G-sensor datalogger ES128-3S

Transcriptie

1 G-sensor datalogger ES128-3S Drukknop datalogger inschakelen of meting starten PC aansluiting Indicator batterijspanning Indicator geheugen Drukknop meting stoppen of geheugen wissen + Bewegingsrichting x-sensor + + Bewegingsrichting y-sensor Bewegingsrichting z-sensor De + geeft aan in welke bewegingsrichting er bij een vertraging (of aardse aantrekkingskracht) een positief uitgangssignaal wordt afgegeven. Batterij De datalogger wordt gevoed door een 9V batterij. Elk type batterij is goed. Alkaline batterijen met een hoge capaciteit (500 mah) zullen minder snel leeg zijn dan gewone goedkope typen. Zie de technische specificaties voor details. Schuif het batterijklepje aan de achterzijde van de datalogger naar beneden om het batterijvak te openen. Druk de batterij op de losse zwarte klem en schuif de batterij in het vak. Schuif het klepje weer op z n plaats. Let goed op de polariteit van de aansluitingen. Verkeerd plaatsen van de batterij zal de datalogger echter niet beschadigen. In gebruik nemen Na het plaatsen van de batterij kan de datalogger worden ingeschakeld door kortstondig op START te drukken. Alle indicatoren zullen ter controle kortstondig worden ingeschakeld. De batterijspanning wordt continu getest (niet tijdens een meting). Als de batterijspanning onder de 6V daalt, zal de indicator batterij oplichten ten teken dat de batterij zo spoedig mogelijk moet worden vervangen. Opgeslagen meetgegevens zullen niet verloren gaan tijdens het verwijderen of wisselen van de batterij. Als de datalogger langer dan een dag niet wordt gebruikt, is het aan te bevelen om de batterij uit de datalogger te nemen en in de koffer te plaatsen. Ook als er geen metingen worden uitgevoerd zal de batterij leeg raken. Zie Datalogger stroomverbruik op blad 12 voor een lange levensduur van de batterij. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 1 van :35:00

2 Meetgegevens wissen Het geheugen met alle meetgegevens kan op twee manieren worden gewist: Via de computer met de DataLogger software (zie blad 6); Handmatig door de drukknop STOP gedurende 3 seconden ingedrukt te houden. Tijdens het indrukken brandt de indicator in deze knop en knippert de indicator geheugen snel, ten teken dat het geheugen zal worden gewist als de knop ingedrukt blijft. Als men de knop voortijdig loslaat, zal het geheugen niet worden gewist. Het geheugen wordt pas gewist, als de zoemer klinkt en de indicatoren doven. Als het geheugen is gewist, zal het indrukken van STOP geen effect hebben. Als een meting loopt ( START knippert), zal indrukken van STOP de meting alleen beëindigen, maar het geheugen niet wissen. Een meting voorbereiden De datalogger is uitgerust met 3 sensoren. Met de DataLogger software kan de datalogger worden geconfigureerd (zie blad 3). De configuratie bepaald welke sensor wordt gemeten (x, y, z, een combinatie van twee sensoren gelijktijdig of alle drie), en met welke intervaltijd een sample wordt genomen. De intervaltijd kan worden ingesteld van 10 ms (100 Hz) tot 255 ms (3,92 Hz). Een intervaltijd van 20 ms geeft de beste verhouding tussen metingresolutie en meettijd. Elke sensor heeft een opslagcapaciteit van 32 kbyte. Enkele voorbeelden van de totale maximale meettijd per sensor: Intervaltijd (ms) Uren Min. Sec. 10 (100 Hz) (kortse intervaltijd bij max. 2 sensoren gelijktijdig) (66,7 Hz) (kortse intervaltijd bij 3 sensoren gelijktijdig) (50 Hz) (20 Hz) (10 Hz) (3,92 Hz) (langste intervaltijd) De intervaltijd tussen twee samples kan worden ingesteld in stappen van 1 ms van 10 ms. tot max. 255 ms. Het maximum aantal metingen per sensor is 15. Als er meer dan 1 meting wordt uitgevoerd, wordt de beschikbare opslagcapaciteit verdeeld over alle uitgevoerde metingen. Als tijdens het uitvoeren van een meting het geheugen vol raakt, klinkt de zoemer kortstondig en zal de indicator geheugen oplichten ten teken dat het geheugen vol is. Een meting starten Een meting wordt gestart door kortstondig op START te drukken. De groene indicator in de knop zal elke seconde kort oplichten ten teken dat een meting loopt. De meting wordt gestopt door kortstondig op STOP te drukken of stopt automatisch als het geheugen vol is. Een volgende meting wordt gestart door nogmaals op START te drukken. Op deze manier kunnen tot maximaal 15 metingen worden gedaan. Bij een poging om de 16 e meting te starten zal de zoemer en de indicator geheugen worden ingeschakeld ten teken dat het geheugen vol is. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 2 van :35:00

