Kanallisten-Menü¶

Übersicht¶

Im Kanallisten-Menü kann der Benutzer die Eingangskanäle verwalten und die Hardware-Einstellungen der Hardware-Module ändern.

Abb. 170 Kanallisten-Menü - Übersicht¶

Ein Einzelklick auf den Kanallisten-Menü Button öffnet die Schnellübersicht, wo die aktivierten Hardware-Kanäle eingesehen werden können (siehe Abb. 170). Wenn man Button gedrückt hält und auf die gegenüberliegende Bildschirmseite zieht, öffnet sich das volle Kanallisten-Menü (siehe Abb. 171). Die Kanalliste und die Einstellungen der verbundenen Hardware kann hier geändert werden. Die Funktionalität der einzelnen Buttons wird im folgenden Kapitel erklärt.

Abb. 171 Volles Kanallisten-Menü¶

Tab. 11 Buttons in der Kanalliste – Übersicht¶
Nr.	Name	Beschreibung
A – Hardware-Übersicht
Schnellübersicht der verbundenen TRION Module und verfügbaren Kanäle. Klicken Sie auf einen bestimmten Kanal oder das ganze TRION Modul und die entsprechenden Kanäle werden hervorgehoben.
B – Filter und Gruppierung
1	Suchfilter	Suchen eines Kanals mit entsprechenden Namen
2	Kanalfilter	Filter, welcher die Kanäle entsprechend ihres Kanaltyps anzeigt (Alle, Analog, Digital, Counter, EPAS, Mathe, Video, Power, CAN). Diese Kanaltypen können auch als Favorit markiert werden.
3	Filter löschen	Löschen des aktiven Kanal- und Suchfilters
4	Kanalgruppierung	Sortieren der Kanalliste entsprechend das TRION Modul oder in alphabetischer Reihenfolge
C – Kanaloptionen
5	Kanalsortierung (nicht-analoge Kanäle)	Zum Ändern der Reihenfolge von nicht-analog Kanälen wie Mathe- oder Statistikkanäle (Abb. 172).
6	Auswählen	Auswählen von mehreren Kanälen in der Liste, z.B. zum gleichzeitigen (De-)Aktivieren
7	Kanalname	Individueller Kanalname; Kann individuell angepasst werden; für eine detaillierte Beschreibung siehe Benutzeroberfläche. Löschen des Namens und ENTER stellt den Standardnamen des Kanals wieder her. Vor doppelten Kanalnamen wird gewarnt.
8	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden
9	Verbergen	Verbergen aller Kanäle eines Moduls
10	Setup	Ändern des Setups für den Eingangskanal (alle Kanaleinstellungen können hier geändert werden)
11	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für eine Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht
12	Speichern	Auswählen ob der Kanal während einer Aufzeichnung gespeichert werden soll oder nicht
13	Skalierter Wert	Vorschau des Eingangssignals
14	Modus	Ändern des Modus des Eingangssignals
15	Abtastrate	Ändern der Abtastrate; Bemerkung: um die Samplerate für einzelne Kanäle zu ändern siehe Individuelle Kanal-Samplerate.
16	Bereich	Ändern des Eingangsbereichs des Kanals
17	Skalierung	Ändern der Skalierung des Kanals
18	Physikalische Einheit	Physikalische Einheit des Kanals, kann in den Kanaleinstellungen geändert werden
19	Erweiterte Optionen	Erweitere kanalabhängige Optionen: Versorgung, TP Filter, Kopplung (Coupling), Eingangstyp, Sample- Format, Sensor Offset, Baud Rate, Counter_Filter, Inverted_A, ListenOnly, Source_A, Termination, Schwellwert (Threshold)
20	Umschalten	Umschalten zwischen der Kanalliste und vorher geöffnetem Menü
D – Mathe-Optionen
21	Hinzufügen	Hinzufügen einer Formel, Statistik, Filter, FFT, Rosette, Power Gruppe, EthernetEmpfänger oder Ethernet Sender
22	Löschen	Löschen einer ausgewählten Formel, Statistik, Filter, FFT, Rosette, Power Gruppe, Ethernet-Empfänger oder Ethernet-Sender
23	Power Gruppe erstellen	Power Gruppe mit ausgewählten Kanälen erstellen oder leere Power Gruppe erstellen

Bemerkung

Um in langen Kanallisten schnell zu navigieren, kann man mit der Tastenkombination STRG + BILD AUF/AB durch die Kanalliste scrollen. Diese Funktionalität ist möglich, wenn die Kanalliste am ganzen Bildschirm geöffnet ist und auch dann, wenn sie nur in der kleinen Ansicht am Bildschirmrand geöffnet ist.

Die folgende Abbildung bezieht sich auf Nr. 5 in Tab. 11.

Abb. 172 Kanalsortierung¶

Wenn eine Messkarte komplett eingeklappt wird, wie in Abb. 173 dargestellt, wird die Slot Nummer angezeigt in der sich die jeweilige Messkarte befindet.

Abb. 173 Slot-Nummern bei eingeklappten Messkarten¶

Filter- und Gruppierungsoptionen¶

Mehrere Kanäle auswählen¶

Im Kanallisten-Menü kann der Benutzer mehrere Eingangskanäle durch verschiedene Methoden auswählen. Mit mehreren ausgewählten Kanälen kann der Benutzer die Kanaleinstellungen dieser Kanäle gleichzeitig ändern.

Um mehrere Kanäle auszuwählen:

Wählen Sie einen Kanal, indem Sie auf die Kanalgrafik im oberen linken Eck des Kanallisten-Menüs klicken
Klicken Sie auf die Checkbox am linken Rand des entsprechenden Kanals um diesen (oder mehrere) auszuwählen
Sie können auch einfach auf die Kanalzeile klicken und Strg gedrückt halten, um mehrere Kanäle auszuwählen

Abb. 174 Auswahl mehrerer Kanäle¶

Bemerkung

Es ist auch möglich Kanaleinstellungen zwischen Kanälen zu kopieren (Strg+C) und an einem identischen Kanal einzufügen (Strg+V).

