Konfiguration der Messkanäle. Konfiguration der Zeitachse. Abb. 3: Konfigurationsmenü des Sensoreingangs A. Abb. 4: Messparameter Konfigurationsmenü

Transkript

1 Anleitung zum Programm CASSY Lab für den Versuch E12 Starten Sie das Programm CASSY Lab durch Doppelklick auf das Icon auf dem Windows- Desktop. Es erscheint ein Fenster mit Lizensierungsinformationen, welches sich automatisch nach wenigen Sekunden schließt oder über den entsprechenden Button sofort geschlossen werden kann. Nun folgt die Konfiguration der Hardware. Das Programm CASSY Lab erkennt automatisch ob ein Messmodul an die USB-Schnittstelle des Computers angeschlossen ist und öffnet ein modulspezifisches Konfigurationsmenü. An dem Messplatz für den Versuch E12 (Induktionspendel) ist ein Sensor-Cassy angeschlossen, welches über zwei analoge Eingänge und zusätzlich noch eine manuell einstellbare Spannungsquelle verfügt. Die interne Spannungsquelle zum Betrieb der felderzeugenden Spulen kann keinen Strom von 1 A liefern, daher wird ein externes Netzgerät benutzt und es wird nun nicht näher auf die interne Spannungsquelle eingegangen. Kanal A Kanal B Abb. 1: Konfigurationsmenü des Sensor-Cassy In Abb. 1 ist das Konfigurationsmenü des Sensor-Cassy dargestellt. Durch einen Klick auf die mit Pfeilen gekennzeichneten Flächen, wird das Konfigurationsmenü für Kanal A (Abb. 3) bzw. Kanal B geöffnet. Außerdem erscheinen zusätzlich ein virtuelles Spannungsmessgerät (Abb. 2), welches die aktuelle Spannung an dem zu konfigurierenden Eingang in analoger und digitaler Form darstellt und ein Menü zur Konfiguration der Messparameter (Abb. 4). Abb. 2: Virtuelles Spannungsmessgerät für den Eingang A

2 Abb. 3: Konfigurationsmenü des Sensoreingangs A Abb. 4: Messparameter Konfigurationsmenü Konfiguration der Messkanäle Zuerst werden die analogen Eingänge A und B konfiguriert. Jeder Kanal besitzt ein eigenes Einstellungen-Menü. Klicken Sie nun Kanal A an, wie in Abb. 1 gekennzeichnet. Wählen Sie in dem sich nun öffnenden Menü den kleinsten Messbereich für Kanal A. Dieser umfasst Spannungen von -0,3 V bis + 0,3 V, welche für den an Kanal A angeschlossenen induktive Geschwindigkeitsmesser völlig ausreichend sind. Die weiteren Einstellungen die Sie in diesem Menü tätigen können, bleiben unverändert und das Menü wird nun über den Schließen -Button geschlossen. Wiederholen Sie die zuvor getätigten Schritte für Kanal B, wählen Sie aber nun einen Messbereich von -1 V bis +1 V. Sollte im Laufe der Messung die Kurve über den Messbereich ausschlagen, so müssen Sie ggf. den nächst höheren Messbereich wählen. Dazu später mehr. Konfiguration der Zeitachse Wenden wir uns nun der eigentlichen Messung zu. Nachdem Sie nun zuvor die Messbereiche für die Spannungen eingestellt haben, folgt nun die Konfiguration der Zeitachse. Im Menü Messparameter, welches sich automatisch öffnet wenn Sie einen Messkanal anklicken oder über den Button Messparameter anzeigen in Abb. 1, nehmen Sie nun die Einstellungen für die Zeitkomponente vor. Es sei noch gesagt, dass der Button Messparameter anzeigen in Abb. 1 solange inaktiv ist, solange noch kein Messkanal konfiguriert wurde. Für alle Aufgabenteile sind die Parameter Intervall und Messzeit anzupassen. Wenn Sie die Messung durch ein Triggersignal starten möchten, so können Sie auch noch den Parameter

