2 v
120. hler Torsteuerung W hrend die Messung aktiv ist liegt der Ausgang Z hler Outl auf 5V sonst auf OV e 1 2 Impulsz hler mit vorgegebener Messzeit Nach dem Dr cken des Druckschalters Messen werden die Impulse am Eingang Z hler Start IN1 der d Box w hrend der im Eingabefeld Verz gerung angegebenen Zeit gez hlt e f Frequenzmessung Nach dem Dr cken des Druckschalters Messen werden die Impulse am Eingang Z hler Start IN1 der d Box w hrend der im Eingabefeld Verz gerung angegebenen Zeit gez hlt Die daraus berechnete Frequenz wird angezeigt 112 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox e t 1 Zeit zwischen zwei unterschiedlichen Impulsen Eine beliebige Flanke am Eingang Z hler Start IN1 startet die Zeitmessung eine beliebige Flanke am Eingang Z hler Stop Torl der d Box beendet die Zeitmessung e t 2 Dauer eines Impulses low akt v Diese Funktion misst die Zeit des Low Zustands OV eines Impulses am Eingang Z hler Stop Torl der d Box e t 3 Dauer eines Impulses high akt v Diese Funktion misst die Zeit des High Zustands 5V eines Impulses am Eingang Z hler Stop Torl der d Box e T 1 Zeit zwischen gleichen Flanken Diese Funktion misst die Zeit zwischen zwei positiven oder zwei negativen Flanken des Eingangss gnals Wenn die Schnittstelle f r den Positionssensor und die T merfunktionen bei der Kalibrierung CalDibox au
121. i gew hlt werden In der Stellung normal erfolgt die Skalierung mit den Standardeinheiten V A in der Stellung milli mit den entsprechenden Einheiten mV mA Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in der Stellung 1 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit der linken Maustaste n d e Farbanzeige unterhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der die Farbe des Gitters festgelegt wird 44 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Bereich Kanal 3 Y D3 l D1 p a 0 03 un 0 01 3 Bereich Kanal 4 Y 3 10 0 Fa f I l 01 z n A 0 03 10 0 01 a0 Speichern Daten Speichern j Einstellung Lader Einstellung I Interface diBox Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der d Box eingestellt da diese keine eigenen Bereichschalter auf der Box haben Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit den Zahlenkolonnen Signal X Signal Y Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Programme importiert werden um d e gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es
122. i jeder der vier Analog Eing nge der d Box ausgew hlt werden kann Bei den Kan len 1 und 2 41 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox wird der Messbereich der Sensorspannung durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Zur Strommessung muss zus tzlich der Shunt angegeben werden an dem der Strom als Spannungsabfall gemessen wird Die Messwerte werden durch Angabe eines Bereichs in den gew hlten Einheiten berwacht Eingabefelder berwachung Minimum Maximum Wenn die gemessenen Werte w hrend der Aufnahme der Kennlinien au erhalb des berwachungsbereichs liegen wird die Messung sofort abgebrochen und die Analogausg nge wieder auf die Anfangswerte zur ckgesetzt Dadurch kann in der Regel die Zerst rung von Bauteilen durch Fehleingaben zuverl ssig verhindert werden Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz die Amplitudenachse kann entweder manuell oder automatisch skaliert werden die Einheiten k nnen normal V A oder als Milli Einheiten mV mA angezeigt werden Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Zus tzlich k nnen zwei Cursorlinien eingeb
123. iagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl ee esda Die Skalierungsparameter erm glichen eine Anpassung der Frequenz nz faig Skalierung Scale Lock Autoskalierung Skalierungsformat Es signalvix Butler wird empfohlen diese Parameter nicht zu ndern da die a Anzeige auf die vom Programm eingestellten Parameter optimiert wurde Die Anzeigen Underrange und Overrange neben der digitalen Amplitudenanzeige ndern ihre Farbe auf rot wenn der Analog Digitalkonverter der diBox eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend ver ndert werden Frequenz Hz 2500 Signal x Y 5 817 Signal X Y 5 765 Phase Grad 17 85 40 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 4 Kennlinie 2 4 1 Programmbeschreibung 2 Kennlinienschreiber Ehen 4 50 Signal x v Messen Dazu Scan Sn Neu Scani K Signal Y m B gt verrange garf BA Zursori 2 51 9 50 9 00 8 50 Analogausgang 1 Anfang Y A 0 7 Ende SE Inkrement W Ao Analogausgang 2 Anfang Y do Ende v Je en X E knl gt E D 2 Verz gerung ms berwachung Alarm X Alarm Y Analogi v Analog2 v 0 7 o Gitterintensit t 0 4 si 0 6 0 3_ 4 D7 0 2 0 8 0 1 gt 9 9 or Bereich Kanal 3 v S k 0i
124. ich und anschlie end Kalibrieren 0w IG ain30 0 0160000000 wiederholen Sie diesen Schritt f r alle Messbereiche I 4n Kalibrieren DW saln10 0 0053000000 Gains 0 0016000000 salnl 0 0005300000 Gain 3 0 0001600000 s Offset 3 2048 0000 7 1 l ba d w hlen Sie den Messbereich den Sie kalibrieren wollen am nebenstehenden 0 03 in Offset1 2048 0000 I 30 2 Schritt Kalibrierung des Spannungsbereichs Spannung w hlen Sie einen Messbereich beginnen Sie mit 304 und und dr cken Sie 1 Sain Taa a a Messbereich aain 03 0 0000160000 Legen Sie dann an die Eing nge aller Messkand le der diBox eine Spannung Sain 01 D DO000SS000 die etwas kleiner oder h chstens gleich dem gew hlter Messbereich ist Ir A D Kanalt verwenden Sie f r die Bereiche unter 1Y einen Spannungsteiler mit dern p en 48 0000 mitgelieferten Shunts Messen Sie die Spannung mit einem guten Messger t en 48 0000 Wenn Sie Shunts verwenden messen Sie die Spannung U am Eingang des en 48 Kran Spannungsteilers und berechnen Sie die Spannung am Eingang des en 48 0000 Messkanals der diBox UtdiBox U R1 J R1 R2 a Ben Tragen Sie die Spannung am Messkanal in das entsprechende Eingabefeld rer j und dr cken Sie Kalibrieren ee on wiederholen Sie diesen Schritt f r alle Messbereiche ee Ener Standardwerte 1 12 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik
125. ichern Einstellung Laden Einstellung e Die Programme sind so gestaltet dass sie mehrere Experimente abdecken Das Programm Kennlinie ist daher geeignet Kennlinien von beliebigen elektronischen Bauelementen aufzunehmen Es existieren daher keine unterschiedlichen Programme f r Widerst nde Dioden Transistoren Um die Bedienung dennoch einfach zu gestalten werden Konfigurationsfiles verwendet Beispielsweise k nnen separate Konfigurationsfiles zur Messung von Widerst nden Dioden Transistoren erzeugt und immer wieder verwendet werden e Die gemessenen Daten k nnen in Textfiles gespeichert werden Speichern Daten Diese Files k nnen in andere Programme importiert und dort weiterverarbeitet werden e Jedes Programm besitzt einen zueh rigen Hilfefile der alle Funktionen erkl rt Dieser File kann mit der Funktion HILFE angezeigt werden e Wir werden uns bem hen n Zukunft Konfigurationsfiles f r m gl chst viele Experimente zu entwickeln und mit den zugeh rigen Beschreibungen auf unserer Homepage zum Download anzubieten Wir bitten daher auch um Mitarbeit Beitr ge sind immer willkommen e Sollten Programmfehler auftreten bitte ich um eine e mail mit der Beschreibung des Fehlers Ich werde mich bem hen die Fehler zu beheben und korrigierte Programme zum Download bereitzustellen Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Kurz bersicht Programm Zweck de
126. ie volle Breite des Displays meistens 8 oder 10 Einheiten betr gt Wegen der geringen Bandbreite der Analog Digitalwandler der d Box betr gt die maximale sinnvoll darstellbare Frequenz des Eingangss gnals etwa 10 kHz Die langsamste Ablenkgeschwindigkeit liegt bei 1 s Messung Langsamer var erende Signale etwa Temperaturmessungen ber einen l ngeren Zeitraum k nnen jedoch mit den Recorderprogrammen z B Rekorder2 Rekorder4 Sensorrekorder2 gemessen werden Die Zeitskala kann durch die beiden Drehschalter Verschiebung und Dehnung angepasst werden Die eingestellte Modifikation ist jedoch nur dann wirksam wenn der Druckschalter links unterhalb des Drehschalters bet tigt angeklickt wird sodass die kleine Kontrolllampe im Schalter gr n aufleuchtet Durch Ausschalten kann stets d e Standardeinstellung keine Verschiebung bzw keine Dehnung wieder hergestellt werden ohne den Drehschalter auf O stellen zu m ssen Dadurch kann schnell zwischen der Standardeinstellung und einer benutzerdefinierten Einstellung hin und hergeschaltet werden 0 04082 1 639 0 04012 1 639 0 03158 0 03158 0 04268 0 04352 DCI ACI DC2 AL DES ALS DC4 AC4 Die Spannungsanzeige zeigt folgende Parameter der gemessenen Spannung an DC1 2 Mittelwert AC1 2 Effektivwert quadratischer Mittelwert bzw root mean square Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines
127. ie Anzeige wird nach der Anzeigeperiode gel scht es wird dann eine neue Spur geschrieben Das Eingabefeld Angezeigte Zeit definiert die in der Anzeige sichtbare Zeitperiode Das Auswahlfeld Einheit lest die Einheit des Positionssignals Ort m Winkel rad Winkel Grad fest Die maximale Anzahl der aufgezeichneten Punkte ist 100000 Relais Relais ein ein Skala Ort Skala Geschwindigkeit Skala Beschleunigung D ee N Automatisch Q Bukam tlech Gitterintensit t 0 4 0 5 0 6 Maximum m Maximum mis Maximum m s 0 3 Ser DT A r z LR l E 5 J A z 0 2 0 8 Minimum m Minimum m s z Minimum m s er oa i rii m A a J i 1 o p c zu Die Skalenbeschriftung des Rekorders y Achse kann durch den Schiebeschalter Skaleneinstellung auto manuell gew hlt werden In der Stellung auto erfolgt die Skalierung auf Grund von Minimum und Maximum der gemessenen Signale In der Stellung manuell erfolgt die Skalierung mit den Eingabewerten Skaleneinstellung Minimum Maximum Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in der Stellung 1 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit der linken Maustaste in die Farbanzeige 72 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox unterhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der
128. ie Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken in andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den diBox Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 16 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 10 2 Bedienungselemente Messen Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung gestartet oder beendet Das Eingabefeld Abtastzeit definiert die Zeit zwischen zwei Messungen und kann m Bereich von 10 10000 ms gew hlt werden Zur Darstellung schnellerer Signale sollte ein Oszillografenprogramm Oszilloskop2 Oszilloskop2XY Oszilloskop4 verwendet werden Abtastzeit ms g 10 Das Auswahlfeld Anzeigemodus definiert die Art der Anzeige w hrend Anzeigemodus der Datenaufnahme Es stehen drei Modi zur Verf gung N Datenschreiber e Datenschreiber Das gemessene Signal wird nach Bedarf z verschoben sodass immer die letzte im Eingabefeld Angezeigte SL Zeit festgelegte Periode sichtbar ist Scroll Modus Bi e berschreiben Die Anzeige beginnt nach der eingestellten Zeit wieder links wobei da
129. igen Ger tetreiber installiert wurden Erweiterungskarten werden normalerweise mit einer CD ausgeliefert auf der die Ger tetreiber der Karte zu finden sind Diese Treiber m ssen nach Herstellerangabe installiert werden bevor eine Erweiterungskarte verwendet werden kann Wenn die Kommunikation des Personalcomputers mit dem Interface nicht korrekt funktioniert ist es sinnlos fortzufahren Stellen Sie auf alle F lle zuerst die Funktion der Kommunikation sicher Sollten Sie trotz der obigen berpr fungen keinen Erfolg haben kontaktieren Sie bitte den Hersteller Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 1 7 Kalibrierung Bevor Sie die Anwendungsprogramme verwenden sollte die d Box und die dazugeh rigen Sensoren kal briert werden Dazu dienen zwei Programme CalDibox Das Programm CalDibox dient zur Kalibrierung der d Box Die ermittelten Parameter werden vom Programm in einen File dibox cal geschrieben der im selben Verzeichnis wie die brigen d Box Programme liegen sollten Bei der Standardinstallat on ist dies das Verzeichnis C Programme DiWindows Alle d Box Programme verwenden diese Parameter um die von der d Box eingelesenen oder auf die d Box ausgegebenen digitalen Daten n Spannungen und Str me umzurechnen Der File d box cal ist ein normaler Textfile der auch mit Standard Texteditorprogramme z B mit dem Windows Editor editor exe ge ffnet
130. igerinstrument E n Messung M nicht dargestellt werden kann Ein Aufleuchten der Anzeige Messung bedeutet dass der Analog Disitalkonverter der diBox eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend vergr ert werden Die Anzeige Skala leuchtet auf wenn der gemessene Wert mit der derzeitigen Skala nicht angezeigt werden kann Wenn die Anzeige Messung dabei nicht ebenfalls leuchtet ist der Messwert der diBox und damit die digitale Anzeige richtig Folgende Ursachen sind f r ein Aufleuchten von Skala denkbar Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 wurde ben tzt um die Skala zu dehnen und der Messwert liegt au erhalb des Skalenbereichs Der Schalter sollte in die Stellung x1 gebracht werden Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist in der Stellung unipolar und die Spannung ist negativ Der Schalter sollte in die Stellung bipolar gebracht werden Der Schiebeschalter auto manuell steht in der Stellung manuell und die manuelle Skaleneinstellung l sst ein Anzeige des Messwerts nicht zu Die manuelle Skalierung sollte angepasst werden oder der Schiebeschalter sollte in die Stellung auto gebracht werden 89 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 13 Sensorrekorder 2 2 13 1 Programmbeschreibung r Sensorrekorder 2 Kanal B Erang 0 008 0 007 0 006 0 005 0 004 0 003 0 002 0 001 Signa
131. ildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeusgs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen 32 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind israfikwerkzeug ar es ze ine Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Ww elk Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs
132. ingang Z hler Stop Torl t 3 z der d Box Zeit zwischen gleichen Flanken Diese Funktion Imp an INTI oder T 1 misst die Zeit zwischen zwei positiven oder zwei negativen Flanken des Eingangssignals Wenn die Schnittstelle f r den Positionssensor und die Timerfunktionen bei der Kal brierung CalDibox auf Interface gesetzt wurde wird das Eingangss gnal an die Buchse INTIA des Interfaces gelegt ansonsten an die Buchse INTI der d Box F Zeit bis zur bern chsten Flanke Diese Funktion misst die Zeit von der ersten bis zur bern chsten positiven oder negativen Flanke des Eingangssignals Wenn die Schnittstelle f r den Positionssensor und die Timerfunktionen bei 114 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox der Kalibrierung CalDibox auf Interface gesetzt wurde wird das Eingangss gnal an die Buchse INTIA des Interfaces gelegt ansonsten an die Buchse INTI der d Box Anzeige Der Schiebeschalter Anzeige Hz s bestimmt ob das Messergebnis bei Zeitmessungen t 1 t 2 t 2 T 1 T 2 als Zeit Stellung s oder als Frequenz Hz s Stellung Hz angezeigt wird Das Eingabefeld Stellen bestimmt die Anzahl j der signifikanten Stellen die angezeigt werden sollen Stellen gt rue Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Speichern Einstellung f Einstellungen des Programms d h alle Schalt
133. kts werden im Anzeigebereich dargestellt Ziehen mit den Bewegungssymbolen unterhalb der Schaltfl che Ein Aus Durch Klicken linke Maustaste zur Wiederholung gedr ckt lassen n d e rautenf rmigen Schaltfl chen werden die Cursorlinien bewegt Durch Anklicken der kreuzf rmigen Symbole links der Cursornamen CursorO und Cursorl k nnen diese blockiert werden sodass nur einer oder auch beide Cursor bewegt werden k nnen 100 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst werden k nnen Diagrammtyp Linienplot Symbolplot Farbe Linienart Linienbreite Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Foo BES Poti EAO Plot 2 Pos B Pot B Flot 5 a Die Skalierungsparameter erm glichen eine Anpassung der iaria aje Skalierung Scale Lock Autoskalierung Skalierungsformat Es wird empfohlen diese Parameter nicht zu ndern da die 1 Anzeige auf die vom Programm eingestellten Parameter Signal Y v optimiert wurde Underrange a 9 Serrange Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe auf rot wenn der Analog Digitalkonverter der d Box eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend ver ndert werden 101 Universit t Linz In
134. l scht sondern berschrieben wird e Oszilloskop Die Anzeige wird nach der Anzeigeperiode gel scht es wird dann eine neue Spur geschrieben Das Eingabefeld Angezeigte Zeit definiert die in der Anzeige sichtbare Zeitperiode Die max male Anzahl der aufgezeichneten Punkte ist 100000 Messer 5 Datenschreiber Angezeigte Zeit s gt H e l aus sitterinkensit t 0 4 0 5 0 6 GSkaleneinstellung 03 ee 0 7 ER EN auto _ E ee Y Maximum 1 mam j I 5 DL N S 0 9 Minimum 1 0 i Aus er ee em Die Skalenbeschriftung des Rekorders y Achse kann durch den Schiebeschalter Skaleneinstellung auto manuell gew hlt werden In der Stellung auto erfolgt die Skalierung auf Grund von Minimum und Maximum der gemessenen Signale In der Stellung manuell erfolgt die Skalierung mit den Eingabewerten Skaleneinstellung Minimum Maximum Die Einheit kann durch den Schiebeschalter Skaleneinstellung normal milli gew hlt werden In der Stellung normal erfolgt die Skalierung mit den Standardeinheiten V A in der Stellung milli mit den entsprechenden Einheiten mV mA Der Schiebeschalter Skalen ein aus legt fest ob die Skalen angezeigt werden Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in der Stellung 1 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit der linken Maustaste in die Farbanzeige unt
135. l 1 m Signal z aia e l I 0 0 1 0 2 0 3 0 B Inderrange Position Nullpunkt Abtastzeit ms 2 Messen l Relais ein N aus Relaisz ein aus a _ Anzeigemodus p Datenschreiber Angezeigte Zeit s EB Signal 1 Position rad Position arad Position m Magnetfeld T Temperatur Grad Druck Pa Kraft N Strom A Spannung Ein Aus Signal 2 Position rad Position Grad Position m Magnetfeld T Temperatur irad Druck Pa Kraft MN Strom A Spannung Ein i Aus l 4 0 l 5 0 5 0 7 0 3 0 4 0 10 0 zeit s i 7 P arafikmerkzeug Bereich Kanal 3 v Bereich Kanal 4 W 0 3 0 3 i i jel Spur 1 i 1 es er ae A E 7 1 a a f z j Signali w L p 0 03 10 003 7 10 u i Pin F Signal w PEE 0 01 30 0 01 De sitterinkensit t 0 4 0 5 0 5 m3 5 FR D7 0 1 a opr milli 0 Q normal manuell milli 0 Q normal manuell Analogeingang Kanal diBox shunt gs i ri pi mi 10 Ohm 1 Ohm 1 4 1 Ohm Posibionssensor Sensor Richtung Teiler 1 positiv 7 ein A Z g negativ W aus 4 Skaleneinstellung auto R Maximum Minimum 1 Analogeingang Kanal di ox 2 3 7 al 10 Ohm 1 Shm shunt I 1 0 1 ohm Positionssensor Sensor Richtung Teiler 1 0 positiv j ein A negativ aus 4 Skaleneinstellung auto Maximum 1 Minimu
136. l zu speichern Dieser File muss im selben Verzeichnis liegen in dem die d Box Programme liegen normalerweise C Programme d W indows Nur dann kann der Kalibrierfile von den Anwendungsprogrammen gefunden und verwendet werden Sie k nnen auch andere Filenamen verwenden die Sie bei Bedarf in dibox cal umbenennen k nnen um unterschiedliche Kal ibrierungen verwenden zu k nnen Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedate an Mit der Schaltfl che Beenden wird das Programm verlassen Vergessen Sie nicht die semessenen Kalibrierdaten vorher zu speichern da ansonsten ihre M he vergeblich war Firmware version Programm version Mit der Schaltfl che Pr fen kann getestet DIEOX W307 xP a0 werden ob die eingestellten und im an o Anzeigefeld rechts am Bildschirm eingestellten Kommunikationsparameter funktionieren Ma geblich sind die rechts angezeigten Parameter nicht die Stellung der Listbox oder der Auswahlfelder Diese Parameter werden erst durch einen Mausklick in die Schaltfl che bernehmen aktiv Wenn die Daten bertragung funktioniert werden die Firmware Version Softwareversion die am Prozessor des Interface l uft und die Programm Version Version der Labview Programme die am Personalcomputer laufen angezeigt Sollte dabei ein Fehler auftreten berpr fen Sie bitte folgende Punkte e Ist das Interface eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power am Interface Wenn das Interface eingeschaltet ist und die K
137. lassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die diBox wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Mit dem Schiebeschalter Sensormeter 1 Sensormeter 1 Analogeingang Ein Position frad kanal diBox Shunt bzw Sensormeter 2 wird der Sensortyp E Position Srad 5 f E ausgew hlt Mit dem Drehknopf Kanal Position m 10 Ohm diBox erfolgt die Auswahl des Analog Magnetfeld T r 1 Ohm Eingangs der diBox an dem der Sensor AUS Temperatur Grad 1 4 0 1 9hm angeschlossen ist Bei den Kan len 1 2 Druck Pa Positionssensor wird der Messbereich ber die Drehschalter Kraft M Sensor Richtung Teiler BR fi Strom A 1 7 positiv 7 ein an der diBox eingestellt f r die Kan le 3 4 U N stehen die Drehschalter Bereich Kanal 3 4 PEDEN im Programm zur Verf gung Die meisten elektrischen Sensoren liefern eine maximale Sensorspannung von 1 Volt sodass der Messbereich entsprechend gew hlt werden sollte Ein zu gro er Messbereich z B 30 V f hrt zu einer schlechten Messgenauigkeit Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die Anzeige einer Spur ausgeschaltet werden Stellung Aus es wird der Wert 0 angezeigt Die weiteren Bedienungselemente betreffen Parameter f r spezielle Sensoren Wenn der Sensortyp Strom A ausgew hlt wurde mus
138. lendet werden mit denen die Datenwerte der Signale abgelesen werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit den Zahlenkolonnen Signal X Signal Y Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch
139. ler auftreten kann durch Dr cken der RESET Taste am Interface und Neustart des Programms fortgesetzt werden wenn die H ufigkeit der Fehler m ertr glichen Rahmen bleibt z B ein Fehler pro Stunde 1 3 Softwarevoraussetzungen Betriebssystem Microsoft Windows XP Vista Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didakt k der Physik Interface diBox 1 4 Hardwareinstallation Bevor Sie mit der Hardwareinstallation beginnen sollten Sie sicherstellen dass sowohl die diBox als auch das Interface ausgeschaltet und nicht mit dem Netz verbunden sind Netzkabel ausstecken e Verbinden Sie die d Box mit dem Interface Verwenden Sie dazu das 25 polige Flachbandkabel mit dem die diBox bisher am PC angeschlossen war A nern EVETTE z EU TE no o r ra ZT NEN LERNEN a ice BG Ba o Er wie U N EEE EBENEN RER e Verbinden Sie das Interface mit einer seriellen Schnittstelle am Computer 9 poliger m nnlicher Stecker auf der R ckseite des Personalcomputers Verwenden Sie dazu das mitgelieferte 9 polige Kabel Sollte der 9 polige serielle Anschluss am Computer nicht vorhanden sein m ssen Sie wahrscheinlich eine Erweiterungskarte f r einen seriellen Anschluss m Handel kaufen Solche Erweiterungskarten s nd f r folgende Bussysteme erh ltlich o PCI Bus o PCI Express o PCMCIA nur f r Laptops Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface dibo
140. llung keine Verschiebung bzw keine Abschw chung wieder hergestellt werden ohne den Drehschalter auf 0 stellen zu m ssen Dadurch kann schnell zwischen der Standardeinstellung und einer benutzerdefinierten Einstellung hin und hergeschaltet werden 4 66 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Trigger Made aucie Flanke narmal p positiv e 3 U auto rE e j negativ Interface diBox Das Oszilloskop besitzt alle Triggerm sglichkeiten eines modernen k uflichen Oszilloskops Der Schiebeschalter Quelle 1 2 3 4 definiert das Signal das zur Triggerung verwendet wird Der Schiebeschalter Flanke positiv negativ bestimmt ob die Messung bei berschreiten des Triggerpegels Stellung positiv oder bei Unterschreiten Stellung negativ ausgel st wird Der kontinuerliche Schieberegler Pegel definiert die Triggerspannung innerhalb des Messbereichs Der Schiebeschalter Mode bestimmt die Art der Triggerung Stellung kein Die Triggerung ist ausgeschaltet die Signale laufen auf der Anzeige frei durch Stellung auto In der Stellung auto automatische Triggerung erfolgt der Beginn der Datenaufzeichnung wenn das Eingangss gnal den Triggerpegel ber bzw unterschreitet In diesem Fall erreicht man ein stehendes Bild Ist der Triggerpegel h her als die maximale Spannung oder kleiner als die minimale Spannung des Eingangss gnals wird die Messung dennoch ausgel st s
141. lsz hler mit Torsteuerung W hrend der I Messung werden die Impulse am Eingang Z hler Start IN1 der d Box gez hlt Wenn der Eingang Z hler Stop Torl der d Box offen oder auf OV liegt werden die Impulse gez hlt ein Pegel von 5V unterbricht den Z hler Torsteuerung Messzeit Impulsz hler mit vorgegebener Messzeit Nach Imp an In I 2 dem Dr cken des Druckschalters Messen werden die Impulse am Eingang Z hler Start IN1 der diBox w hrend der im Eingabefeld Verz gerung angegebenen Zeit gez hlt Messze Frequenzmessung Nach dem Dr cken des Imp an In f Druckschalters Messen werden die Impulse am Eingang Z hler Star IN1 der d Box w hrend der m Eingabefeld Verz gerung angegebenen Zeit gez hlt Die daraus berechnete Frequenz Imp an In Tor an Tor l m z pd um en o gt oa N O pd oa oo t 1 Stop an Tori Impulsen Eine beliebige Flanke am Eingang Z hler Start IN1 startet die Zeitmessung eine beliebige Flanke am Eingang Z hler Stop Torl der diBox beendet die Zeitmessung a at an n Zeit zwischen zwei unterschiedlichen Dauer eines Impulses low aktiv Diese signal an lori Funktion misst die Zeit des Low Zustands 0V eines Impulses am Eingang Z hler Stop Tor1 t 2 A l der diBox Dauer eines Impulses high aktiv Diese signal an Torl Funktion misst die Zeit des H gh Zustands 5V eines Impulses am E
142. lung A oder Spannungsmessung Stellung V durchgef hrt werden soll Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der diBox Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der d Box eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal3 4 im Programm zur Verf gung Da mit der d Box lediglich Spannungen gemessen werden k nnen erfolgt die Strommessung durch eine Division der gemessenen Spannung durch den Shunt Der Schiebeschalter kann auf die Werte der drei mitgelieferten Shuntwiderst nde und auf einen numerisch eingegeben Widerstandswert eingestellt werden Skaleneinstellung Die Skala des Messinstruments kann mit x0 1 mili bipolar auto OOD den obigen Bedienungselementen x0 2 A U f uud angepasst werden x0 5 id z Y Minimum 1 10 In der Stellung auto des ee normal unipolar manuell Schiebeschalters auto manuell erfolgt die Skalierung durch den eingestellten Bereich entweder an der d Box Kan le 1 2 oder am Programm Kan le 3 4 In der Stellung manuell wird d e Skala durch die numerischen Eingabefelder Maximum und Minimum festgelegt Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist bei automatischer Skalierung aktiv und bestimmt ob die Skala von 0 bis Bereich Stellung unipolar oder von Bereich bis Bereich angezeigt wird Stellung bipolar Der Schiebeschalter milli normal erm glicht die Anzeige in mV mA Stellung milli oder in V A Stellung normal Der Schi