Filteroptionen für Kanallisten¶

Wie in Tab. 11 erklärt, kann der Benutzer die Kanäle entsprechend ihres Typs und Namens filtern, um z.B. nur relevante Kanäle anzeigen zu lassen. Es sind auch weitere Filteroptionen verfügbar, welche hier im Folgenden erklärt werden.

Um zu den Filteroptionen zu gelangen und die Kanäle in verschiedenen Weisen zu filtern, öffnen Sie das Kanallisten-Menü vollständig.

Kanäle nach Typ filtern¶

Um die Kanäle nach ihrem Typ zu filtern, sind am oberen Rand der Kanalliste verschiedene Buttons des Kanaltyps dargestellt wie in Abb. 175 zu sehen. Diese variieren je nach verfügbaren Kanälen. Dies bedeutet, dass nur diejenigen Buttons dargestellt werden, für welche auch die zugehörigen Kanäle in der Liste vorhanden sind.

Abb. 175 Filtern nach Kanaltyp¶

Nachdem ein Typ ausgewählt wird, wird der Button hinterlegt und nur die entsprechenden Kanäle werden angezeigt.

Abb. 176 Filtern nach Kanaltyp: Digital¶

Bemerkung

Es kann immer nur ein Typ und dementsprechend nicht mehrere Buttons gleichzeitig ausgewählt werden.

Kanäle nach Namen/Aktiv/Modus filtern¶

Eine weitere Option besteht darin, die Kanäle nach ihren Namen oder Modus zu filtern oder nur aktive Kanäle anzeigen zu lassen. Diese Filteroptionen werden durch 3 Punkte im Spaltenheader dargestellt wie in Abb. 177 dargestellt.

Abb. 177 Anzeige für die Filter-Option im Kanallisten-Menü¶

Öffnen Sie das Kanallisten-Menü vollständig
Ein Linksklick auf den Spaltenheader öffnet ein Filtermenü; folgende Spalten können filtert werden: Kanal, Aktiv, Modus
Für jede Spalte kann eine Sortierung von A nach Z, Z nach A oder ein Filter nach Namen/Präfix vorgenommen werden. Der Name kann durch Klick auf den entsprechenden Button ausgewählt werden (z.B. Ja für die Anzeige nur aktiver Kanäle, Temperatur für die Anzeige der entsprechenden Kanäle) oder direkt in das Textfeld eingegeben werden. So können auch individuell benannte Kanäle schnell gefunden werden.
Löschen Sie einen aktiven Filter mit dem Filter löschen Button (siehe ③ in Tab. 11)

Abb. 178 Filtern nach der Aktiv Spalte¶

Abb. 179 Filtern nach der Kanal Spalte¶

Abb. 180 Filtern nach der Modus Spalte¶

Kanaleinstellungen ändern¶

Es ist entweder möglich die Kanaleinstellungen im Kanallisten-Menü oder in den individuellen Kanaleinstellungen, welche über den Button ⑨ (siehe Tab. 11) erreichbar sind, zu ändern.

Um die individuellen Kanaleinstellungen im Kanallisten-Menü zu ändern, linksklicken Sie auf den gewünschten Parameter und ein Pop-up-Fenster erscheint. Ob der Parameter geändert werden kann oder nicht, hängt vom Kanaltyp ab (z.B. ist es nicht möglich den Bereich eines Digitalkanals zu ändern) und die Auswahl der Parameter hängt von dem TRION Modul ab (z.B. verschiedene Eingangsmodi). Zur Veranschaulichung zeigen folgende Abbildungen die verschiedenen Optionen, welche mit dem TRION-1620-ACC Modul verfügbar sind.

Kanalfarbe ändern

Abb. 181 Pop-up-Fenster, um die Kanalfarbe zu ändern¶

Ändern des Eingangsmodus

Abb. 182 Pop-up-Fenster, um den Eingangsmodus zu ändern¶

Ändern der Samplerate

Abb. 183 Pop-up-Fenster, um die Samplerate zu ändern¶

Es ist möglich die Samplerate des gesamten Moduls oder auch die Samplerate für einzelne Kanäle zu ändern. Für eine detaillierte Beschreibung siehe Sensor-Skalierung für Brücken.

Ändern des Eingangsbereichs

Abb. 184 Pop-up-Fenster, um den Eingangsbereich zu ändern¶

Ändern der Kanalskalierung und physikalischen Einheit

Abb. 185 Pop-up-Fenster, um die Skalierung und physikalische Einheit zu ändern¶

Nullabgleich eines Eingangskanals

Nach dem Auswählen des gewünschten Kanals in der Liste erscheint der Nullen Button am unteren Ende des*Kanallisten*-Menüs:

Abb. 186 Nullen eines Eingangskanals¶

Ändern der Sensitivität

Auch im Kanalskalierungs-Pop-up-Fenster verfügbar.:

Abb. 187 Pop-up-Fenster, um die Sensitivität zu ändern¶

Ändern der 2-Punkt Skalierung

Auch im Kanalskalierungs-Pop-up-Fenster verfügbar.

Abb. 188 Pop-up-Fenster, um die 2-Punkt Skalierung zu ändern¶

Durch Klicken auf den AVG-oder ACRMS-Button kann ein direkter Messwert zum aktuellen Zeitpunkt des Mittelwertes oder ACRMS-Wertes verwendet werden. Das Zeitfenster beträgt 1 s in die Vergangenheit.

Es ist auch möglich die AVG & ACRMS Kalibrierung für mehrere Kanäle gleichzeitig durchzuführen, indem man mehrere Kanäle gleichzeitig in der Kanalliste auswählt. Durch einen Klick auf die Skalierungsoption in der Kanalliste, öffnet sich das Fenster für die 2-Punkt Skalierung. Durch den Klick auf den AVG oder ACRMS-Button wird der jeweilige Wert automatisch für jeden einzelnen ausgewählten Kanal individuell verwendet (siehe Abb. 189).