3 De DataLogger software Nadat de DataLogger software is opgestart, zal het onderstaande venster worden weergegeven. Open het menu Instellingen en selecteer COM Poort. Raadpleeg de specificaties van uw computer welk COM nummer beschikbaar is voor de seriële poort. Klik op het juiste COM nummer en sluit af met OK. Verbinden met de datalogger Klik op Datalogger uitlezen en configureren. Onderstaand venster verschijnt. Klik nu op Verbinden met de datalogger. Type van de aangesloten datalogger. In dit voorbeeld zijn er geen metingen in het geheugen opgeslagen. De batterijspanning is weergegeven in Volts (6,5 tot 9,5 is goed). Power save uitschakelvertraging. Stel hier de intervaltijd en de te testen sensoren in. Klik op Configureren om deze instellingen in de datalogger te activeren. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 3 van :35:00

4 Klik op Klok in datalogger om de datum en tijd van de datalogger te controleren. Klik eventueel op Gelijk zetten om de datum en klok van de datalogger gelijk te zetten met de datum/tijd van de PC. Nu is de datalogger gereed voor het starten van een meting. De meetgegevens uit de datalogger ophalen Klik opnieuw op Verbinden. De knop Sensordata inlezen is nu zichtbaar omdat er meetgegevens in de datalogger beschikbaar zijn. Klik op Lijst om enkele details van de metingen te bekijken. De metinglijst laat zien hoeveel metingen er opgeslagen zijn, het aantal samples en de datum/tijd van het moment van starten van de betreffende meting. Sluit het venster van de metinglijst. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 4 van :35:00

5 Meetgegevens inlezen en opslaan Klik op Sensordata inlezen. Alle metingen worden uit de datalogger in het geheugen van de PC gelezen. Afhankelijk van de meettijd en het aantal metingen kan het inlezen van enkele seconden tot maximaal ca. 5 minuten in beslag nemen. Als alle meetgegevens zijn ingelezen wordt de knop Sensordata in bestand bewaren zichtbaar. Klik op deze knop om de meetgegevens in bestanden op schijf te bewaren. Als het gewenst is dat de startdatum en starttijdstip aan het begin van het bestand wordt geplaatst moet deze optie worden aangevinkt. Alle metingen van (max. 3) sensoren worden in aparte bestanden opgeslagen. Zoals hiernaast worden twee metingen van twee sensoren in 4 bestanden opgeslagen. De naam van het bestand bestaat uit een gedeelte dat niet kan worden veranderd (metingnummer, sensor en datum/tijd) en een gedeelte dat kan worden ingevoerd (hier: Sensordata). Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 5 van :35:00

6 Meetgegevens wissen Klik op Sensordata wissen om alle metingen uit het geheugen van de datalogger te wissen. Hierna kan, indien gewenst, een nieuwe configuratie in de datalogger worden geprogrammeerd. Sluit het venster Datalogger communicatie. Sensoren testen Klik op Test sensoren en vervolgens op Start om in real time de sensorsignalen op het scherm te tonen. De 3 sensoren worden nu continu met een frequentie van ca. 180 Hz gesampled en direct in grafische vorm op het scherm weergegeven. Druk op Stop om de test te beëindigen. De sensordata wordt niet bewaard. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 6 van :35:00