143. lung aus wird jeder Impuls des Drehgebers gemessen Bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten entstehen dadurch hohe Z hlraten was zu Problemen mit der d Box Hardware f hren kann wenn die Positionsmessung mit der d Box erfolgt Wenn der Sensor am Stecker ES1A am Interface verwendet wird empfohlen sollten keinerlei Probleme auftreten In der Stellung Teiler ein wird die Z hlfrequenz auf Kosten der Positionsgenauigkeit auf 1 16 reduziert Diese Stellung sollte daher nur bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten gew hlt werden 99 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox I am Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug so Q Bas erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeusgs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind E srafikwerkzeug en BE PENE e BEN Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeit
144. lung HILFE Laden Einstellung EXIT Spannungsrekorder 2 Kanal geteilt 10 Spur 1 Y Spur2 Y Spur 1 Ein Bipolar Aus Unipolar Invertieren Verschiebung Kanal diBox I 2 gt Y l A Dr Er 3A J w ta Fi s C 9 00 5 Zeit s Abschw chung Spur 2 Ein Bipolar 2 0 Kanal diBox Aus Unipolar 1 4 Invertieren Addieren N 75 Overrange Bereich Kanal 3 Y 03 it 0 1 a L3 0 03 10 Gi 0 01 30 Bereich Kanal 4 Y 03 i at 0 1 z 3 0 03 10 7 i x 0 01 30 zeit fuji Swiv ale swz ale Spuri PAA Spur 2 A Grafikwerkzeug Underrange Verschiebung Abschw chung 0 Bu aj kS i 2 2 2 _ 2 3 3 3 J N 2 Sn 4 4 4 4 CS 70 00 e Messen Abtastzeit ms J 10 _ Anzeigemodus 5 Datenschreiber Angezeigte Zeit s 10 4 Skalen fs ein f aus Gitterintensit t 0 4 0 5 0 6 0 3 yon 0 7 0 8 0 1 0 9 7 N m Speichern Daten Speichern Einstellung HILFE Laden Einstellung EXIT Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Die Programme Rekorder und Rekorder2A sind Zweistrahl Datenrekorder mit denen zwei unterschiedliche Spannungen in gemeinsamen oder getrennten Anzeigen aufgezeichnet werden k nnen Die Abtastrate liegt im Bereich von 10 10000 ms Zur Darstellung schnellerer Signale sollte das Programm Oszilloskop2 oder O
145. m 1 Speichern Daten Speichern Einstellung HILFE Laden Einstellung EN 0 8 0 93 Das Programm Sensorrekorder2 ist ein Zweikanal Datenrekorder mit dem zwei unterschiedliche Sensorsignale n getrennten Anzeigen aufgezeichnet werden k nnen Die Abtastrate liegt im Bereich von 10 10000 ms Zur Darstellung schnellerer Signale sollte das Programm Oszilloskop2 oder Oszilloskop2XY 2 Kanal Oszilloskop verwendet werden wobei die Oszilloskopprogramme allerdings nur Spannungen messen K nnen Jede der beiden Spuren kann ein ausgew hltes Sensorsignal darstellen wobei der Sensor an einem der vier Analog Eing nge der d Box angeschlossen ist Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich der Sensorspannung durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Es stehen drei Anzeigemodi zur Verf gung Im Anzeigemodus Datenschreiber w rd das gemessene Signal nach Bedarf verschoben sodass immer die letzte im Eingabefeld Angezeigte Zeit festgelegte Periode sichtbar ist Scroll Modus Im Anzeigemodus berschreiben beginnt die Anzeige nach der eingestellten Zeit wieder links wobei das 90 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox vorherige Signal nicht gel scht sondern berschrieben wird Im Anzeigemodus Oszilloskop wird die Anzeige nach der
146. mum entweder automatisch durch die Bereichsschalter oder manuell durch Zahleneingabe bestimmt werden Wenn sich der Messwert m unteren Skalenbereich befindet und der Messbereich n cht ver ndert werden soll kann die Skala mit einem Schiebeschalter gedehnt werden 102 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 15 2 Bedienungselemente Mit dem Druckschalter Messen wird die Spannungs i n verz gerung ms Oder Strommessung gestartet oder beendet h t A Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob J FTE eine Einzelmessung Einfach oder eine wiederholte Messung Mehrfach durchgef hrt werden soll In der Stellung Mehrfach bestimmt das numerische Eingabeelement Verz gerung ms die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen Messer Mehrfach Einfach Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der diBox eingestellt da diese keine eigenen 03 i 03 1 l l Ol Pie 0 1 Wie Bereichschalter auf der Box haben 0 03 10 0 03 0 Fu r m m 0 01 a0 0 01 30 Mit dem Schiebeschalter Ein Aus kann die i Shunt voltmeter 1 ma i AE Anzeige auf 0 gesetzt werden Stellung Aus Ein n p l i Die Anzeige des gemessenen Wertes erfolgt nur A 10 ahm j i T v N j ae wenn Ein Aus in der Stellung Ein steht und N 7 0 1 Ohm der Druckknopf Messen aktiviert ist Aus V Der Schiebeschalter A V bestimmt ob eine Strommessung Stel
147. n 20 2 A 3 fi mn In der Stellung auto des Schiebeschalters w 0 5 W x Mn ig auto manuell erfolgt die Skalierung durch den j normal unipolar manuell eingestellten Bereich entweder an der diBox Kan le 1 2 oder am Programm Kan le 3 4 In der Stellung manuell wird die Skala durch die numerischen Eingabefelder Maximum und Minimum festgelegt 110 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist bei automatischer Skalierung aktiv und bestimmt ob die Skala von 0 bis Bereich Stellung unipolar oder von Bereich bis Bereich angezeigt wird Stellung bipolar Der Schiebeschalter milli normal erm glicht die Anzeige in mV mA Stellung milli oder in V A Stellung normal Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 erm glicht es die Skala zu dehnen wenn der angezeigte Wert m unteren Bereich der Skala liegt und der Messbereich nicht angepasst werden soll Dadurch kann eine h here Ablesegenauigkeit auf der analogen Skala erreicht werden Underrange overrange Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe ma i Skala auf rot wenn die angelegte Spannung am Zeigerinstrument B ng Messung gg nicht dargestellt werden kann Ein Aufleuchten der Anzeige Messung bedeutet dass der Analog Disitalkonverter der d Box eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechen
148. n der Triggerpegel zwischen Maximum und Minimum liegt ansonsten bleibt das letzte Signal stehen Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz Zeitachse und Amplitudenachse k nnen gedehnt und verschoben werden Zus tzlich k nnen zwei Cursorlinien eingeblendet werden mit denen die Datenwerte der S gnale abgelesen werden k nnen Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 4 Zahlenkolonnen Zeit und Spannung f r jeden Kanal Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Date kann auch n andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl
149. n wieder ein stehendes Bild Ist der Triggerpegel h her als die maximale Spannung oder kleiner als die minimale Spannung des Eingangssignals wird jedoch keine Messung ausgel st die letzte erfolgreiche Messung bleibt in der Anzeige stehen Diese Art der Triggerung ist dann sinnvoll wenn auf ein einmaliges Signal gewartet werden soll Die Anzeige Trigger leuchtet bei jedem erfolgreichen Triggervorgang kurz gr n auf Dadurch kann die korrekte Einstellung des Triggerpegels einfach kontrolliert werden 1 Fer fscan m3 Die Ablenkgeschwindigkeit wird mit dem Drehschalter Zeit Scan ms 20 Sn im Bereich von 1 ms bis maximal 1000 ms eingestellt Dabei ist zu I u beachten dass die Zeitangabe die Zeit f r eine vollst ndige Messung 1 I Bedeutet Bei konventionellen Oszilloskopen wird die 500 Ablenkgeschwindigkeit hingegen in Zeit Einheit angegeben wobei die 1 a volle Breite des Displays meistens 8 oder 10 Einheiten betr gt Wegen der geringen Bandbreite der Analog Digitalwandler der diBox betr gt die maximale sinnvoll darstellbare Frequenz des Eingangss gnals etwa 10 kHz Die langsamste Ablenkgeschwindiskeit liegt bei 1 s Messung Langsamer var erende Signale etwa Temperaturmessungen ber einen l ngeren Zeitraum k nnen jedoch mit den Recorderprogrammen z B Rekorder 2 Rekorder4 Sensorrekorder2 gemessen werden ee u Bam m Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines B
150. nalog Eing nge der d Box darstellen Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Die Kopplung des Eingangssignals kann mit dem Schiebeschalter AC DC gew hlt werden Da die d Box keine echte Wechselspannungskopplung mit einem Hochpassfilter besitzt wird die AC Kopplung durch numerische Subtraktion des Gleichspannungsmittelwerts berechnet Die Triggerung erfolgt durch das Amplitudensignal wobei die Triggerflanke positiv oder negativ gew hlt werden kann An Triggerm glichkeiten stehen wie beim konventionellen Oszilloskop folgende Modi zur Verf gung kein Trigger Signal l uft frei durch auto Signal wird getriggert wenn der Triggerpegel zwischen Maximum und Minimum liegt ansonsten l uft das Signal frei normal Signal wird getriggert wenn der Triggerpegel zwischen Maximum und Minimum liegt ansonsten bleibt das letzte Signal stehen 28 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Die beiden Anzeigen stellen die Amplitude und das Frequenzspektrum des gemessenen S gnals dar In beiden F llen besteht die Anzeige aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz Zeitachse bzw Frequenzachse und Amplitudenachse k nnen gedehnt und verschoben werden Zus tzlich k nnen zwei
151. nde Position beim Start der Messung auf Null gesetzt ES Wenn ein Schiebeschalter Relais ein aus ein der Stellung ein steht wird am Beginn der Messung das entsprechende Relais gg 100 umgeschaltet Am Ende der Messung f llt das Relais wieder in die Anzeigemodus Anfangsstellung zur ck x Datenschreiber Das Eingabefeld Abtastzeit definiert die Zeit zwischen zwei as Messungen und kann im Bereich von 10 10000 ms gew hlt 2m werden Da die Geschwindigkeit und die Beschleunigung aus den r Messdaten numerisch berechnet werden muss auf eine sinnvolle Einheit Auswahl der Abtastzeit geachtet werden Bei zu kleinen Abtastzeiten j Ort m unterscheiden sich die aufeinanderfolgenden Messwerte nur wenig Die Differenz weist daher einen hohen statistischen Fehler auf was zu gro en statistischen Schwankungen in Geschwindigkeit und Beschleunigung f hrt Das Optimum muss in der Regel Y aus y aus experimentell ermittelt werden Ein guter Startwert liegt bei 10 ms Das Auswahlfeld Anzeigemodus definiert die Art der Anzeige w hrend der Datenaufnahme Es stehen drei Modi zur Verf gung e Datenschreiber Das gemessene Signal wird nach Bedarf verschoben sodass immer die letzte im Eingabefeld Angezeigte Zeit festgelegte Periode sichtbar ist Scroll Modus e berschreiben Die Anzeige beginnt nach der eingestellten Zeit wieder links wobei das vorherige Signal nicht gel scht sondern berschrieben wird e Oszilloskop D
152. nen zur Kalibrierung der 2 ST Digital Analogwandler der d Box Analog Ausg nge Kanal 1 und 2 Es pannuna IWI erden die Nullpunktsfehler Offset und die Verst rkungsfaktoren Gain 1 bestimmt Gehen Sie nach folgender Vorschrift vor die Sie auch auf der Spannung z W M 5 Registerkarte lesen k nnen 1 Schritt Kalibrierung des Nullpunkts Dr cken Sie auf Setzen 0V um beide Analogausg nge etwa auf 0 V zu setzen Messen Sie die tats chlichen Spannungen mit einem guten Voltmeter Spannungi y und tragen Sie die Ergebnisse in die Eingabefelder ein 10 2 Schritt Kalibrierung des Spannungsbereichs Spannung 2 Dr cken Sie auf Setzen 10V um beide Analogausg nge etwa auf 10 V zu 10 setzen Messen Sie die tats chlichen Spannungen mit einem guten Voltmeter und tragen Sie die Ergebnisse in die Eingabefelder ein 3 Schritt Kalibrieren Dr cken Sie auf Kalibrieren um die Parameter der Digital Analogwandler zu berechnen und die Kal brierliste einzutragen Die Ausgangsspannungen werden anschlie end wieder auf O V gesetzt 16 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 2 CalSensor 2 2 1 Programmbeschreibung Das Programm CalSensor dient zur Kalibrierung der Sensoren Die ermittelten Parameter werden vom Programm in einen File sensor cal geschrieben der im selben Verzeichnis wie die brigen d Box Programme liegen sollten Alle diBox P
153. ngswert gesetzt in der Stellung Dazu wird der Analogausgang um das Inkrement erh ht Wenn keine nderung gew nscht wird kann das Inkrement O gew hlt werden Durch Dr cken des Schalters Setzen werden die Analogausg nge auf den Anfangswert gesetzt Diese Funktion sollte verwendet werden wenn schon beim Aufbau der Schaltung definierte Spannungen ben tigt werden berwachung berwachung Mit den Eingabefeldern Minimum und Maximum Minimum AEREN alar Y k nnen Grenzwerte in den gew hlten Einheiten f r Jo ma die beiden gemessenen Werte S gnal X und Signal Y Maximum Analogi v Analog V festgelegt werden Wenn die Grenzen berschritten A 10 0 7 F werden wird die Aufnahme der Kennlinie abgebrochen und die Ausgangsspannungen werden auf die Anfangswerte zur ckgesetzt Au erdem leuchtet die entsprechende Anzeige Alarm X oder Alarm Y rot auf W hrend der Messung werden die aktuellen Ausgangsspannungen in den Anzeigefeldern Analog1 V und Analog2 V angezeigt Skala Gitterintensit t Die Skalenbeschriftung der Anzeige kann durch den gt Air en i n Druckschalter Skala auto manuell gew hlt werden In der ee Stellung auto erfolgt die Skalierung auf Grund von 0 2 j 0 8 Sr E v N J Minimum und Maximum der gemessenen Signale In der u nn Stellung manuell erfolgt die Skalierung mit den Maximum Pi oo i f Em Eingabewerten Minimum Maximum Die Einheit kann J durch den Schiebeschalter Skaleneinstellung normal mill