Abb. 189 AVG & ACRMS calibration for multiple channels¶

Anwenden einer Tabellen-Skalierung

Auch im Kanalskalierungs-Pop-up-Fenster verfügbar.

Abb. 190 Pop-up-Fenster für die Anwendung einer Tabellen-Skalierung¶

Anwenden einer Polynom-Skalierung

Auch im Kanalskalierungs-Pop-up-Fenster verfügbar.

Abb. 191 Pop-up-Fenster für die Anwendung einer Polynom-Skalierung¶

Ändern der Brückeneinstellungen

Abb. 192 Skalierungseinstellungen für den Brücken-Modus¶

Für weitere Details der Skalierung für den Brückenmodus siehe Sensor-Skalierung für Brücken.

Ändern des TP Filters

Erweitern Sie die erweiterten Einstellungen.

Abb. 193 Pop-up window for changing the LP filter¶

Bemerkung

Wenn die Samplerate geändert wird, wird der Filter automatisch angepasst (Auto-Modus).

Ändern des Kopplungsmodus

Erweitern Sie die erweiterten Einstellungen.

Abb. 194 Pop-up-Fenster, um den Kopplungsmodus zu ändern¶

Ändern der Bitauflösung

Erweitern Sie die erweiterten Einstellungen; kann nur für das gesamte Modul, nicht aber für einzelne Kanäle geändert werden.

Abb. 195 Pop-up-Fenster, um die Bitauflösung zu ändern¶

Einstellen einer sensorspezifischen Verzögerung

Für analoge Eingänge ist es möglich eine Sensorspezifische Verzögerung zu definieren im Bereich 0–500 ms.

Abb. 196 Pop-up-Fenster zur Kompensation der Sensorverzögerung¶

Die Verzögerung (des Sensors) des Eingangssignals wird dann um die angegebene Zeit kompensiert (siehe Abb. 196).

Abb. 197 Kompensation der Sensorverzögerung¶

Die effektive Kompensation der Sensorverzögerung wird berechnet aufgrund der Abtastrate und immer abgerundet. Zum Beispiel wird für eine Abtastrate von 100 Hz und eine Kompensation der Sensorverzögerung von 99 ms eine Effektive Kompensation von 90 ms eingestellt.

Abb. 198 Effektive Kompensation der Sensorverzögerung¶

Individuelle Kanal-Samplerate¶

Um die Samplerate eines ganzen Moduls zu ändern, klicken Sie auf eine der Sampleraten eines Kanals und wählen Sie die gewünschte Samplerate aus dem Dropdown-Menü (siehe Abb. 199).

Abb. 199 Auswahl der Samplerate eines TRION Moduls mit der Dropdown-Liste¶

Um die Samplerate für einen Kanal zu ändern, klicken Sie auf den Reduktion aktivieren Button im Samplerate Fenster (siehe Abb. 200). Die Ziel-Samplerate für diesen Kanal kann in der Dropdown-Liste ausgewählt werden. In dieser Liste findet sich eine Auswahl an Sampleraten, welche ganzzahligen Teilern der Samplerate des Moduls entsprechen. Die kleinste auswählbare Samplerate entspricht 1/1000 der Gesamt-Samplerate. Zudem ist es nicht möglich einen eigenen Wert einzugeben.

Beispiel: die Samplerate des Moduls wird auf 20 kHz gestellt, die kleinste auswählbare Samplerate für einen Kanal entspricht also 20 Hz.

Bemerkung

Die kleinste auswählbare Reduktion entspricht 1 Hz. Wenn die Samplerate des Moduls auf 100 Hz eingestellt wird, ist die kleinste Reduktion 1 Hz.

Abb. 200 Auswahl einer Samplerate für einen individuellen Kanal¶

Wenn die Samplerate des Moduls geändert wird und eine Reduktion aktiv ist, verändert sich die Ziel-Samplerate nicht, sofern diese weiterhin einem ganzzahligen Teiler entspricht. Es ist also auch nur eine Reduktion der Gesamt-Samplerate möglich.

Beispiel: die Samplerate des Moduls wird auf 500 kHz gesetzt und für Kanal 2 wird eine reduzierte Samplerate von 20 kHz ausgewählt. Wenn nun die Gesamt-Samplerate auf 100 kHz geändert wird, verändert sich die reduzierte Samplerate von 20 kHz nicht, da diese weiterhin einem ganzzahligen Teiler von 100 kHz entspricht.

Wenn die Ziel-Samplerate diese Anforderung nicht mehr erfüllt, wenn die Gesamt-Samplerate geändert wird (z.B. wenn die Gesamt-Samplerate kleiner als die reduzierte Samplerate ist), wird die effektive Samplerate in Rot dargestellt (siehe Abb. 201). Diese effektive Samplerate entspricht dem Wert, welcher so nah wie möglich zur ursprünglichen Ziel-Samplerate liegt mit der neuen Gesamt-Samplerate. Durch den Akzeptieren Button wird diese effektive Rate als neue Ziel-Samplerate verwendet.

Abb. 201 Effektive Rate bei Änderung der Samplerate des Moduls¶

Für den Fall, dass der Akzeptieren Button nicht ausgewählt wird, erscheint die effektive Samplerate in Rot in der Kanalliste (siehe Abb. 202). Die ursprünglich ausgewählte Ziel-Samplerate ist in Klammern darunter dargestellt. Jedoch wird hier die effektive Samplerate als neue reduzierte Samplerate verwendet, auch wenn diese nicht explizit akzeptiert wurde. Die rote Markierung dient lediglich als Hinweis dafür.

Abb. 202 Nicht akzeptierte effektive Rate als reduzierte Samplerate in der Kanalliste¶

Bemerkungen

Die individuelle Kanal-Samplerate kann auch auf synchrone Kanäle angewendet werden (z.B. Formel oder Filter-Kanäle).
Die Frequenz des AUTO-Filters wird automatisch an die neue Samplerate angepasst.