3 Trigger aktivieren. Die Messung startet dann erst, sobald eine zuvor gewählte Bedingung erfüllt wird. Zum Beispiel möchten Sie dass die Messung mit dem Loslassen des Pendels beginnt. Dazu könnte man auf Kanal A für den Geschwindigkeitsgeber bei einer Auslösespannung von z.b. 0,01 V bei positiver Flanke triggern. Die Messung startet dann nach drücken des Buttons Messung starten (Abb. 5 Markierung B), sobald die Spannung die der Geschwindigkeitsgeber an Kanal A liefert auf 0,01 V anwächst. Wenn Sie den Parameter Trigger nicht aktivieren, so beginnt die Messung mit dem Drücken auf den Knopf Messung starten. Den zeitlichen Abstand zwischen zwei Messpunkten wählen Sie mit dem Parameter Intervall. Je kleiner Sie den Abstand wählen, um so weicher also präziser wird die Messkurve. Zu hohe Intervalle lassen die Messkurve zackig erscheinen. Allerdings haben auch kleine Intervalle einen Nachteil. Je kleiner Sie das Intervall zwischen zwei Messpunkten wählen, umso höher wird die Anzahl der Messpunkte die Sie pro Sekunde erhalten und damit auch der benötigte Speicherplatz. Wählen Sie selber ein geeignetes Intervall für den jeweiligen Aufgabenpunkt. Zuletzt müssen Sie noch eine Anzahl an Messpunkten oder eine Messzeit festlegen. Im Versuchsteil A betrachten Sie nur einen Schwingungsdurchgang, es ist also zweckmäßig hier eine kleine Messzeit zu wählen. Im Versuchsteil wo Sie die Dämpfung untersuchen, müssen Sie die Messzeit natürlich entsprechend verlängern. Abb. 5: CASSY Lab-Oberfläche

4 Einstellungen ändern Wenn Sie die Einstellung für die Sensor-Kanäle oder die Zeitachse ändern möchten, so können Sie dies durch Aufrufen des Einstellungen-Menüs, durch anklicken des Knopfes Einstellungen (Abb 5. Markierung C) tun. Es erscheint das Menü aus Abb. 1. Messdaten speichern Klicken Sie zum abspeichern Ihrer Messdaten, den durch das A gekennzeichneten Button in Abb. 5. Um die Messdaten z.b. in Excel zu importieren zu können, sollten Sie die Messdaten im ASCII-Format speichern. Nach dem drücken des Buttons zum Messdaten speichern öffnet sich das Fenster in Abb. 6. Wählen Sie im oberen Pull-Down-Menü den Speicherort und im unteren Pull-Down-Menü die Option ASCII Export (*.txt). Abb. 6: Speichern von Messdaten Messdiagrammoptionen Auch wenn wir eine große Auswahl an Messbereichen zur Verfügung haben, kann es sinnvoll sein die Größenachsen auf unsere Wünsche hin, nach einer Messung, anzupassen. Erscheint z.b. die Spannung vom Geschwindigkeitsgeber nur als kleines Signal auf dem Bildschirm, so können wir die Achsen nachträglich aber auch während der Messung skalieren. Zu beachten sei hier allerdings, dass die Einstellung für Achsenskalierung Kanalabhängig ist. Aktivieren Sie den Button für den Kanal, dessen Achse Sie skalieren möchten (Abb. 5 Markierung D). Um in das Menü für die senkrechte (Abb. 5 Markierung E) bzw. waagerechte (Abb. 5 Markierung F)Achse aufzurufen, klicken Sie bitte mit einem Rechtsklick auf die zu konfigurierende Achse. Dabei ist die waagerechte Achse als x-achse definiert und die senkrechte als y-achse. Abb. 7 zeigt das Konfigurationsmenü für die y- Achse des Kanals A. Die Optionen sind selbsterklärend.

5 Abb. 7: y-achsen-menü für Kanal A Auswertungsmöglichkeiten vor Ort Um Ihnen das Leben zu erleichten hat CASSY Lab eine sehr nützliche Funktion implementiert. Um die Fläche unter einer Kurve, also das Inegral in einem bestimmten Intervall bestimmen zu können, klicken Sie mit der rechten Maustaste in das Diagramm. Es öffnet sich ein Dialog, wo Sie die verschiedensten Bearbeitungen vornehmen können (Abb. 8). Abb. 8: Auswertungsmöglichkeiten für Diagramme mit CASSY Lab Um die Fläche zur Zeitachse bestimmen zu können, wählen Sie in dem Dialog Integral berechen und dann Fläche zur x-achse. Der Dialog schließt sich und Sie können nun den Bereich für den Sie das Integral berechnen wollen mit der Maus markieren. Klicken Sie mit der Linken Maustaste einmal auf den gewünschten Startpunkt des Bereiches für welchen Sie das Integral berechnen wollen. Wenn alles geklappt hat, sehen Sie, dass sich die Kurve mit der Bewegung der Maus blau verfärbt. Führen Sie die Maus nun zum gewünschten Endpunkt des Bereichs und klicken Sie dann einmal mit der linken Maustaste auf den Endpunkt. Der Bereich für den das Integral berechnet werden soll, wird nun farbig markiert (Abb. 9) und das numerische Ergebnis in der linken unteren Ecke angezeigt.

6 Abb. 9: Ergebnis der Inegralberechnung Um die Integralberechnung rückgängig zu machen, klicken Sie mit der rechten Maustaste in das Diagramm um das Kontextmenü für Auswertungen zu öffnen und wählen Sie den Punkt letzte Auswertung löschen an.