154. nktionen des Anzeigenmen s nicht zu verwenden da die damit verbunden Parameter von den d Box Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 64 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 8 2 Bedienungselemente Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung gestartet oder beendet Messen Mehrfach Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob eine gt t Einzelmessung Einfach oder eine wiederholte Messung Mehrfach H Y durchgef hrt werden soll Einfach In der Stellung Mehrfach bestimmt das numerische Eingabeelement rarene m Verz gerung ms die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen 100 ater Die Skalenbeschriftung des Oszilloskops y Achse wird durch die Skalen _ l Einstellung des Messbereichs automatisch festgelegt Bei den Kan len 1 a p und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der diBox eingestellt aus gg Kanalz w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den a Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird aitterinkensit t Der Schiebeschalter Skalen ein aus legt fest ob die Skala angezeigt 0 4 0 9 0 6 wird 72 Der Schiebeschalter Gitter Kanall 2 3 4 legt fest von welcher Skala Ha die Gitteranzeige abgeleitet wird nA 23 Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des pe angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in der Stellung 1 wird da
155. ns Relaisi Relais ps ein ein 100 N A W aus aus v Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung gestartet oder beendet Wenn vorher der Druckschalter Position Nullpunkt gedr ckt und ein Positionssignal ausgew hlt wurde wird die entsprechende Position beim Start der Messung auf Null gesetzt Wenn ein Schiebeschalter Relais ein aus ein der Stellung ein steht wird am Beginn der Messung das entsprechende Relais umgeschaltet Am Ende der Messung f llt das Relais wieder in die Anfangsstellung zur ck Der Schiebeschalter Einfach Mehrfach bestimmt ob eine Einzelmessung oder eine Mehrfachmessung durchgef hrt werden soll Das Eingabefeld Verz gerung definiert die Zeit zwischen zwei Messungen und kann im Bereich von 10 10000 ms gew hlt werden Die Skala des Messinstruments kann mit Skaleneinstellung 0 1 bipolar auto den obigen Bedienungselementen angepasst x 0 2 U Maximum 1 werden au UOR n der Stellung auto des Schiebeschalters nE Q y V auto manuell erfolgt die Skalierung durch den eingestellten Bereich entweder an der diBox Kan le 1 2 oder am Programm Kan le 3 4 In der Stellung manuell wird die Skala durch die numerischen Eingabefelder Maximum und Minimum festgelegt Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist bei automatischer Skalierung aktiv und bestimmt ob die Skala von 0 bis Bereich Stellung unipolar oder von Bereich bis Bereich angezeigt wird Stellung bipolar Der Sc
156. nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert 61 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Ww welk Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che wieder abgeschaltet Beim Abschalten des Grafikwerkzeugs mit dem Druckschalter Grafikwerkzeug oder beim Start einer neuen Messung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung z
157. odass das aktuelle Messsignal auf jeden Fall angezeigt wird Der Anfangspunkt des S gnals st dann jedoch zuf llig das Bild l uft durch Stellung normal In der Stellung normal normale Triggerung erfolgt der Beginn der Datenaufzeichnung wenn das Eingangss gnal den Triggerpegel ber bzw unterschreitet In diesem Fall erreicht man wieder ein stehendes Bild Ist der Triggerpegel h her als die maximale Spannung oder kleiner als die minimale Spannung des Eingangss gnals wird jedoch keine Messung ausgel st die letzte erfolgreiche Messung bleibt in der Anzeige stehen Diese Art der Triggerung ist dann sinnvoll wenn auf ein einmaliges Signal gewartet werden soll Die Anzeige Trigger leuchtet bei jedem erfolgreichen Triggervorgang kurz gr n auf Dadurch kann die korrekte Einstellung des Triggerpegels einfach kontrolliert werden 67 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik ea 1 TE m Yerschiebung 0 40506 1 3 ee U 0 2 1 08 Te 0 93 Fu M 0 1 DE M p a zeit Scan ms 20 50 io o 100 a gag 200 2m 500 Fa M i 1000 Interface diBox Die Ablenkgeschwindigkeit wird mit dem Drehschalter Zeit Scan ms im Bereich von 1 ms bis maximal 1000 ms eingestellt werden Dabei ist zu beachten dass d e Zeitangabe die Zeit f r eine vollst ndige Messung bedeutet Bei konventionellen Oszilloskopen wird die Ablenkgeschwindigkeit hingegen in ZeiV Einheit angegeben wobei d
158. og Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der diBox eingestellt da diese DINF u FE keine eigenen Bereichschalter auf der Box haben 0 03 j 10 0 01 Su Bereich Kanal 4 Y Fa f 1 l 01 3 0 03 10 Finn 0 01 30 71 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 4 Zahlenkolonnen Zeit Spannung 1 Zeit Speichern dee Spannung 2 Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ARE ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Date kann auch n andere r ao I Es Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu IASLEINAF nn verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es w rd empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den
159. ogausg ngen des Sensorsteckers geschaltet Sie k nnen daher hier direkt die Ausgangsspannung des Sensors messen 2 Schritt Kalibrierung des Nullpunkts Entfernen Sie alle Massen vom Sensor oder befestigen Sie eine bekannte Masse und warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr driftet Das kann einige Minuten dauern Tragen Sie dann die Masse 0 oder die verwendete Masse und die gemessene Spannung in das Eingabefeld ein 3 Schritt Kalibrierung des belasteten Sensors Belasten S e den Kraftsensor mit einer Masse von etwa 0 2 bis max mal 0 5 kg und warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr driftet Tragen Sie die dann die Masse und die gemessene Spannung in die Eingabefelder ein und dr cken Sie Kalibrieren Hinweis Wenn Sie nur den Nullpunkt kalibrieren und die nominelle Empfindlichkeit von 1 V N beibehalten wollen geben Sie bei Schritt 3 f r Masel den Wert MasseO 1 und f r Spannungl den Wert SpannungO 9 80665 ein Druck Pa Spannungo W 0 Erucki Pa 100 Spannungi W i kalibrieren Diese Registerkarte dient zur Kalibrierung des Drucksensors Gehen Sie nach folgender Vorschrift vor die Sie auch auf der Registerkarte lesen k nnen 1 Schritt Aufbau Verbinden Sie den Drucksensor mit dem Eingang eines A D Kanals Schlie en Sie ein Voltmeter an die beiden Kabeleing nge desselben Kanals Achten Sie auf die Polarit t Diese beiden Buchsen sind parallel zu den Analogeing ngen
160. ogeingang 2 Ein Widerstand von 10 kOhm begrenzt den Basisstrom Eine berwachung der Schaltung ist daher nicht notwendig Die Aufnahme der ersten Kurve erfolgt in der Stellung Neu des Schiebeschalters Neu Dazu Der Analogausgang 2 wird im Bereich von 0 8 V mit Schritten von 0 05 variiert Stellung Scan2 des entsprechenden Schiebschalters der Analogausgang 1 Basisspannung wird vom Programm automatisch auf den Anfangswert 0 7V gesetzt wodurch die erste Kennlinie bei einem kleinen Basisstrom aufgenommen wird Die Messung wir durch Dr cken des Druckschalters Messen gestartet und endet automatisch F r die n chsten Kurven wird der Schiebeschalter Neu Dazu in die Stellung Dazu gebracht Es gen gt jetzt einfach die Messung durch Druck auf Messen neu zu starten In der Stellung Dazu erfolgt vor der Messung automatisch ein Update des nicht gescannten Analogausgangs im Beispiel wird daher der Analogausgang 1 auf 0 8V gesetzt Dann erfolgt wieder der Scan des Analogausgangs 2 und die n chste Kurve des Kennlinienfelds wird gemessen Mit jedem neuerlichen Druck auf Messen wird eine neue Kurve des Kennlinienfelds aufgenommen Insgesamt k nnen 6 Kurven gleichzeitig dargestellt werden 2 4 2 Bedienungselemente Messen Dazu Scan2 Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung gestartet oder beendet U U Der Schiebeschalter Neu Dazu erm glicht die Messung mehrerer I Kurven die in gemeinsam angezeigt werden In der Stellung Neu wird die Anz
161. ontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem mitgelieferten seriellen bertragungskabel mit dem Personalcomputer verbunden e Sitzen die Stecker des seriellen bertragungskabels fest in den Buchsen e Stimmt die eingestellte serielle Schnittstelle COMx mit der seriellen Schnittstelle am PC berein an der das Kabel angeschlossen ist e Ist die d Box eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power an der diBox Wenn die diBox eingeschaltet ist und die Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem mitgelieferten Flachbandkabel mit der d Box verbunden e S tzt das Flachbandkabel fest in den Steckern 14 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox e Wenn Sie eine Erweiterungskarte mit seriellem Interface in ihrem PC verwenden berpr fen Sie ob die zugeh rigen Ger tetreiber installiert wurden Erweiterungskarten werden normalerweise mit einer CD ausgeliefert auf der die Ger tetreiber der Karte zu finden sind Diese Treiber m ssen nach Herstellerangabe installiert werden bevor eine Erweiterungskarte verwendet werden kann Wenn die Kommunikation des Personalcomputers mit dem Interface nicht korrekt funktioniert ist es sinnlos mit der Kalibrierung fortzufahren Stellen Sie auf alle
162. osition m gt lahm Analog Eingangs der diBox an dem der Sensor Magnetfeld T 1 ohm hl er Beiden Kanslen 1 wrdd ee an angeschlossen ist Bei den Kan len wird der k Pal rn Messbereich ber die Drehschalter an der d Box Druck Fa Positionssensor kraft N 0 Sensor Richtung Teiler eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Strom A 1 positiv ein A Drehschalter Bereich Kanal 3 4 im Programm spannung Y 4 t j A zur Verf gung Die meisten elektrischen Sensoren liefern eine maximale Sensorspannung von 1 Volt sodass der Messbereich entsprechend gew hlt werden sollte Ein zu gro er Messbereich z B 30 V f hrt zu einer schlechten Messgenauigkeit Die weiteren Bedienungselemente betreffen Parameter f r spezielle Sensoren Wenn der Sensortyp Strom A ausgew hlt wurde muss der Shunt gew hlt werden ber den der Strom als Spannungsabfall gemessen wird Wenn ein Positionssignal ausgew hlt wurde m ssen die Parameter des Positionssensors angegeben werden Der Schiebeschalter Sensor 1 2 w hlt den Positionssensor aus In der Stellung 1 wird das Signal des Sensors gemessen der unmittelbar am Interface oder an der d Box angebracht ist In der Stellung 2 wird das Signal des zweiten Sensors gemessen der am Sensor 1 angesteckt wurde Der Schiebeschalter Richtung positiv negativ definiert die Drehrichtung des Sensors Der Schiebeschalter Teiler ein aus schaltet den Vorteiler des Positionsz hlers ein oder aus In der Stel
163. ositionssensoren in den Stecker ESIA am Interface wenn Sie bei Festlegung der Kommunikationsparameter im Programm CalDibox die Option Interface gew hlt haben Wenn Sie die Option Dibox gew hlt haben stecken Sie den Sensor in den Stecker ES1 auf der diBox Es gen gt wenn Sie einen der beiden Sensoren kal brieren da beide gelieferten Teile gleich aufgebaut s nd 2 Schritt Kalibrierung des Durchmessers Messen Sie den inneren Durchmesser der schwarzen Scheibe mit einer Schiebelehre Tragen Sie den Durchmesser in das Eingabefeld ein Der nominelle Durchmesser betr gt 0 043 m 43 0 mm 3 Schritt Kalibrierung der Schritte Umdrehung Dr cken Sie Schritte Messen und drehen S e den Sensor gegen den Uhrzeigersinn um eine ganze Umdrehung Die gemessene Schrittzahl wird m nebenstehenden Feld angezeigt Wenn Sie eine ganze Umdrehung beendet haben dr cken Sie wieder Schritte Messen Die gr ne Kontrolllampe leuchtet solange die Messung aktiv ist Die Anzahl der Schritte pro Umdrehung ist bei allen Positionssensoren der d Box ein ganzzahliges Vielfaches von 100 Diese Zahl wird automatisch in das Eingabefeld Schritte pro Umdrehung eingef gt Sie haben die M glichkeit diese Zahl zu ndern wenn Sie einen Positionssensor eines anderen Herstellers verwenden Dr cken Sie dann Kalibrieren um die Werte zu bernehmen 21 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 3 F
164. ppen von Parametern definiert e Schnittstelle Kommunikationsparameter des Interface mit dem angeschlossenen Personalcomputer e Analog Digitalwandler der d Box Analog Eing nge e Digital Analogwandler der d Box Analog Ausg nge Gehen Sie in folgenden Schritten vor um die Kalibrierung durchzuf hren Anschlie en des Interface und der diBox e Schalten Sie den Personalcomputer das Interface und die d Box ab e Verbinden Sie das Interface mit dem mitgelieferten seriellen bertragungskabel mit dem Personalcomputer e Verbinden Sie das Interface und d Box mit dem Flachbandkabel mit dem die d Box fr her mit der Interfacekarte des PCs verbunden war e Schalten Sie den Personalcomputer ein und laden Sie das Betriebssystem e Schalten Sie die diBox ein rote Kontrolllampe leuchtet e Schalten Sie das Interface ein rote Kontrolllampe leuchtet Sichern eines bestehenden Kalibrierfiles dibox cal berpr fen Sie ob im Verzeichnis der diBox Programme normalerweise C Programme d W indows bereits eine Datei d box cal existiert Sie K nnen die Parameter der Datei mit der Schaltfl che Standardwerte von Datei laden Dies wird empfohlen wenn Sie die d Box bereits vorher kal briert haben und nur einen Teil der Parameter z B nur den Digital Analogwandler neu kalibrieren m chten Wenn S e keine Standardwerte laden verwendet das Programm CalDibox als Ausgangsparameter Erfahrungswerte die jedoch keine hohe Genauigkeit aufw