Arbeitsprinzip

Dieses Kapitel erklärt das Arbeitsprinzip hinter der individuellen Kanal-Samplerate. Die Samples werden physikalisch mit der definierten Abtastrate abgetastet (rot markiert in Abb. 203). Wenn eine Reduktion aktiviert ist, kann eine Ziel-Samplerate vom Benutzer ausgewählt werden (blau markiert in Abb. 203), welche im Hintergrund in einen ganzzahligen Teiler konvertiert wird und nicht benötigte Samples werden übersprungen.

This chapter shortly explains the working principle behind the channel-wise sample rate selector. The samples are physically sampled with the set sample rate, which is defined in the channel list (red box in Abb. 203). If the reduction is enabled the user can set a reduced sample rate (blue box in Abb. 203) which is converted to an integer divider in the background and unnecessary samples are skipped

Abb. 203 Individuelle Kanal-Samplerate; Einstellungen¶

Wenn die Filtereinstellungen auf AUTO gestellt wurden, für den entsprechenden Kanal, dann wird der Filter im Hintergrund automatisch an die Ziel-Samplerate angepasst. Der Benutzer muss sich also keine Sorgen über Aliasing machen. Im Beispiel oben, wird der Filter bei einer Ziel-Samplerate von 10 kHz auf 3333,3 Hz eingestellt. Diese Einstellung kann jedoch vom Benutzer einfach überschrieben werden.

Abb. 204 Arbeitsprinzip der individuellen Kanal-Sampleraten¶

Beispiel

Abb. 205 zeigt verschiedene Signale mit verschiedenen Abtastraten und Filtereinstellungen. Die einzelnen Signale haben folgende Einstellungen:

Blaues Signal: - Samplerate: 200 kS/s - Filtereinstellungen: AUTO
Rotes Signal: - Reduzierte Samplerate: 10 kS/s - Filtereinstellungen: AUTO
Grünes Signal: - Reduzierte Samplerate: 10 kS/s - Filtereinstellungen: 66666.6 Hz

Abb. 205 Channel-wise sample rate reduction with example signals¶

Das rote Signal ist phasenverschoben aufgrund des Anti-Aliasing Filters, welcher automatisch auf 3333,3 Hz gesetzt wurde. Das grüne Signal hat ebenso eine reduzierte Samplerate, jedoch wurde der Filter manuell auf die gleichen Einstellungen wie für das rote Signal gesetzt. Deshalb sind die zwei Signale nicht phasenverschoben. In diesem Fall kann es jedoch zu Aliasing führen.

Tabellen-Skalierung¶

OXYGEN bietet die Möglichkeit eine nicht-lineare Skalierung in Form einer Tabelle auf nicht-lineare Sensoren anzuwenden. Dies kann in den Kanaleinstellungen der Kanalliste oder der individuellen Kanäle gemacht werden.

Folgende Eigenschaften sind verfügbar:

Die Einheit kann angegeben werden
Durch Klicken auf den + Button kann ein Punkt mit x- und y-Wert hinzugefügt werden (siehe Abb. 203)
Durch Klicken auf den – Button kann ein Punkt wieder entfernt werden (siehe Abb. 204)

Abb. 206 Tabellen-Skalierung – Punkt mit x- und y-Wert hinzufügen¶

Abb. 207 Tabellen-Skalierung – Punkt löschen¶
Durch Klicken auf den AVG oder ACRMS Button kann ein direkter Messwert zum aktuellen Zeitpunkt des Mittelwertes oder ACRMS Wertes zur Tabelle hinzugefügt werden. Das Zeitfenster beträgt 1 s in die Vergangenheit.
Eine Tabelle kann auch aus einer anderen Quelle, wie z.B. Excel kopiert und durch Strg+V oder dem Einfügen Button eingefügt werden. Gleichermaßen kann die Tabelle von OXYGEN durch Strg+C oder dem Kopieren Button kopiert und in z.B. Excel eingefügt werden (siehe Abb. 205).

→

Um eine gesamte Tabelle von einem Kanal in einen anderen einzufügen, klicken Sie auf den Kopieren Button von Kanal 1. In den Kanaleinstellungen von Kanal 2 klicken Sie ganz einfach auf den Einfügen Button und die Tabelle wird auch hier angewendet.

Bemerkung

Für eine gültige Skalierung müssen mindestens zwei Punkte definiert sein, andernfalls erscheint eine Fehlermeldung.
Wenn mehrere gleiche x-Werte in der Tabelle vorkomme, erscheint eine Fehlermeldung.
Wenn ein Wert außerhalb des definierten Tabellenbereichs ist, wird die Skalierung extrapoliert.
Zwischen den Punkten wird eine lineare Interpolation angewandt.
Die x-Werte müssen nicht in aufsteigender Reihenfolge eingegeben werden. Diese werden beim Verlassen und wieder Öffnen des Menüs automatisch sortiert.
Wie es auch in Mehrere Kanäle auswählen erwähnt wird, können gesamte Kanaleinstellungen, die Tabellen-Skalierung inkludiert, zwischen verschiedenen Kanälen mit Strg+C und Strg +V kopiert werden.

Polynom-Skalierung¶

OXYGEN bietet die Möglichkeit eine nicht-lineare Skalierung in Form eines Polynoms auf nicht-lineare Sen- soren anzuwenden. Dies kann in den Kanaleinstellungen der Kanalliste oder in den individuellen Kanaleinstellungen gemacht werden. Folgende Eigenschaften sind verfügbar (siehe Fig. 7.30):

Die Einheit kann angegeben werden
Durch Klicken auf den + Button kann ein weiteres Polynomglied hinzugefügt werden
Durch Klicken auf den – Button kann ein Polynomglied wieder entfernt werden
Durch Klicken auf den Copy Button kann die Tabelle kopiert und in z.B. Excel eingefügt werden.
Zudem kann eine Polynom-Skalierung auch aus einer anderen Quelle, wie z.B. Excel kopiert und mit STRG+V oder dem Paste-Button eingefügt werden. Dabei muss jeder Grad angeführt werden, damit das Polynom richtig definiert wird. In Abb. 208 und Abb. 209 wird folgendes Polynom dargestellt:

$1 + 2x + 6x^2 + 5x^4$

Abb. 208 Polynom-Skalierung¶

Abb. 209 Kopieren einer Tabelle für die Polynom-Skalierung in OXYGEN¶

Enum-Skalierung¶

Die sogenannte Enum-Skalierung oder Enum Label Editor ist in den Skalierungseinstellungen für bestimmte Kanäle verfügbar. Dabei kann eine Beschriftung für einen eindeutigen numerischen Wert hinterlegt werden. Dieses Label wird im Digitalinstrument und als Label im Rekorder (falls diese aktiviert sind, siehe Instrumenteneigenschaften) angezeigt (siehe Abb. 212), wenn der Kanal diesen Wert annimmt. Folgende Kanäle unterstützen die Enum-Skalierung:

CAN Kanäle: Wenn in der DBC Datei eine Enumeration hinterlegt ist, kann diese geparst werden. Diese kann im Enum-Skalierungsmenü auch noch bearbeitet werden.
Flexray and ARXML channels: Parsen von Enum Daten wird nicht unterstützt.
Ethernet Receiver Kanäle
IMU (ADMA & OxTS) Kanäle: Enum Daten werden nicht in der Kanaldefinition gespeichert

Abb. 210 Enum-Skalierung eines CAN Kanals¶

Im Editor können neue Labels mit dem + Button hinzugefügt, und mit dem – Button gelöscht werden. Die Tabelle kann kopiert (Copy Button) und in ein anderes Programm eingefügt werden. Eine vorhandene Tabelle kann auch aus einer anderen Quelle eingefügt werden (Paste Button).

Abb. 211 Enum-Skalierung - Editor¶

Abb. 212 Enum-Skalierung - Anzeige im Digitalinstrument und als Label im Rekorder¶

Sensor-Skalierung für Brücken¶

Der folgende Abschnitt gibt einen kleinen Überblick über die Skalierungseinstellungen für verschiedene Brücken-Konfigurationen. Für eine detaillierte Beschreibung in dieser Thematik, verweisen wir auf weiterführende Literatur.

Die folgenden Definitionen werden in diesem Abschnitt verwendet:

R_i … DMS der Brückenschaltung

U_D … Brücken-Ausgangsspannung

U_IN … Brücken-Speisungsspannung

ε … Dehnung

k … Brückenfaktor

v … Querkontraktionszahl

Viertelbrücke

Messung von Dehnung und Stauchung

Tab. 12 Viertelbrücke¶
Schaltbild	U_D / U_IN Gleichung	Brückenfaktor	Linearität	Aktive DMS
	Formel	1	Nein	Ein aktiver DMS (R₁)

Halbbrücke

Messung von Biegung

Tab. 13 Halbbrücke - Biegung¶
Schaltbild	U_D / U_IN Gleichung	Brückenfaktor	Linearität	Aktive DMS
	Formel	2	Ja	Zwei aktive DMS (R₁ and R₂). Die Dehnung von (R₁ and R₂) sind im Betrag gleich aber unterscheiden sich im Vorzeichen, z.B. wird ein DMS auf der Ober-seite und ein DMS auf der Unterseite eines Biegebalken angebracht

Messung von Dehnung und Stauchung

Tab. 14 Halbbrücke - Dehnung und Stauchung¶
Schaltbild	U_D / U_IN Gleichung	Brückenfaktor	Linearität	Aktive DMS
	Formel	(1 + v)	Nein	Zwei aktive DMS (R₁ and R_´2). 1x Längsdehnung, 1x Querdehnung. Ein DMS liegt quer zum anderen DMS

Vollbrücke

Messung von Biegung

Tab. 15 Vollbrücke - Biegung¶
Schaltbild	U_D / U_IN Gleichung	Brückenfaktor	Linearität	Aktive DMS
	Formel	2 x (1 + v)	Ja	Vier aktive DMS (R₁, R₂, R₃ and R₄). Die Dehnungen der DMS sind im Betrag gleich; die Dehnung von R₁ und R₃ sind gegensätzlich zur Dehnung von R₂ und R₄.

Messung von Dehnung und Stauchung

Tab. 16 Vollbrücke - Dehnung und Stauchung¶
Schaltbild	U_D / U_IN Gleichung	Brückenfaktor	Linearität	Aktive DMS
	Formel	2 x (1 + v)	No	Vier aktive DMS ((R₁, R₂, R₃ and R₄)). 2x Längsdehnung, 2x Querdehnung. Ein Paar der DMS liegt quer zum anderen Paar der DMS.

Ändern der Kanaleinstellungen in den individuellen Kanaleinstellungen¶

lle Kanaleinstellungen (außer Samplerate und Bitauflösung) können auch in den jeweiligen individuellen Kanaleinstellungen (siehe Abb. 213) geändert werden, welche über den Button ⑪ (siehe Abb. 171 oder Tab. 11).

Abb. 213 Kanaleinstellungen eines TRION3-1820-MULTI Moduls¶

Der größte Vorteil zu den Einstellungen im Kanallisten-Menü erweist sich durch das große verfügbare Fenster. Dementsprechend kann der Benutzer direkte Auswirkungen von verschiedenen Einstellungen (z.B. Bereich oder Skalierung) am Signal in Echtzeit beobachten. Um zwischen den Einstellungen verschiedener Kanäle zu wechseln, benutzen Sie die Pfeile (<< >>) im oberen rechten Eck, und um die Einstellungen zu schließen, klicken Sie auf X neben den Pfeilen. Zusätzlich kann, je nach gewähltem Modus, das Verbinder-Pin-Out angezeigt werden.

Strommessung mit TRION Modulen¶

Verschiedene TRION Module können für die Strommessung verwendet werden. Stromsignale können direkt an die TRION-1603-LV-6-L1B, TRION-1620-LV-6-L1B und TRION-1620-ACC-6-L1B Module angeschlossen werden, und den Strom mit einem 10 Ω Shunt-Widerstand messen.