7 Meetgegevens bekijken Klik hier om de meetgegevens te bekijken die eerder op schijf zijn bewaard. Selecteer een bestand en klik op openen. Alle meetwaarden van één meting worden in de grafiek weergegeven. Op de X-as is de tijd in minuten of seconden weergegeven. Op de Y-as is de meetwaarde weergegeven van 0 tot 255 zoals deze werd opgeslagen door de datalogger. Afhankelijk van het type sensor is deze waarde om te zetten in g s of m/s 2. Als de datalogger horizontaal is geplaatst, zal het rustsignaal ongeveer 128 zijn. Een vertraging zal een lagere waarde geven, een versnelling een hogere waarde. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 7 van :35:00

8 De grafiek hieronder is van een sensor met een 2,7 g. bereik. Tijdens de meting is de datalogger verticaal geplaatst. Hierdoor ondervindt de sensor altijd - 1g versnelling door de aantrekkingskracht van de aarde. Het signaal van de sensor in rust ligt dus lager (ca. 90) dan de ruststand van 128. Inzoomen door de linker muisknop in te drukken en de muis over het gewenste gebied te slepen. Intervaltijd van de weergegeven meting Aantal samples van de meting Naam van het geopende bestand Grafiek in detail bekijken Zoals hierboven is aangegeven met het gemarkeerde gebied kan de grafiek in detail worden bekeken door op een bepaald gebied in te zoomen. Inzoomen: Druk de linkermuisknop in op een punt aan de linkerzijde van een bepaald gebied; Sleep de muis naar rechts zodat een rood gestippeld blok zichtbaar wordt, en laat de linkermuisknop los als het gewenste gebied is gemarkeerd. Herhaal dit tot de gewenste details zichtbaar zijn. Klik op Zoom uit om in omgekeerde volgorde het gebied weer te vergroten. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 8 van :35:00

9 Sensorwaarden bekijken Dubbelklik op een bepaald punt in de grafiek. Een blauwe tijdlijn (tijdlijn 1) wordt weergegeven. In het frame Sensordata informatie is de sensorwaarde en het tijdstip weergegeven van het door de blauwe lijn gemarkeerde sensorsample. Om de juiste waarde in g s weer te geven moet het sensorbereik worden geselecteerd. Een tweede (groene) tijdlijn kan worden geplaatst door de aanwijzer van de muis op de blauwe tijdlijn te zetten en vervolgens met SHIFT en ingedrukte linkermuisknop de groene lijn naar links of naar rechts te slepen. In het frame Sensordata informatie wordt de tijdspanne tussen de twee lijnen aangegeven. Op deze wijze kan eenvoudig de tijdspanne tussen twee belangrijke signalen worden bepaald. Grafiek printen Met de DataLogger software kunnen de meetgegevens en de grafieken niet worden geprint. Gebruik Excel of een ander spreadsheetprogramma om de ASCII bestanden weer te geven en te printen. De gegevens in de door de DataLogger software opgeslagen bestanden zijn gescheiden door een Cr karakter (13). Hierdoor worden standaard in Excel alle meetwaarden in verschillende cellen in één kolom gezet. De eerste cel bevat nu de legenda waarde voor de Excel grafiek. Hierin zijn de volgende gegevens opgenomen: - intervaltijd; - sensor; - datum en tijd van het begin van de meting. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 9 van :35:00

10 Meetgegevens in Excel Start Excel en klik op bestand, openen. Zet bestandstypen op Alle bestanden (*.*) Ga naar de map waar de DataLogger software de bestanden heeft opgeslagen. Selecteer een bestand en klik op Openen. Excel komt vervolgens met een dialoog voor de conversie van het tekst -bestand. De standaardinstellingen zullen in de meeste gevallen voldoen zodat direct op Voltooien kan worden geklikt. Cel 1 bevat de meting informatie. De data bevindt zich in cel 2, 3,4 enz Excel grafiek De snelste methode om een grafiek te genereren: - Open een bestand zoals hierboven is beschreven; - Selecteer de kolom door met de linker muisknop op A te klikken boven kolom 1; - Open het menu Invoegen en klik op Grafiek ; - Selecteer het Lijn type grafiek en klik op voltooien. Raadpleeg de helpfunctie van Excel voor het eventueel bewerken van de meetgegevens en het weergeven van de gegevens in een grafiek. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 10 van :35:00