165. r fen dr cken Sie auf Pr fen Im Anzeigefeld sollte dann die Yersion der Firmware des diBox Interfaces erscheinen Firmware Version Programm Yersion DIBOX v3 07 xP 40 Standardwerte 11 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Kalibrieren der Analog Digitalwandler Diese Registerkarte dient zur Kalibrierung der Analog Digitalwandler der d Box Analog Eing nge Kanal 1 bis 4 Es werden die Nullpunktsfehler Offset und die Verst rkungsfaktoren Gain in allen Messbereichen bestimmt Gehen Sie nach der Vorschrift vor die Sie auf der Registerkarte lesen k nnen und kal brieren Sie alle Messbereiche Kalibrierung von Kommunkiation D A A D dibox cal Schnittstelle Analog Digital Digitall nalog Kalibrierung der Analog Digalwandler M esberent A D Kanalo 0 3 Ar i Offset30 2048 0000 Offset 10 2048 0000 ffset3 2048 0000 1 Schritt Kalibrierung des Nullpunkks 0 1 verbinden Sie die Eing nge aller Messkan le der diBox mit Masse n Schalter Beginnen Sie am besten mit 30Y Stellen Sie auch die Schalter f r die Kan le 1 und amp der diBox auf denselben Messbereich Die Messbereiche Offset 1 2048 0000 0 03 Y und 0 01 Y sind nur f r die Messkan le 3 und 4 der dibox m glich 0 01 Offset 03 2048 0000 Stellen Sie in diesem Fall die Schalter auf der dibox Kanal 1 und 2 auf 30 Offset 01 2048 0000 Dr cken Sie dann Messbere
166. r Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die H lfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken in andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Fu
167. r Schiebeschalter auto manuell steht in der Stellung manuell und die manuelle Skaleneinstellung l sst ein Anzeige des Messwerts nicht zu Die manuelle Skalierung sollte angepasst werden oder der Schiebeschalter sollte in die Stellung auto gebracht werden Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und Er p numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus Einstelung UF einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der diBox Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an 107 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt 108 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface dibox
168. r eingebaut werden kann Ebenso verwendet die Software die mittlerweile berholte Technik des direkten Zugriffs auf die Register der Hardware die ab dem Betriebssystem Windows 2000 nicht mehr vorgesehen ist Da auch die Herstellerfirma Graf nicht mehr aktiv ist war an eine Modernisierung oder Weiterentwicklung des Systems n cht mehr zu denken Andererseits wurde es aber gerade m glich die Schaltpl ne der Box zu erhalten und ein neues Konuzept f r den Anschluss der d Box an moderne Personalcomputer zu entwickeln Das neue Interface verwendet die serielle Standardschnittstelle COMx eines Personalcomputers um die Box ber ein neu entwickeltes Interface anzuschlie en Als Softwarebasis wurde das Datenerfassungssystem Labview von National Instruments gew hlt Die serielle Schnittstelle ist in modernen PCs entweder eingebaut oder kann mit k uflichen Erweiterungskarten einfach und kosteng nstig nachger stet werden Labview ist ein Industriestandard zur Datenerfassung und wird das wohl auch n den n chsten Jahren bleiben Damit sind die Voraussetzungen gegeben um die qualitativ gute Hardware der d Box mit ihren Sensoren noch weiter im Unterricht einsetzen zu k nnen Sicherlich kann ein Datenerfassungssystem mit dem heutigen Stand der Technik eine h here Leistungsf higkeit als die d Box erreichen Allerdings sind daf r hohe Investitionen in neue Ger te Sensoren und Software notwendig w hrend die Aufr stung der d Box mit dem neu entwi
169. r nur bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten gew hlt werden Eee gt cp sml Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeusgs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegunsg schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind srafikwerkzeug BA anue delt Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs unten Mitte Vergr erung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste unten rechts Verkleinerung um die Mausposition beim Klick mit der linken Maustaste Grafikwerkzeug Ww w eR Die rechte Schaltfl che Pan schaltet den Mauscursor auf ein Handsymbol und erm glicht das Verschieben des gesamten Bildes linke Maustaste in gedr ckter Stellung halten und das Bild ziehen Zoom und Panmodus werden durch Anklicken der linken kreuzf rmigen Schaltfl che
170. rdaten Verwenden Sie die Schaltfl che Speichern um die gemessenen Interface und Kalibrierdaten in den File d box cal zu speichern Dieser File muss im selben Verzeichnis liegen in dem die d Box Programme liegen normalerweise C Programme D1W indows Nur dann kann der Kal brierfile von den Anwendungsprogrammen gefunden und verwendet werden WICHTIG Vergessen Sie das Speichern der gemessenen Kalibrierdaten nicht da ansonsten ihre M he vergeblich war 13 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 1 2 Bedienungselemente Standardwerte Mit der Schaltfl che Standardwerte von Datei k nnen die Parameter aus einem bestehenden Kalibrierfile d box cal eingelesen werden Dies wird empfohlen wenn S e d e d Box bereits vorher kal briert haben und nur einen Teil der Parameter z B nur den Digital Analogwandler neu kal brieren m chten Wenn Sie keine Standardwerte laden verwendet das Programm CalDibox als Ausgangsparameter Erfahrungswerte d e jedoch keine hohe Genauigkeit aufweisen Wenn der File d box cal bereits existiert wird empfohlen ihn anschlie end in d box bak umzubenennen um die bestehende Kalibrierung zu sichern da Sie am Ende der Kal brierschritte mit der Schaltfl che Speichern einen neuen Kalibrierfile dibox cal erzeugen werden Verwenden Sie die Schaltfl che Speichern um die gemessenen Interface und Kalibrierdaten n den File dibox ca
171. rden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzeige Damit k nnen Grafiken in andere Programme z B Microsoft Word exportiert werden sofern das Programm die Funktion Einf gen Strg V unterst tzt Es wird empfohlen die brigen Funktionen des Anzeigenmen s nicht zu ver
172. ren der Sensoren Diese Registerkarten dient zur Kalibrierung der einzelnen Sensoren Gehen Sie nach der Vorschrift vor die Sie auf den Registerkarten lesen k nnen Kalibrierung der Sensoren sensor calj Schnittstelle Shunks Kraftsensor Drucksensor Temper tursensor M gnetfeldsensor Positionssensor Kalibrierung der Shunts Shunts 1 Schritt Aufbau Shunt 1 0 1000 kalibrieren Sie die Shunts nur dann wenn Sie ein pr zises Ohmmeter Shunti 1 0000 besitzen das Widerst nde in der sr enordnung von 0 1 Ohm auf 3 Shunt10 10 0000 Stellen genau messen kann Verwenden Sie in allen anderen F llen die voreingestellten werte von 0 1 1 bzw 10 Ohm Beachten Sie jedoch die Zuleitungswiderst nde siehe Z Schritt Schritt Messung des Zuleitungswiderstands Messen Sie den Widerstand der Kabel mit der Sie die Shunts an die diBox anschlie en wollen Diese Kabelwiderst nde sind in der Regel 0 1 bis 0 2 Ohm und damit meistens gr lier als der Shunt 0 1 Ohm und beim Shunt 1 Ohm noch immer 10 20 Prozent seines Werts Kalibrieren Sie daher die Shunts indem Sie den Gesamtwiderstand Kabel plus Zuleitungen messen und verwenden Sie bei Strommessungen dieselben Kabel Achten Sie sorgf ltig auf saubere Kontakte der Kabel Shunt 0 1 Ohm 0 1 Ergebnisse in die Eingabefelder ein Dadurch werden die Shunt 1 Ohr Zuleitungswiderst nde in den Anwendungsprogrammen ann hernd korrekt 7 3 Schritt Messung
173. requenzanalysator 2 3 1 Programmbeschreibung na Cursor Frequenzanalysator zz BEA Cursordo 1 54 EA Zursori 0 50 Grafikwerkzeug gt BE z z i z l I I 2 00 2 50 3 00 Zeit ms E E E A l A E Amplitude ik Eee 1 09 0 0488 9 950249 7 960199 EE Zursori a 26 27 2 Frequenz kHz Grafikwerkzeug Amplitude MS Pegel Trigger ES Mode Flanke normal positiv ki auto kein 0 5 0 6 negativ Zeit Scan ms 20 50 iD 2 3100 S ei 5 200 2 500 1 Bipolar AC Kanal diBox Q A 2 3 N Ki p F Unipolar DC 4 Invertieren gt Verschiebung Abschw chung AR g 1 kS f p 2 2 3 3 7 N 7 3 F 4 4 ERBETEN Frequenzbereich D Skalierung 4 3 A dB 0 8 TE 0 27 9 linear 4 I 0 1 1 Q doss Messen Verz gerung ms Jio Mehrfach Einfach Skalen 5 ein aus Gitterintensit t 0 4 0 5 0 6 0 3 yo 0 7 kaS Fai 0 2 0 8 RES 0 9 Fa Cr Bereich Kanal 3 v 0 3 1 m gt 0 1 3 0 03 10 4 0 01 30 Bereich Kanal 4 Y UE A t S 01 0 03 10 N 0 01 0 Speichern 1 Speichern Einstellung Daten Laden 1 Speichern Einstellung FFT HILFE EXIT Das Programm Frequenz ist ein Einstrahloszilloskop mit eingebautem Frequenzanalysator Auf Grund der Gegebenheiten der d Box liegt die Bandbreite bei 10 kHz Die Amplitudenspur kann einen der vier A
174. rigger Signal l uft frei durch e auto Signal wird getriggert wenn der Triggerpegel zwischen Maximum und Minimum liegt ansonsten l uft das Signal frei 63 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox e normal Signal wird getriggert wenn der Triggerpegel zwischen Max mum und Minimum liegt ansonsten bleibt das letzte Signal stehen Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz Zeitachse und Amplitudenachse k nnen gedehnt und verschoben werden Zus tzlich k nnen zwei Cursorlinien eingeblendet werden mit denen die Datenwerte der S gnale abgelesen werden k nnen Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 8 Zahlenkolonnen Zeit und Spannung f r jeden Kanal Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Date kann auch n andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus eine
175. rn der Speichern Messwerte in eine Datei mit 2 Zahlenkolonnen Zeit Spannung Die Pescas Beier Schaltfl che Speichern FFT erm glicht das Speichern der Frequenzen Lader in eine Datei mit 2 Zahlenkolonnen Frequenz Intensit t Die Dateien Dre is s ne eine Textdateien d e mit jedem Text Editor ge ffnet und HILFE bearbeitet werden k nnen Die Dateien k nnen auch in andere Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins 30 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die Hilfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet
176. rogramme verwenden diese Parameter um die von der d Box eingelesenen oder auf die d Box ausgegebenen digitalen Daten in Spannungen und Str me und weiter in Sensorwerte umzurechnen Der File sensor cal st ein normaler Textfile der auch mit Standard Texteditorprogramme z B mit dem Windows Editor editor exe ge ffnet und ver ndert werden kann Es wird jedoch empfohlen nur das Programm Calsensor zu verwenden da nur dann der korrekte Aufbau des Files sichergestellt ist Bevor Sie die Sensoren kalibrieren k nnen m ssen Sie die Kommunikationsparameter die Analog Digitalwandler und die Digital Analogwandler kalibriert haben Verwenden Sie dazu das Programm CalDibox das die Konfigurationsdatei dibox cal erzeugt Pr fen der Kommunikation U Kalibrierung der Sensoren sensor cal E G Schnittstelle Shunts Kraftsensor Orucksensor Temperatursensor Magnetfeldsensor Positionssensor Wichtig Bevor Sie die Sensoren kalibrieren k nnen m ssen Sie die Kommunikationsparameter die Analog Digitalwandler und die Digital Analogwandler kalibriert haben Yerwenden Sie dazu das Programm Calbibox das die Konfiqurationsdatei dibox cal erzeugt Die Kommunikationsparameter werden aus der Datei dibox cal ausgelesen und unterhalb angezeigt Um die Kommunikation zu berpr fen dr cken Sie auf Pr fen Im Anzeigefeld sollte dann die Yersion der Firmware des dibox Interf ces erscheinen Sollte die berpr fung fehls
177. rung dB linear entweder linear Stellung linear oder logar thmisch in Dezibel Stellung dB gew hlt werden Pegel Trigger Das Oszilloskop besitzt alle Triggerm sglichkeiten eines p Mode Flanke modernen k uflichen Oszilloskops ag normal a Der Schiebeschalter Flanke positiv negativ bestimmt ob die Messung bei Uberschreiten des Triggerpegels Stellung MAT m positiv oder bei Unterschreiten Stellung negativ 0 4 kein ea ausgel st wird 0 2 Der kontinuerliche Schieberegler Pegel definiert die Triggerspannung innerhalb des Messbereichs i Der Schiebeschalter Mode bestimmt die Art der Triggerung 2E Stellung kein Die Triggerung ist ausgeschaltet die SHE Signale laufen auf der Anzeige frei durch 0 6 Stellung auto In der Stellung auto automatische 0 8 Triggerung erfolgt der Beginn der Datenaufzeichnung wenn das Eingangssignal den Triggerpegel ber bzw unterschreitet In diesem Fall erreicht man ein stehendes Bild Ist der Triggerpegel h her als die maximale Spannung oder kleiner als die minimale Spannung des Eingangss gnals wird die Messung dennoch ausgel st sodass das aktuelle Messs gnal auf jeden Fall angezeigt wird Der Anfangspunkt des Signals ist dann jedoch zuf llig das Bild l uft durch Stellung normal In der Stellung normal normale Triggerung erfolgt der Beginn der Datenaufzeichnung wenn das Eingangss gnal den Triggerpegel ber bzw unterschreitet In diesem Fall erreicht ma
178. rzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt die H lfedatei an Mit der Schaltfl che EXIT wird das Programm verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Labview Anzeigen wie die Anzeigefl che dieses Programms bieten standardm ig weitere Funktionen die durch einen Rechtsklick mit der Maus aufgerufen werden Dazu geh ren e Daten kopieren kopiert das Bild der Anzeige in die Windows Zwischenablage oder in einen File e Vereinfachtes Bild exportieren kopiert eine Liniengrafik der Anzeige in die Windows Zwischenablage Da hier die Hintergrundfarbe wei ist sollte die Farbe von wei en Spuren mit dem Werkzeug Diagrammparameter vorher auf eine andere Farbe ge ndert werden e Graph l schen l scht die Daten aus der Anzei