Auch andere Module können für Strommessung verwendet werden, benötigen jedoch einen externen Shunt-Widerstand, um diese Funktionalität zu unterstützen. Es handelt sich um die folgenden Module:

TRION-1603-LV-6-BNC, TRION-1620-LV-6-BNC
TRION-1620-ACC-6-BNC, TRION-1820-dLV
TRION-1600-dLV und TRION-2402-x.

Das TRION-1820-PA Modul ist hier ausgeschlossen.

Module, welche einen externen Shunt-Widerstand für die Strommessung benötigen, enthalten eine vordefinierte Auswahl an Shunt-Widerständen in der Kanalliste (siehe Abb. 214), wenn Strom-Modus ausgewählt ist.

Abb. 214 Auswahl der externen Shunt-Widerstände in der Kanalliste¶

Vom technischen Standpunkt betrachtet, ist die Strommessung über einen (externen) Shunt-Widerstand die Messung der Potentialdifferenz, welche durch den Strom durch den Shunt-Widerstand hervorgerufen wird.

$I = \frac{U}{R}$

Die Spannung U wird gemessen, der Widerstand R bekannt und deshalb kann der Strom I berechnet werden. Wenn der Strom über den externen Shunt gemessen wird, wird ein Spannungssignal, welches die Potentialdifferenz über den Shunt-Widerstand aufgrund des Stromflusses darstellt, vom TRION Modul ausgegeben. Diese Spannung wird wiederum entsprechend des Stromes unter oben genannten Formel umskaliert. Diese Skalierung wird von OXYGEN übernommen. Deshalb muss der Widerstand bekannt sein und kann im Dropdown-Menü ausgewählt werden, wie in Abb. 214 dargestellt.

Auf jeden Fall können jegliche Shunt-Widerstände benutzt werden und nicht nur diejenigen, welche in der Liste enthalten sind. Wenn ein Shunt verwendet wird, wessen Widerstandswert sich nicht in der Liste befindet, kann die Skalierung, welche das Spannungssignal des Stromes repräsentiert, manuell gemacht werden. Wählen Sie dazu den Spannungsmodus und folgen Sie diesen Schritten:

Stellen Sie die Verstärkeroption auf Spannung (siehe Abb. 215):

Abb. 215 Spannungsmodus¶

Ändern Sie die Einheit auf A (Ampere) und geben Sie den Widerstand des Shunt-Widerstandes als Skalierungsfaktor ein, z.B. 50 Ω (siehe Abb. 216).

Abb. 216 Eingabe des Shunt-Widerstandes als Skalierungsfaktor¶

Mit diesen Einstellungen erfolgt die Skalierung des Spannungssignal, welches den Strom repräsentiert, in der gleichen Weise wie im Strommodus mit dem entsprechend ausgewählten Shunt-Widerstand aus dem Dropdown-Menü. Hierzu wird nun das Spannungssignal mit dem eingegebenen Skalierungsfaktor multipliziert und das Resultat ist der entsprechende Strom:

$\text{Entsprechender\ Strom\ I} = Skalierungsfaktor\ R*Gemessene\ Spannung\ U$

Betrachtet man die physikalischen Einheiten dieser Formel, verdeutlicht sich diese Situation:

$\lbrack A\rbrack = \left\lbrack \frac{A}{V}*V \right\rbrack$

Wenn ein TRION Modul mit einem integrierten 10 Ω Shunt für die Strommessung verwendet wird, kann diese Betrachtung vernachlässigt werden. Dies trifft nur bei Strommessungen mit externen Shunt-Widerstand zu.

Mathematische Kanäle¶

OXYGEN ermöglicht es auf einfache Weise Formel- (siehe Formelkanal), Statistik- (siehe Statistik-Kanal), Filter- (IIR Filterkanal), FFT- (siehe FFT-Kanäle) oder (Dehnmessstreifen) Rosetten-Kanäle (siehe Erstellung von (DMS) Rosetten-Kanälen) zu erstellen, welche in Echtzeit berechnet werden. Für Details über die Psophometer Berechnung siehe Psophometer. Die Swept-Sine-Analyse ist Swept-Sine-Analyse erklärt.

Um einen neuen Kanal zu erstellen, klicken Sie auf den Hinzufügen Button im unteren linken Eck (rot markiert in Abb. 217) und ein Pop-up-Fenster erscheint, wo die Auswahl zwischen Formel, Statistik, Filter, FFT oder Rosette getroffen werden kann. Wenn ein Statistik- oder Filterkanal, eine FFT- oder Rosetten-Berechnung erstellt werden soll, muss der gewünschte Kanal (oder Kanäle) im Vorhinein ausgewählt und dann auf Hinzufügen geklickt werden. Die erstellten Kanäle werden im Formelabschnitt in der Kanalliste angezeigt.

Abb. 217 Pop-up-Fenster zur Erstellung von Mathe-Kanälen¶

Bemerkung

Die Berechnungseinstellung speichert die Information, wenn eine Formel, Statistik- oder Filterkanal erstellt wurde und wählt automatisch den jeweiligen Kanal, wenn das Fenster das nächste Mal wieder geöffnet wird.

Abb. 218 Favoriten hinzufügen¶

Für den schnellen Zugriff auf bestimmte Berechnungen gibt es die Möglichkeit, diese als Favorit zu markieren (siehe Abb. 218). Wenn eine Berechnung als Favorit markiert wurde, wird diese zu Beginn der Liste der verfügbaren Kanäle verschoben. Somit können Berechnungen, die regelmäßig verwendet werden müssen, schnell ausgewählt werden, ohne in der Liste danach suchen zu müssen. Wenn eine als Favorit markierte Berechnung deaktiviert wird, wird sie wieder automatisch in die Liste aller verfügbaren Berechnungen eingeordnet.

Basismathe¶

Formelkanal¶

Um einen Formelkanal zu erstellen, klicken Sie auf den Hinzufügen Button im unteren linken Eck (rot markiert in Abb. 217) und wählen Sie Formel (siehe Abb. 219).