11 Meetgegevens bewerken De analoog naar digitaal converter (8-bit ADC) van de microcontroller in de datalogger zet het analoge signaal van beide kanalen om in digitale informatie. Deze data wordt vervolgens in het geheugen opgeslagen. Het signaal op de connector afkomstig van de sensor mag tussen 0V en +5V zijn. Deze spanning wordt vervolgens omgezet in een digitale notatie van 0 tot 255 (8-bits). Voor de g-sensoren geldt dat het uitgangssignaal in rust Vdd/2 is (5/2 = 2,5V=128). De gevoeligheid van de 10g sensor is 250 mv/g. De meetgegevens die uit de datalogger in de bestanden worden opgeslagen bevatten altijd de digitale notatie van 0 tot 255, onafhankelijk van de gebruikte sensor. Om deze digitale informatie om te zetten naar bruikbare grootheden kunnen onderstaande formules worden gebruikt. d = digitale data van 0 tot 255. Voor een 10g sensor: (MMA1220, 250 mv/g) d 2, Versnelling / vertraging = 1 g. 0,25 Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 11 van :35:00

12 Datalogger stroomverbruik De datalogger is uitgerust met een systeem om het batterijverbruik te minimaliseren. Hiertoe plaats de datalogger zichzelf in de zgn. power save mode, wanneer er gedurende een ingestelde periode geen activiteit meer is. Het stroomverbruik wordt hiermee met een factor 20 verminderd. De levensduur van een batterij is dan ca. 2 maanden (datalogger niet in gebruik). De datalogger gaat in de power save mode als er langer dan minuten geen meting actief is. Om deze automatische uitschakelvertraging te veranderen moet in het hieronder aangegeven invoergedeelte een waarde tussen 1 en 60 worden ingetoetst. Deze waarde wordt direct in de datalogger geplaatst. Als de uitschakelvertragingstijd in de datalogger is verstreken, wordt de power save mode actief. De sensoren zijn nu uitgeschakeld, en communicatie met de PC is niet mogelijk. De datalogger is door kortstondig op START te drukken weer gereed voor gebruik. Tijdens communicatie met de PC kan de datalogger de power save mode niet inschakelen, zodat er tijdens het inlezen van de gemeten data geen problemen kunnen ontstaan. Bij elke interactie tussen de datalogger en de PC wordt de uitschakelvertraging in de datalogger opnieuw naar de ingestelde waarde gereset. Om zo veel mogelijk energie uit de batterij efficiënt te kunnen benutten, moet de automatische uitschakelvertraging zo laag mogelijk worden ingesteld. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 12 van :35:00

13 Technische specificaties datalogger ES128-3S Opslagcapaciteit meetgegevens Sensor x -richting Sensor y-richting Sensor z-richting 32 kbyte (32768 bytes) eeprom. 32 kbyte (32768 bytes) eeprom. 32 kbyte (32768 bytes) eeprom. Sensortype x-richting MMA1220D, sensorbereik 10 g. Sensortype y-richting MMA1220D, sensorbereik 10 g. Sensortype z-richting MMA1220D, sensorbereik 10 g. Meettijd per sensor (zie tabel op blad 2) Meettijd = meetfrequentie Bewaartijd eeprom meetgegevens > 200 jaar. Voedingsspanning nominaal 9 Vdc. Voedingsspanning minimaal 5,5 Vdc. Voedingsspanning maximaal 20 Vdc. Stroomverbruik tijdens meting 14,5 7,5V (PC niet aangesloten). Stroomverbruik tijdens PC communicatie 22,8 7,5V. Stroomverbruik in power save mode 0,3 7,5V. Backup batterij klok/kalender 3V lithium cel. Te verwachten levensduur backup batterij ca. 10 jaar. Werktemperatuur -10 C tot +60 C. Gewicht (inclusief 9V batterij) 175 gram Afmetingen (maximaal) 111 x 66 x 42 mm (y, x, z) s. Datalogger handleiding ES128-3S.doc blad 13 van :35:00