179. s Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit der linken Maustaste in die Farbanzeige unterhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der die Farbe des Gitters festgelegt wird Bereich Kanal 3 Y Bereich Kanal 4 Y 0 3 03 1 Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die 3 Messbereiche auf den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der diBox eingestellt da diese keine eigenen Bereichschalter auf der Box haben Fu 1 1 1 1 01 ve u a 0 03 j 10 0 03 j r a a N 0 01 30 0 01 Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der 1 Messwerte in eine Datei mit 8 Zahlenkolonnen Zeit und Spannung f r eeen jeden Kanal Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor r ge ffnet und bearbeitet werden kann Die Datei kann auch in andere Laden i i Programme importiert werden um die gemessenen Daten weiter zu verarbeiten Die Schaltfl che Speichern Einstellung erm glicht es die derzeitigen Einstellungen des Programms d h alle Schalterstellungen und numerischen Eingaben in einer Datei abzuspeichern Mit der Schaltfl che Laden Einstellung k nnen Einstellungen aus einer Datei wieder ins Programm geladen werden Jedes der d Box Programme verf gt ber einen eigene Satz von Einstellungen Es muss daher darauf geachtet werden nur Einstellungen zu laden die vom selben Programm gespeichert wurden Die Schaltfl che HILFE zeigt di
180. s Programms Festlegen der Kommunikationsparameter CalDibox Kal brieren der Analog Digitalwandlser und der Digital Anaolgwandler der d Box CalSensor Kal brieren der Sensoren Frequenz Einstrahloszilloskop mit eingebautem Frequenzanalysator Fourieranalyse des S gnals Messung von S gnalverh ltnissen und Phasenverschiebungen n Zweipolen als Funktion der Frequenz Impedanz Transimpedanz Verst rkung Bode Plots Impedanz Messung von Kennlinien elektronischer Bauteile Widerstand Diode Transistor Feldeffekttransistor Analog und Digitalanzeige von Wechselspannungen und Wechselstr men ein Instrument Multimeter2 Analog und Digitalanzeige von Wechselspannungen und Wechselstr men zwei Instrumente Oszilloskop2 Zweikanal Oszilloskop ohne XY Darstellung Kennlinie Multimeter Oszilloskop2XY Zweikanal Oszilloskop mit XY Darstellung Oszilloskop4 V ierkanal Oszilloskop Positionssensoren Spannungen eine Anzeige f r beide Signale Spannungen getrennte Anzeige f r beide S gnale Signale Sensormeter2 Analog und Digitalanzeige von Sensorsignalen zwei Instrumente Sensorrekorder2 Zweikanal Datenrekorder zur Aufzeichnung langsam var ierender Sensorsignale Messung der Abh ngigkeit eines Sensorsignals von einem anderen SensorXY Sensorsignal Anzeige als XY Plot Voltmeter Analog und Digitalanzeige von Gleichspannungen oder Gleichstr men ein Instrument Voltmeter2 Analog und Digital
181. s der Shunt gew hlt werden ber den der Strom als Spannungsabfall gemessen wird Wenn ein Positionssignal ausgew hlt wurde m ssen die Parameter des Positionssensors angegeben werden Der Schiebeschalter Sensor 1 2 w hlt den Positionssensor aus In der Stellung 1 w rd das S gnal des Sensors gemessen der unmittelbar am Interface oder an der d Box angebracht ist In der Stellung 2 wird das Signal des zweiten Sensors gemessen der am Sensor 1 angesteckt wurde Der Schiebeschalter Richtung positiv negativ definiert die Drehrichtung des Sensors Der Schiebeschalter Teiler ein aus schaltet den Vorteiler des Positionsz hlers ein oder aus In der Stellung aus wird jeder Impuls des Drehgebers gemessen Bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten entstehen dadurch hohe Z hlraten was zu Problemen mit der d Box Hardware f hren kann wenn die Positionsmessung mit der d Box erfolgt Wenn der Sensor am Stecker ES1A am Interface verwendet wird empfohlen sollten keinerlei Probleme auftreten In der Stellung Teiler ein wird die Z hlfrequenz auf Spannung negativ 88 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Kosten der Positionsgenauigkeit auf 1 16 reduziert Diese Stellung sollte daher nur bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten gew hlt werden Underrange Owerrange Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe B iili Skala M auf rot wenn die angelegte Spannung am Ze
182. s vorherige Signal nicht gel scht sondern berschrieben wird e Oszilloskop Die Anzeige wird nach der Anzeigeperiode gel scht es wird dann eine neue Spur geschrieben Das Eingabefeld Angezeigte Zeit definiert die in der Anzeige sichtbare Zeitperiode Die maximale Anzahl der aufgezeichneten Punkte ist 100000 SEER Ake Die Skalenbeschriftung des Rekorders y Achse Spur1 2 V wird f ein h Spur2 durch die Einstellung des Messbereichs automatisch festgelegt Bei den A Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der diBox eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Gitterintensit t Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird 0 405 0 5 Der Schiebeschalter Skalen ein aus legt fest ob die Skala angezeigt 0 3 t 0 7 wird Der Schiebeschalter Gitter Spur2 Spurl nur Rekorder legt fest 0 2 46 ob das Gitter von der Skala der Spur2 oder der Skala der Spurl abgeleitet 0 1 I 09 wird Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des O j 1 angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in der Stellung 1 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit der linken Maustaste in die Farbanzeige unterhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der die Farbe des Gitters festgelegt wird aus y Spurl Bereich Kanala Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die Messbereiche auf H 1 den Anal
183. se Zeit y Achse Spurl bzw Spur2 darf jedoch nicht ver ndert werden Es ist in Labview leider nicht m glich diese nderung zu blockieren Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst 74 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 10 Rekorder2 Rekorder2A 2 10 1 Programmbeschreibung Spannungsrekorder 2 Kanal 10 Spur 1 Y o I Spur 1 Ein Bipolar Aus Unipolar Invertieren Kanal diB anal diBox 0 1 1 2 gt Y f 2 37 _ 1 ai Ya 4 S C 3 00 Verschiebung Zeit s Abschw chung 1 10 5 9 10 Spur 2 Kanal diBox Ein Bipolar 2 vw Q A z nds Aus Unipolar 1 4 Invertieren Addieren N Overrange l Bereich Kanal 3 v 0 3 1 Sr 0 1 3 0 03 10 Z 0 01 30 Bereich Kanal 4 Y 0 3 1 ER 0 1 3 0 03 10 Pa z 0 01 30 Zeit s amp pei uu Spur 1 v affey Spur 2 v E N Grafikwerkzeug Underrange Abschw chung f 2 2 2 2 0 26 4 4 4 4 9 00 C a 0 00 alel EIER Messen Abtastzeit ms 10 A _ Anzeigemodus J Datenschreiber Angezeigte Zeit s Hio Skalen Gitter y ein SpurZ aus Spuri Gitkerintensit t 0 4 0 5 0 6 0 3 ee 0 7 waj al 0 2 0 8 0 1 0 9 r S u Speichern Daten Speichern Einstel
184. sensor nur dann wenn Sie einen weiteren Magnetfeldi Tesla geeichten Magnetfeldsensor besitzen Verwenden Sie in allen anderen 0 1 F llen die vom Hersteller angegebenen Eichwerte die bereits in den Spannungi v Eingabefeldern eingetragen sind Das Messen von berechneten 3 _ Magnetfeldern liefert in der Regel ungenauere Ergebnisse 2 Schritt Messung von Magnetfeld 0 Messen S e ein Magnetfeld mit dem geeichten Magnetfeldsensor und anschlie end mit dem Sensor der d Box an der exakt gleichen Stelle Tragen Sie die dann das Magnetfeld gemessen mit dem geeichten Sensor und die gemessene Spannung mit dem Sensor der d Box in die Eingabefelder ein 3 Schritt Messung von Magnetfeld 1 Messen S e ein anderes Magnetfeld mit dem geeichten Magnetfeldsensor und anschlie end mit dem Sensor der d Box an der exakt gleichen Stelle Tragen S e d e dann das Magnetfeld gemessen mit dem geeichten Sensor und die gemessene Spannung mit dem Sensor der diBox in die Eingabefelder ein und dr cken Sie Kalibrieren 26 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Durchmesser m 0 043 Er Schritte Messer o Schritte Umdrehung 400 Kalibrierer Interface diBox Diese Registerkarte dient zur Kal brierung des Positionssensors Gehen Sie nach folgender Vorschrift vor die Sie auch auf der Registerkarte lesen k nnen 1 Schritt Aufbau Stecken Sie einen der beiden P
185. sera ae na ea 56 2 7 1 Prosrammbeschreibuns aussen 56 2 62 Bedienunsselemente asien 58 2 8 OSZUL OS Kopiere 63 2 8 1 Prost nmimbeschreibune ze ira 63 2 8 2 Bedienunsselemente een 65 2 9 POS HON n E reeee 70 2 9 1 Pr stammbeschreibun2 na u2 wire 70 2 92 Bedienunsselemenlessisnesesie a ee 72 2 310 Rekorde z RekagI N ersehen a A eE 75 2 10 11 Br srammbeschreib nssa n suen a a a 75 2 102 Bedienunssc lemen Earner a 71 ll REKO en ee ee uses Sl 2 11 1 2 Programmbeschreibuns ne a Sl 2 112 Bedienunzselemente nase ee 82 2 12 SON Or zen E ee 86 2 121 Prosrammbeschreiminsa eesessas au 86 2 522 Bedien nssekementen sn 87 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 153 gt SENSOrrEKorder antenne ueber 90 2 153 BrosrammbeschreiDuns aese a E E 90 22 Bedienunsselk mente een 92 2 SENSOR a en ee ee 96 2 141 Pr gtammbeschreibine ars en 96 2 142 Bedienunsseke mente ee aa a 98 2 NONE OE euere ee ee 102 2 15 Prostam nbeschreibuns eesis A a E 102 2 152 Bedienunsselementen eiisa ea ae 103 2 19 Voel ee sense 105 2 191 X Prostammbeschreib nss an 105 2 162 Bedienungselemente eneen a 106 27 AN O T a S 109 2 11 Pro rammbe schreibunt ucensckhe a a 109 22 Bedienon seleme see ee ea 110 2 19 ACoA eee 112 2 18 1 Prosrfammbeschreibune ausesiar E 112 2 182 Bedien nsseke meinten 113 3 Experimente und Enistell nsen ans aa ar 116 4
186. sonalcomputer verbunden ist im Beispiel COMI und dr cken Sie auf bernehmen Firmware version Programm Version Klicken S e dann auf die Schaltfl che Pr fen Das Programm versucht nun die Version der Firmware Programm das auf dem Mikroprozessor im Interface l uft und die Version der diBox Anwendungsprogramme auszulesen Wenn dies erfolgreich verl uft sehen Sie folgendes Fenster Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Kalibrierung von Kommunkiation D A A D dibox cal Schnittstelle Analog Digital Digital Analog Einstellen der Kommunikationsparameter Communication w hlen Sie die serielle Schnittstelle aus an der das diEox Interface DiboxPort CoMi am Computer angeschlossen ist und dr cke Sie auf bernehmen Baudrate 115200 Die bertragungsrate Baudrate ist auf 115200 baud fixiert DiboxTimer F LSE Die weiteren bertragungsparameter sind RER 5 Bit Workl nge keine Parit t kein Handshake cami w hlen Sie die Schnittstelle die Sie f r den Positionssensor und die u INT1 INTZ Timerfunktionen verwenden wollen O Dibox Es wird empfohlen die Schnittstelle am Interface zu verwenden da diese bei schnellen Signalen wesentlich sicherer und leistungsf higer ist Interface Wichtig Setzen Sie die Kommunikationsparameter bevor Sie weitere Kalibrierungen vornehmen Um die Kommunikation zu berpr fen dr cken
187. ssene Sensorspannung nicht mehr driftet Das kann einige Minuten dauern Tragen Sie dann den Luftdruck und die gemessene Spannung in das 0 Eingabefeld ein Spannungd V 3 Schritt Kalibrierung des belasteten Sensors Drucki Pa Schlie en Sie eine Pumpe mit Manometer an den Drucksensor an fr erzeugen Sie einen berdruck von etwa 50 Pa ber dem Luftdruck dan warten Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr driftet Spannungi v Tragen Sie die dann den absoluten Druck und die gemessene Spannung 7 in die Eingabefelder ein und dr cken Sie Kalibrieren L Hinweis Wenn Sie nur den Nullpunkt kalibrieren und die nominelle Empfindlichkeit von 0 01 Y Pa beibehalten wollen geben Sie bei Schritt 3 f r Drucki den Wert Druck 100 und f r Spar nungl den Wert Spannung 1 ein Standardwerte 20 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface dibox Kalibrierung der Sensoren sensor calj Schnittstelle Shunts Kraftsensor Drucksensor Temperatursens or Magnetfeldsensor Positionssensor Kalibrierung des Temperatursensors E Temperatur 1 Schritt Aufbau Offsetvolt 0 0000 verbinden Sie den Temperatursensor mit dem Eingang eines AD Kanals Yoltpro amp rad 0 010000 Schlie en Sie ein Yoltmeter an die beiden Kabeleing nge desselben Yoltprosradhominell 0 010000 Kanals Achten Sie auf die Polarit t Diese beiden Buchsen sind parallel z
188. ssung kehrt die Anzeige zur automatischen Skalierung zur ck Fr zg E Tea Me Die Schaltfl che Ein Aus Es LUSO i Lo mda l SEM Cursor 1 98 0 078 oberhalb der Anzeige blendet gz zwei Cursorlinien ein oder aus ii in die an die gemessenen Datenpunkte der Kurvenform gebunden s nd und deren Werte m dazugeh rigen Anzeigebereich dargestellt werden Die Bewegung der Cursorlinien kann auf zwei Arten erfolgen Ziehen mit der Maus Dazu sollte das Grafikwerkzeug abgeschaltet sein oder im Modus Cursorbewegung sein siehe oben Der Mauszeiger wird dann ber eine der vertikalen Cursorlinien gebracht und die Linie mit der Maus gezogen linke Maustaste gedr ckt lassen und Maus bewegen Die horizontale Linie folgt dann den Datenpunkten die Koordinaten des Schnittpunkts werden m Anzeigebereich dargestellt Ziehen mit den Bewegungssymbolen unterhalb der Schaltfl che Ein Aus Durch Klicken linke Maustaste zur Wiederholung gedr ckt lassen in die rautenf rmigen Schaltfl chen werden die Cursorlinien bewegt Durch Anklicken der kreuzf rmigen Symbole Wa links der Cursornamen CursorO und Cursorl k nnen diese blockiert werden sodass nur einer oder auch beide Cursor bewegt werden k nnen Mit einem Rechtsklick n das Symbol kann die Zuordnung der Cursorlinien zu den einzelnen Plots ge ndert werden Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige ang