Zusätzlich kann der Benutzer einen Gruppennamen vergeben, um in der Kanalliste zur besseren Übersicht mehrere Formeln in Gruppen zusammenzufassen.

Abb. 219 Pop-up-Fenster zur Erstellung eines Formelkanals¶

Abb. 220 Formelkanaleinstellungen – Übersicht¶

Tab. 17 Buttons im Formelkanal-Setup - Übersicht¶
Nr.	Name	Beschreibung
1	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für eine Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht
2	Kanalname	Individueller Kanalname; Kann individuell angepasst werden
3	Physikalische Einheit	Physikalische Einheit des Kanals, kann in den Kanaleinstellungen geändert werden
4	Eingabefeld	Geben Sie hier Ihre gewünschte Formel ein
5	Hinzufügen	Fügt den gewünschten Kanal in das Eingabefeld ein; Kanäle könne auch mit Drag-and-Drop hinzugefügt werden
6	Funktionen	Verfügbare mathematische und logische Funktionen könne hier ausgewählt werden. Mit den zurück (a) und weiter (b) Buttons kann zwischen Standard, Trigonometrisch, Logisch und Gemischt umgeschaltet werden. Für eine detaillierte Beschreibung der korrekten Syntax siehe Mathematische und logische Funktionen.
7	Tasten und Operatoren	Numerisches Feld und mathematische Operatoren; Können auch über die Tastatur eingegeben werden
8	Vorschau-Fenster	Echtzeit-Vorschau der Berechnung
9	Enum-Labeleditor	Ermöglicht die Anzeige von Text für zugehörige Werte der Formel. Logische Operationen bzw. If-Abfragen werden für nicht-digitale Kanäle empfohlen.

Bemerkung

Es ist möglich Kanäle mit verschiedenen Sampleraten einem Formelkanal zuzuweisen. Die Samplerate des Formelkanals wird auf die höchste Samplerate der Eingangskanäle gesetzt. Es findet keine Interpolation der Kanäle mit geringeren Sampleraten statt, sondern der letzte Wert wird wiederholt, bis der entsprechende Kanal aktualisiert wird.

Mathematische und logische Funktionen¶

Tab. 18 Standard mathematische Operatoren – Beschreibung und Syntax¶
Funktion	Beschreibung	Syntax
e	Eulersche Zahl	e
π	Konstante Pi	pi
min	Minimum von bis zu 128 Werten	min(x,y…n)
max	Maximum von bis zu 128 Werten	max(x,y…n)
abs	Absolutwert	abs(Wert)
x^y	Exponentialfunktion mit beliebiger Basis	pow(x,y)
e^	Exponentialfunktion mit Basis e	exp(x)
2^	Exponentialfunktion mit Basis 2	exp2(x)
ln	Natürlicher Logarithmus mit Basis e	ln(x)
log	Zehnerlogarithmus	log(x)
√	Wurzel	sqrt(x)
∛	Kubikwurzel	cbrt(x)

Tab. 19 Trigonometrische Operatoren – Beschreibung und Syntax¶
Funktion	Beschreibung	Syntax
sin	Sinus	sin(x)
asin	Arkussinus	asin(x)
sinh	Sinus hyperbolicus	sinh(x)
asinh	Arkussinus hyperbolicus	asinh(x)
cos	Kosinus	cos(x)
acos	Arkuskosinus	acos(x)
cosh	Kosinus hyperbolicus	cosh(x)
acosh	Arkuskosinus hyperbolicus	acosh(x)
tan	Tangens	tan(x)
atan	Arkustangens	atan(x)
tanh	Tangens hyperbolicus	tanh(x)
atanh	Arkustangens hyperbolicus	atanh(x)

Tab. 20 Logische Operatoren – Beschreibung und Syntax¶
Funktion	Beschreibung	Syntax
<	Wenn “Wert1” kleiner als “Wert2“ ist, ist das Ergebnis 1.0, andernfalls 0.0	Wert1 < Wert2
≤	Wenn “Wert1” kleiner oder gleich “Wert2“ ist, ist das Ergebnis 1.0, andernfalls 0.0	Wert1 <= Wert2
>	Wenn “Wert1” größer als “Wert2“ ist, ist das Ergebnis 1.0, andernfalls 0.0	Wert1 > Wert2
≥	Wenn “Wert1” größer oder gleich “Wert2“ ist, ist das Ergebnis 1.0, andernfalls 0.0	Wert1 >= Wert2
=	Wenn “Wert1” gleich “Wert2“ ist, ist das Ergebnis 1.0, andernfalls 0.0 (Zwei NaN sind nicht gleich)	Wert1 == Wert2
≠	Wenn “Wert1” nicht gleich “Wert2“ ist, ist das Ergebnis 1.0, andernfalls 0.0	Wert1 != Wert2
and	Logisches Und: Wert1 != 0.0 und Wert2!= 0.0 → 1.0 Wert1 = 0.0 und Wert2 != 0.0 → 0.0 Wert1 != 0.0 und Wert2= 0.0 → 0.0 Wert1 = 0.0 und Wert2= 0.0 → 0.0	Wert1 und Wert2
oder	Logisches Oder: Wert1 != 0.0 oder Wert2!= 0.0 → 1.0 Wert1 = 0.0 oder Wert2 != 0.0 → 1.0 Wert1 != 0.0 oder Wert2= 0.0 → 1.0 Wert1 = 0.0 oder Wert2= 0.0 → 0.0	Wert1 oder Wert2
not	Logische Verneinung: Wenn Wert = 0.0, ist das Ergebnis 1.0, andernfalls 0.0	not Wert
if	Wenn die Bedingung wahr ist, ist das Ergebnis ‘true_val’, andernfalls ‘false_val’	if(Bedingung, true_val, false_val)
isnan	Wenn der Wert NaN ist, ist das Ergebnis 1.0, andernfalls 0.0	isnan(value)