189. st jedoch nur dann ne Bes wirksam wenn der Druckschalter links unterhalb des T 2 00 T 710 00 Drehschalters bet tigt angeklickt wird sodass die kleine Kontrolllampe im Schalter gr n aufleuchtet Durch Ausschalten kann stets die Standardeinstellung keine Verschiebung bzw keine Abschw chung wieder hergestellt werden ohne den Drehschalter auf O stellen zu m ssen Dadurch kann schnell zwischen der Standardeinstellung und einer benutzerdefinierten Einstellung hin und hergeschaltet werden EB e m Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug ee erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeusgs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige Schaltfl che Cursorbewegung schaltet die Funktion der anderen beiden Fl chen aus und erm glicht dadurch das Ziehen der Cursorlinien wenn diese eingeschaltet sind Die mittlere Schaltfl che Zoom blendet ein Fenster ein mit dem ein Bereich der Anzeige mit der Maus ausgew hlt werden kann Die Funktionen sind wie folgt definiert oben links Auswahl eines rechteckigen Bereichs oben Mitte Auswahl eines Bereichs auf der Zeitachse oben rechts Auswahl eines Bereichs auf der Amplitudenachse unten links Auswahl des gesamten Bereichs 84 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Di
190. stitut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 15 Voltmeter 2 15 1 Programmbeschreibung Yolt Amperemeter DC E m amp VYoltmeter 1 Einheit 0 02 0 0 01 0 02 0 04 en 0 04 De er i t un Undsrrange i Overrange B ili ZZ w Skala B BA ung o 000 F Messung B u 1 Kanal di ox Shunt Skaleneinstellung r daz x0 1 milli Hpo sc 2 3 1 E f 10 Ohm xiz Eoo m a 0 5 Minimum 10 Pi E 1 4 0 1 Ohm TE amd unipolar manuell Aus Bereich 3 Y Bereich Kanal 4 Y Messer Mehrfach 0 3 v v on ms nr 2 Speichern Q ER 0 1 Einstellung s 10 2 E Lader 1037 0 037 10 Einfach er I Einstellung EXIT i u 0 01 30 Das Programm Voltmeter dient zur Messung von Gleichspannungen oder Gleichstr men wobei das Ergebnis sowohl analog Zeigerstellung als auch digital angezeigt wird Da die diBox nur Spannungen messen kann werden Str me als Spannungsabfall ber einen Shuntwiderstand bestimmt Jeder der vier Analog Eing nge der diBox kann gew hlt und angezeigt werden Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der diBox eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Die Skala der Anzeige kann nach Bedarf angepasst werden Die Einheit ist V A oder mV mA der Skalenbereich bipolar max max oder unipolar 0 max wobei Minimum und Max
191. szilloskop2XY 2 Kanal Oszilloskop verwendet werden Jede der beiden Spuren kann einen der vier Analog Eing nge der d Box darstellen Bei den Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird Es stehen drei Anzeigemodi zur Verf gung Im Anzeigemodus Datenschreiber wird das gemessene Signal nach Bedarf verschoben sodass immer die letzte im Eingabefeld Angezeigte Zeit festgelegte Periode sichtbar ist Scroll Modus Im Anzeigemodus berschreiben beginnt die Anzeige nach der eingestellten Zeit wieder links wobei das vorherige Signal nicht gel scht sondern berschrieben wird Im Anzeigemodus Oszilloskop wird die Anzeige nach der Anzeigeperiode gel scht und eine neue Spur geschrieben Die maximale Anzahl der aufgezeichneten Punkte ist 100000 Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz Die Amplitudenachse kann gedehnt und verschoben werden Wenn nicht gemessen wird erm glicht ein Grafikwerkzeug Zoom und Panfunktionen sodass beliebige Ausschnitte der Anzeige mit der Maus ausgew hlt und angezeigt werden k nnen Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speichern der Messwerte in eine Datei mit 4 Zahlenkolonnen Zeit Spannung 1 Zeit Spannung 2 Die Datei ist eine Textdatei die mit jedem Text Editor ge ffnet und b
192. t tigt e Die Anzeige zeigt die gemessene Frequenz sowie Amplitude und Phasenverschiebung der Eingangssignale Die Werte werden durch Dr cken von Eingabe bernommen e Anschlie end werden am Funktionsgenerator weitere h here Frequenzen eingestellt und die Messwerte wieder mit Eingabe bernommen e Auf diese Weise wird der Frequenzgang des Amplitudenverh ltnisses und der Phasenverschiebung aufgezeichnet Nach der h chsten Frequenz wird die Messung durch erneutes Dr cken von Messen beendet e Anschlie end k nnen Bauteile ver ndert werden und in der Stellung Dazu des Schiebeschalters Dazw Neu weitere Kurven hinzugef gt werden Das Amplitudenverh ltnis kann folgende Bedeutungen haben e Signal X ist eine Spannung Signal Y ist eine Spannung Y X ist eine elektronische Verst rkung es entsteht ein Bode Plot e Signal X ist ein Strom Signal Y ist eine Spannung Y X ist eine Impedanz oder Trans mpedanz e Signal X ist eine Spannung Signal Y ist ein Strom Y X ist ein Leitwert e Signal X ist ein Strom Signal Y ist ein Strom Y X ist ein Stromverh ltnis Mit verschiedenen Schaltungen k nnen so die Impedanzen von Bauteilen oder Zweipolen elektronische Verst rkungen gemessen und dargestellt werden Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz die Amplitudenachse kann entweder manuell oder automatisch logar thmisch oder linear skaliert werden Wenn nicht gemessen wird
193. t dem Druckschalter Messen wird die Messung gestartet oder beendet a I Der Schiebeschalter Mehrfach Einfach bestimmt ob eine Einzelmessung Einfach oder eine wiederholte Messung Mehrfach durchgef hrt werden soll Einfach In der Stellung Mehrfach bestimmt das numerische Eingabeelement Verz gerung ms Verz gerungl ms die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen Mm Skalen aitter Die Skalenbeschriftung des Oszilloskops y Achse Spur1l 2 V wird zen A apr durch die Einstellung des Messbereichs automatisch festgelegt Bei den laus Ay Spuri Kan len 1 und 2 wird der Messbereich durch den Schalter an der d Box eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den EEE Schalterelementen Bereich Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird A n Sa Ri Der Schiebeschalter Skalen ein aus legt fest ob die Skala angezeigt EF sh wird ne AS Der Schiebeschalter Gitter Spur2 Spurl lest fest ob das Gitter von der 01 o 0 Skala der Spur2 oder der Skala der Spurl abgeleitet wird Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in der Stellung 1 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit der linken Maustaste in die Farbanzeige unterhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der die Farbe des Gitters festgelegt wird Bereich Kanala Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 wer
194. t zus tzlich einen Druckschalter Addieren mit dem Spurl und Spur2 addiert und als Signal 2 angezeigt werden k nnen In Kombination mit dem Druckschalter Invertieren k nnen auch Differenzen berechnet werden 18 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Die beiden Spuren die in der Anzeigefl che dargestellt werden k nnen durch die beiden Drehschalter Verschiebung und Abschw chung innerhalb der 2 k z k z i i Anzeige verschoben sowie verkleinert oder vergr ert A m N J werden Die eingestellte Modifikation ist jedoch nur dann 4 4 4 4 wirksam wenn der Druckschalter links unterhalb des CD 0 00 C o o Drehschalters bet tigt angeklickt wird sodass die i ni kleine Kontrolllampe im Schalter gr n aufleuchtet Durch Ausschalten kann stets die Standardeinstellung keine Verschiebung bzw keine Abschw chung wieder hergestellt werden ohne den Drehschalter auf O stellen zu m ssen Dadurch kann schnell zwischen der Standardeinstellung und einer benutzerdefinierten Einstellung hin und hergeschaltet werden Yerschiebung Abschw chung Te ae pn af Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeugs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch skaliert werden Die linke kreuzf rmige
195. te Messung Mehrfach Einfach durchgef hrt werden soll In der Stellung Mehrfach bestimmt das numerische Eingabeelement Verz gerungl ms die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Messungen Verz gerung ms a 100 Skalen Die Skalenbeschriftung des Oszilloskops wird durch die Einstellung des ein Messbereichs automatisch festgelegt Bei den Kan len 1 und 2 wird der U m Messbereich durch den Schalter an der diBox eingestellt w hrend bei den Kan len 3 und 4 der Messbereich mit den Schalterelementen Bereich aitterintensit t Kanal 3 4 am Bildschirm gew hlt wird 0 405 0 6 Der Schiebeschalter Skalen ein aus legt fest ob die Skala angezeigt wird asi e i AF Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des angezeigten 0 j 05 Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in der Stellung 1 0 17 we 703 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt Durch einen Klick mit Dr der linken Maustaste in die Farbanzeige unterhalb des Drehschalters wird eine Farbauswahlpalette angezeigt mit der d e Farbe des Gitters festgelegt wird Bereich Kanalafy Mit den Drehschaltern Bereich Kanal3 4 werden die Messbereiche auf 03 1 den Analog Eing ngen Kanal3 und Kanal4 der d Box eingestellt da EP u E diese keine eigenen Bereichschalter auf der Box haben 0 03 fiu i Ge 0 01 ci Bereich Kanal 4 s l 0 1 Ta pes 0 03 10 we 0 01 30 Die Schaltfl che Speichern Daten erm glicht das Speiche
196. te folgende Punkte e Ist das Interface eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power am Interface Wenn das Interface eingeschaltet ist und die Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem mitgelieferten seriellen bertragungskabel mit dem Personalcomputer verbunden e Sitzen die Stecker des seriellen bertragungskabels fest in den Buchsen 23 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox e Stimmt die eingestellte serielle Schnittstelle COMx mit der seriellen Schnittstelle am PC berein an der das Kabel angeschlossen ist e Ist die d Box eingeschaltet d h leuchtet die rote Kontrolllampe Power an der d Box Wenn die diBox eingeschaltet ist und die Kontrolllampe nicht leuchtet fehlt die Netzspannungsversorgung Kabel pr fen Hauptschalter pr fen e Ist das Interface mit dem mitgelieferten Flachbandkabel mit der d Box verbunden e S tzt das Flachbandkabel fest in den Steckern e Wenn Sie eine Erweiterungskarte mit seriellem Interface in ihrem PC verwenden berpr fen Sie ob die zugeh rigen Ger tetreiber installiert wurden Erweiterungskarten werden normalerweise mit einer CD ausgeliefert auf der die Ger tetreiber der Karte zu finden sind Diese Treiber m ssen nach Herstellerangabe installiert werden bevor eine Erweiterungskarte verwendet werden kann Um
197. tiv Gitterintensit t 0 4 0 5 0 6 0 3 eier 0 7 nr Pr 0 2 0 8 116 gt 0 9 2 u Speichern Daten Speichern Einstellung HILFE Laden Einstellung EXIT Das Programm Position ist ein Datenrekorder mit dem Signale der Positionssensoren aufgezeichnet werden k nnen Die Abtastrate liegt im Bereich von 10 10000 ms Aus dem Ortssignal Ort Winkel in Grad oder Radiant werden die Geschwindigkeit und die Beschleunigung numerisch durch Differenzenbildung berechnet Es stehen drei Anzeigemodi zur Verf gung Im Anzeigemodus Datenschreiber w rd das gemessene Signal nach Bedarf verschoben sodass immer die letzte im Eingabefeld Angezeigte Zeit festgelegte Periode sichtbar ist Scroll Modus Im Anzeigemodus berschreiben beginnt die Anzeige nach der eingestellten Zeit wieder links wobei das vorherige Signal nicht gel scht sondern berschrieben wird Im Anzeigemodus Oszilloskop wird die Anzeige nach der Anzeigeperiode gel scht und eine neue Spur geschrieben Die maximale Anzahl der aufgezeichneten Punkte ist 100000 Am Beginn der Messung kann die Position des Positionssensors auf null gesetzt werden Position Nullpunkt Ebenso k nnen die Relais der d Box umgeschaltet werden um externe Ger te zu schalten Am Ende der Messung kehren die Relais wieder in ihren Ausgangszustand zur ck Die Anzeige besteht aus der eigentlichen Anzeigefl che mit Skalenbeschriftung und Gitternetz Die Amplitudenachse kann entweder m
198. u den Analogeing ngen des Sensorsteckers geschaltet Sie k nnen daher hier direkt die Ausgangsspannung des Sensors messen Messen Sie die Temperaturen mit einem Thermometer in Grad Celsius Schritt Kalibrierung des Nullpunkts Yerwender Sie ein Gemisch aus zersto enerm Eis und Wasser und BEE messen Sie die Temperatur mit einem pr zisen Thermometer Warten D Sie bis die gemessene Sensorspannung nicht mehr driftet Das kann u einige Minuten dauern Tragen Sie die dann die gemessenen Temperatur nahe 0 Grad und die O gemessene Spannung in die Eingabefelder ein TemperaturO srad Spannungd Y 3 Schritt Kalibrierung des Siedepunkts om Temperaturi Grad Erhitzen Sie Wasser bis zum Siedepunkt und messen Sie die Temperatur m mit einem pr zisen Thermometer Warten Sie bis die gemessene 100 Sensorspannung nicht mehr driftet Spannungi W Tragen Sie die dann die gemessenen Temperatur nahe 100 Gradi und 17 die gemessene Spannung in die Eingabefelder ein und dr cken Sie ES Kalibrieren Kalibrieren Hinweis Sie k nnen auch 2 beliebige andere Temperaturen verwenden Achten Sie aber jedenfalls dass die Temperaturen und Spannungen nicht driften thermisches Gleichgewicht Standardwerte or Datei Kalibrierung der Sensoren sensor calj Pasitionssensor Kalibrierung des M agnetfeldsensors Hallsensor Magnetfeld 1 Schritt Aufbau Offsetvolk 0 0000 Kalibrieren Sie den Hallsensor nur dann wenn
199. und ver ndert werden kann Es wird jedoch empfohlen nur das Programm CalDibox zu verwenden da nur dann der korrekte Aufbau des Files sichergestellt ist CalSensor Das Programm CalSensor dient zur Kalibrierung der Sensoren Die ermittelten Parameter werden vom Programm in einen File sensor cal geschrieben der im selben Verzeichnis wie die brigen diBox Programme liegen sollten Bei der Standardinstallation ist dies das Verzeichnis C Programme DiWindows Alle diBox Programme verwenden diese Parameter um die von der diBox eingelesenen oder auf die diBox ausgegebenen digitalen Daten in Spannungen und Str me und weiter in Sensorwerte umzurechnen Der File sensor cal ist ein normaler Textfile der auch mit Standard Texteditorprogramme z B mit dem Windows Editor editor exe ge ffnet und ver ndert werden kann Es wird jedoch empfohlen nur das Programm Calsensor zu verwenden da nur dann der korrekte Aufbau des Files sichergestellt ist Bevor Sie die Sensoren kalibrieren k nnen m ssen Sie die Kommunikationsparameter die Analog Digitalwandler und die Digital Analogwandler kalibriert haben Verwenden Sie dazu das Programm CalDibox das die Konfigurationsdatei dibox cal erzeugt Die Programme werden wie normale Windows Anwendungsprogramme gestartet Start Alle Programme DiWindows CalDibox Start Alle Programme DiWindows CalSensor Folgen S e dann den Anweisungen im Programm oder lesen Sie die Programmbeschreibung in di
200. ur ck Fr zg E Tea Me Die Schaltfl che Ein Aus Es LUSO i Lo mda l SEM Cursor 1 98 0 078 oberhalb der Anzeige blendet gz zwei Cursorlinien ein oder aus i S die an die gemessenen Datenpunkte der Kurvenform gebunden sind und deren Werte im dazugeh rigen Anzeigebereich dargestellt werden Die Bewegung der Cursorlinien kann auf zwei Arten erfolgen Ziehen mit der Maus Dazu sollte das Grafikwerkzeug abgeschaltet sein oder im Modus Cursorbewegung sein siehe oben Der Mauszeiger wird dann ber eine der vertikalen Cursorlinien gebracht und die Linie mit der Maus gezogen linke Maustaste gedr ckt lassen und Maus bewegen Die horizontale Linie folgt dann den Datenpunkten die Koordinaten des Schnittpunkts werden im Anzeigebereich dargestellt Ziehen mit den Bewegungssymbolen unterhalb der Schaltfl che Ein Aus Durch Klicken linke Maustaste zur Wiederholung gedr ckt lassen in die rautenf rmigen Schaltfl chen werden die Cursorlinien bewegt Durch Anklicken der kreuzf rmigen Symbole Wa links der Cursornamen CursorO und Cursorl k nnen diese blockiert werden sodass nur einer oder auch beide Cursor bewegt werden k nnen Mit einem Rechtsklick n das Symbol kann die Zuordnung der Cursorlinien zu den einzelnen Plots ge ndert werden wi B Durch einen Mausklick linke Taste in die Symbole wird ein Men a angezeigt mit dem folgende Parameter der Anzeige angepasst werden k nnen Diagrammtyp Linienplot S
201. ur wenn der Druckknopf eingeschaltet ist und die kleine Kontrolllampe gr n leuchtet Phase Grad Phasenverschiebung zwischen den beiden Spannungen nur wenn beide Druckkn pfe eingeschaltet sind Da die d Box nur einen Digital Analogwandler besitzt k nnen die Eingangss gnale nicht gleichzeitig gemessen werden Es entsteht daher ber einer Frequenz von 1kHz ein zunehmender Phasenfehler Underrange Qwerrange Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe 7 EEE Skala WE auf rot wenn die angelegte Spannung am Zeigerinstrument ME Messung Messung WE nicht dargestellt werden kann Ein Aufleuchten der Anzeige Messung bedeutet dass der Analog Disitalkonverter der d Box eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend vergr ert werden Die Anzeige Skala leuchtet auf wenn der gemessene Wert mit der derzeitigen Skala nicht angezeigt werden kann Wenn die Anzeige Messung dabei nicht ebenfalls leuchtet st der Messwert der d Box und damit die digitale Anzeige richtig Folgende Ursachen s nd f r ein Aufleuchten von Skala denkbar Der Schiebeschalter x1 x0 5 x0 2 x0 1 wurde ben tzt um die Skala zu dehnen und der Messwert liegt au erhalb des Skalenbereichs Der Schalter sollte n die Stellung x1 gebracht werden Der Schiebeschalter bipolar unipolar ist in der Stellung unipolar und die Spannung ist negativ Der Schalter sollte in die Stellung bipolar gebracht werden Der
202. verlassen Es wird empfohlen d Box Programm ber die Schaltfl che EXIT zu verlassen da dann gew hrleistet ist dass das Interface und die d Box wieder auf den Anfangszustand zur ckgesetzt werden Ein Anklicken der Windows Schaltfl che Kreuz rechts oben bewirkt ebenfalls dass das Programm beendet wird In diesem Fall wird die Hardware jedoch nicht zur ckgesetzt Signal X Signal Y Mit dem Schiebeschalter A V Kanal diBox 4 Shunt Kanal diBox Shunt wird gew hlt ob der Kanal ein 2o 3 A T n ST f Strom Stellung A oder A oh A he Spannungssignal Stellung V J 1 aF iom ist Bei Stromsignalen muss der A 4 YO 0 10hm Ea 4 O 0 10hm Shunt angegeben werden um die Umrechnung des gemessenen Spannungswerts in einen Strom zu erm glichen Mit dem Drehknopf Kanal diBox erfolgt die Auswahl des Analog Eingangs der d Box an dem das Signal angeschlossen ist Bei den Kan len 1 2 wird der Messbereich ber die Drehschalter an der d Box eingestellt f r die Kan le 3 4 stehen die Drehschalter Bereich Kanal 3 4 im Programm zur Verf gung 38 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox seen o am Durch Anklicken des Druckschalters Grafikwerkzeug ee erscheint eine Labview Palette zur Auswahl eines Bildschirmausschnitts Zoom Pan Die Anwendung des Grafikwerkzeusgs ist nur m glich wenn nicht gemessen wird da die Skalen w hrend der Messung automatisch
203. wenden da die damit verbunden Parameter von den d Box Anwendungsprogrammen direkt verwaltet werden 91 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 13 2 Bedienungselemente Mit dem Druckschalter Messen wird die Messung Relasi gestartet oder beendet Wenn vorher der a 100 A n Druckschalter Position Nullpunkt gedr ckt und ein _ Anzeigemodus 4 aus Positionssignal ausgew hlt wurde wird die Position hpenn Abtastzeit ms a entsprechende Position beim Start der Messung auf a Null gesetzt Wenn ein Schiebeschalter Relais ein aus ein der Stellung ein steht wird am Beginn der Messung das entsprechende Relais umgeschaltet Am Ende der Messung f llt das Relais wieder in die Anfangsstellung zur ck Das Eingabefeld Abtastzeit definiert die Zeit zwischen zwei Messungen und kann im Bereich von 10 10000 ms gew hlt werden Zur Darstellung schnellerer Signale sollte ein Oszillografenprogramm Oszilloskop2 Oszilloskop2XY Oszilloskop4 verwendet werden Das Auswahlfeld Anzeigemodus definiert die Art der Anzeige w hrend der Datenaufnahme Es stehen drei Modi zur Verf gung e Datenschreiber Das gemessene Signal wird nach Bedarf verschoben sodass immer die letzte im Eingabefeld Angezeigte Zeit festgelegte Periode sichtbar ist Scroll Modus e berschreiben Die Anzeige beginnt nach der eingestellten Zeit wieder links wobei das vorherige S gnal n cht ge
204. wey Anzeige auf die vom Programm eingestellten Parameter a ir optimiert wurde amplitude z m Br Amplitude 4 ae Underrange verrange Die Anzeigen Underrange und Overrange ndern ihre Farbe auf rot wenn der Analog Digitalkonverter der diBox eine Underrange oder Overrangebedingung festgestellt hat In diesem Fall sollte der Messbereich entsprechend vergr ert werden 85 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 12 Sensormeter2 2 12 1 Programmbeschreibung Sensormeter 2 Kanal Sensormeter 1 Analogeingang S Ein Position rad 9 Faral u Shunt 0 4 3 0 2 0 1 a Dl 0203 0 4 t Position arad 1 as nn 0 5 Posikior m 10 Ohm Magnetfeld T 1 hm ne AUS Temperatur arad 1 4 1 0hm Druck Pa Positionssensor Kraft N Sensor Richtung Teiler Strom 4 1 positiv A Spannung VW 5 ati A N Skaleneinstellung milli rn auto a an overrange Maximum li i z Skala M Minimum 1 Messung 0 4677 i Messung A x Sensormeter 1 Einheit a dl unipolar manuell Einheit Sensormeter Analogeingang I zj Ein Position rad a I Baer Sensormeter 2 AUS Temperatur arad 1 4 0 1Ohm Druck Pa Positionssensor Kraft N f Sensor Richtung Teiler Strom 1 positiv 7 ein N Spannung 2 aM 2 negativ aus en Skaleneinstellung Underrange a Cyverr nge xD SE milli Se auto m ili u
205. x o USB Beachten Sie den Hinweis im obigen Kapitel Hardwarevoraussetzungen e Verbinden S e den Power Anschluss am Interface mit dem mitgelieferten Netzger t e Stecken Sie das Netzger t und das Netzkabel der d Box in die Netzsteckdose Beide Ger te sollten noch ausgeschaltet sein rote Kontrolllampen leuchten nicht 1 5 Softwareinstallation Legen Sie die mitgelieferte Installations CD in ein geeignetes Laufwerk ein und ffnen Sie das Directory Starten S e die Installation indem Sie auf das Programm setup exe doppelt klicken Sie sehen dann folgendes Programmfenster elverzeichnis Wahlen Sie das primare Installatonzwerzeichnis Die Software wird in die folgenden Werzeichnisse installiert Zur Auswahl eines anderen Yerzeichnisses klicken Sie bitte auf Suchen verzeichnis f r Diwindows Programme D iwiindows Yerzeichnis f r Produkte von National Instruments 2 Programme N ational Instruments Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox Es wird empfohlen die vorgeschlagenen Verzeichnisse zu akzeptieren Klicken Sie dann auf Weiter akzeptieren Sie die Lizenzvereinbarungen und installieren Sie die Software Es werden folgende Komponenten installiert e Anwendungsprogramme im gew hlten Verzeichnis e Runtime Umgebung f r Labview 8 6 lizenzfrei e NI Visa f r die Kommunikation mit der seriellen Schnittstelle COMx 1 6 berpr fen
206. ymbolplot Farbe Linienart Linienbreite Balkendiagramme F llmodus Interpolation Punktsymbolwahl Die Auswahl der Achsenzuordnung x Achse Zeit y Achse Spurl bzw Spur2 darf jedoch nicht ver ndert werden Es ist in Labview leider nicht m glich diese nderung zu blockieren Spur amp 62 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik 2 8 Oszilloskop4 2 8 1 Programmbeschreibung Oszilloskop 4 Kanal ea Cursor0 4 02 BA Cursori 2 32 Amplitude 1 Y I 2 50 Zeit ms ee O o o G A 0 00 perar Kanal 3 i Kanal 1 Ein Bipolar AC Aus Unipolar DC Invertieren Kanal 3 Ein Bipolar AC TICOTT ORO Aus Unipolar DC Invertieren gt Jo G gt A 0 00 S ee Interface diBox Trigger Mode Quelle Flanke normal 4 positiv Grafikwerkzeug 3 y E negativ Dehnung San a u 9 N 1 10 DETE 4 Verschiebung 0 4 0 5 0 6 0 3 sel 0 7 Pr 0 2 0 8 0 17 0 9 z 0 1 9 0 00 Zeit Scan ms 20 50 10 1223 100 NS 5 200 eA 500 Z N 1 1000 A ri SE w ej 3 Addieren G 0 00 G J 0 00 a vr 4 v er en Kanal 2 Ein Bipolar AC Aus hal Invertieren pai Kanal 4 Ein Bipolar AC TECON J 2er Aus Unipolar DC 0 o gt Jo 00 Invertieren Addieren E Tm EIER Messen Mehrfach OR Einfach Verz gerung ms 100 A
207. zeige gel scht und die erste Kurve aufgenommen In der Stellung Dazu wird eine neue Kurve dazugef gt wobei maximal 6 Kurven dargestellt werden k nnen Mit dem Druckschalter Eingabe werden die gemessenen Daten bernommen Die beiden Anzeigen neben den Signalamplituden leuchten rot auf wenn die Digital Analogwandler der d Box einen berlauf oder Unterlauf anzeigen Signal X 5 817 Skaleneinstellung Frequenz Amplitudenmessung 20 9000 Hz Skaleneinstellung Y Skaleneinstellung Phase FPhasenmessung 20 7000 Hz log auto auta log auto fi N Maximum 1 M Maximum 180 l N Maximum 10000 ka Minimum 0 01 v Minimum 180 i v s Minimum 20 linear manuell manuell linear manuell Die Skalenbeschriftung der Anzeige kann durch den Schiebeschalter Skaleneinstellung auto manuell gew hlt werden In der Stellung auto erfolgt die Skalierung auf Grund von Minimum und Maximum der gemessenen Signale In der Stellung manuell erfolgt die Skalierung mit den Eingabewerten Skaleneinstellung Minimum Maximum Mit Ausnahme der Phase k nnen die Achsen linear oder logarithmisch skaliert werden EEE Der Drehschalter Gitterintensit t bestimmt die Intensit t des 040506 angezeigten Gitters In der Stellung 0 ist das Gitter nicht sichtbar in 0 3 a g7 der Stellung 1 wird das Gitter in maximaler Intensit t dargestellt 5 N Ein 2 Durch einen Klick mit der linken Maustaste in die Farbanzeige u unterhalb des Drehschalters wird eine Farbausw
208. zu speichern Dieser File muss im selben Verzeichnis liegen in dem die diBox Programme liegen normalerweise C Programme DiWindows Nur dann kann der Kalibrierfile von den Anwendungsprogrammen gefunden und verwendet werden WICHTIG Vergessen Sie das Speichern der gemessenen Kalibrierdaten nicht da ansonsten ihre M he vergeblich war 22 Universit t Linz Institut f r Experimentalphysik Abteilung f r Didaktik der Physik Interface diBox 2 2 2 Bedienungselemente standard yarte Mit der Schaltfl che Standardwerte von Datei k nnen die Parameter aus einem bestehenden Kalibrierfile sensor cal eingelesen werden Dies wird empfohlen wenn Sie die Sensoren bereits vorher kal briert haben und nur einen Teil der Parameter z B nur den Kraftsensor neu kal brieren m chten Wenn Sie keine Standardwerte laden verwendet das Programm CalSensor als Ausgangsparameter die Herstellerangaben der Sensoren die jedoch keine hohe Genauigkeit aufweisen Wenn der File sensor cal bereits existiert wird empfohlen ihn anschlie end in sensor bak umzubenennen um die bestehende Kalibrierung zu sichern da Sie am Ende der Kal brierschritte mit der Schaltfl che Speichern einen neuen Kalibrierfile sensor cal erzeugen werden Verwenden Sie die Schaltfl che Speichern um die gemessenen Kal brierdaten in den File sensor cal zu speichern Dieser File muss im selben Verzeichnis liegen in dem die d Box Programme liegen normalerweise C Programme DiWin

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