Tab. 21 Messfunktionen – Beschreibung und Syntax¶
Funktion	Beschreibung	Syntax
ecnt¹	Zählen der Anzahl von Flanken definierter der Bedingung; reset und rearm Parameter sind optional	ecnt(cond,rearm,reset)
hold²	Halten eines Werts bei Trigger-Bedingung; value und condition Parameter sind verpflichtend, init und rearm optional	hold(value,cond,init,rearm)
stopwatch³	Messung der Periodendauer in Sekunden, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bedingungen mit optionaler rearm Bedingung	stopwatch(start_cond,stop_cond, reset)
measdiff⁴	Messung der Differenz eines Kanals zwischen zwei Bedingungen	measdiff(val,cond1,cond2)
period⁵	Messung des Tastverhältnisses (duty cycle) (von 0 bis 1) zwischen 2 aufeinanderfolgenden Bedingungen mit optionaler rearm Bedingung	Edge(cond,rearm)
dutycycle⁶	Generierung einer positiven Flanke bei definierter Bedingung mit optionaler rearm Bedingung	Dutycycle(cond,rearm)
edge⁷	Generate positive edge on cond with rearm condition	Edge(cond,rearm)
rmin⁸	Messung des rollenden, gesamten Minimums eines Kanals während einer Messung mit optionaler reset Bedingung	rmin(value,reset)
rmax⁸	Messung des rollenden, gesamten Maximums eines Kanals während einer Messung mit optionaler reset Bedingung	rmax(value,reset)
ravg⁸	Messung des rollenden, gesamten Mittelwertes eines Kanals während einer Messung mit optionaler reset Bedingung	ravg(value,reset)
rrms⁸	Messung des rollenden, gesamten RMS-Wertes eines Kanals während einer Messung mit optionaler reset Bedingung	rrms(value,reset)
rsum⁸	Messung der rollenden, gesamten Summe eines Kanals während einer Messung mit optionaler reset Bedingung	rsum(value,reset)
racrms⁸	Messung des rollenden, gesamten ACRMS-Wertes eines Kanals während einer Messung mit optionaler reset Bedingung; nicht in der Auswahl vorhanden, muss manuell getippt werden	racrms(value,reset)
rp2p⁸	Messung des rollenden, gesamten Peak2Peak-Wertes eines Kanals während einer Messung mit optionaler reset Bedingung; nicht in der Auswahl vorhanden, muss manuell getippt werden	Rp2p(value,reset)

Legende zu Tab. 21

¹ Für eine detaillierte Beschreibung der ecnt-Funktion, siehe Edge-count-Funktion (ecnt).
² Für eine detaillierte Beschreibung der hold-Funktion, siehe Hold-Funktion (hold).
³ Für eine detaillierte Beschreibung der stopwatch-Funktion, siehe Stopwatch-Funktion (stopwatch).
⁴ Für eine detaillierte Beschreibung der measdiff-Funktion, siehe Measdiff-Funktion (measdiff).
⁵ Für eine detaillierte Beschreibung der period-Funktion, siehe Period-Funktion (period).
⁶ Für eine detaillierte Beschreibung der dutycycle-Funktion, siehe Dutycycle-Funktion (dutycylce).
⁷ Für eine detaillierte Beschreibung der edge-Funktion, siehe Edge-Funktion (edge)
⁸ Für eine detaillierte Beschreibung der rolling-overall-Funktion, siehe Rolling-overall-Funktion

Tab. 22 Gemischte Operatoren – Beschreibung und Syntax¶
Funktion	Beschreibung	Syntax
time¹	Gibt die verstrichene Zeit sein Aufzeichnungs-(Re-)Start zurück	time
mtime¹	Gibt die verstrichene Zeit seit Messbeginn zurück	mtime
scnt¹	Zählt die Anzahl der Samples sein Aufzeichnungs-(Re-)Start	scnt
sr¹	Gibt die Samplerate in Hz zurück	sr
mod	Rest der Division x/y, Vorzeichen von x	mod(x,y)
noise	Erzeugt ein Rauschsignal im Bereich [-x…+x]	noise(x)
atan2	Arkustangens von y/xmit Benutzung der Vorzeichen der Argumente, um den richti-gen Quadranten zu bestimmen	atan2(y,x)
floor	Rundet x in Richtung negative unendlich	floor(x)
ceil	Rundet x in Richtung positiv unendlich	ceil(x)
round	Rundung zum nächsten Integer (ganze Zahl)	round(x)
trunc	Runde x in Richtung Null	trunc(x)

¹ Ein Referenzkanal für die Funktion muss spezifiziert werden, z.B. in folgender Weise: ‚Ref_Ch‘ *0+time.

Edge-count-Funktion (ecnt)¶

Syntax: ecnt(cond,rearm,reset)

Die Edge-count Funktion zählt die Anzahl von erfüllten Bedingungen. Wenn gewünscht, kann ein Rearm Ereignis definiert werden, welches erfüllt werden muss, bevor die Bedingung wieder erfüllt werden kann. Auch ein Reset Ereignis kann optional definiert werden. Bedingung, Rearm und Reset können für die steigende oder fallende Flanke definiert werden. Steigende Flanken können durch die logischen Operatoren > und ≥ definiert werden und fallende Flanken durch < and ≤.

Die folgenden Beispiele erklären die Funktionalität (das entsprechende dmd-file können hier gefunden werden: https://ccc.dewetron.com/pl/OXYGEN):

ECNT_Cond = ecnt(‚SIGNAL‘>800)

Jedes Mal, wenn der Kanal SIGNAL über 800 steigt mit steigender Flanke (>), steigt der Kanal ECNT_Cond um 1 (siehe Abb. 221).

Der Grund warum die ecnt Funktion um mehr als 1 in Abb. 221 steigt, ist aufgrund des Rauschens gegeben, wodurch das Signal die Bedingung mehrere Male erfüllt. Das kann in der Vergrößerung in Abb. 221 erkannt werden. Deshalb zählt die ecnt Funktion auch bei fallender Flanke. Um gestörte Ergebnisse zu verhindern, kann ein Rearm-Level definiert werden. Ein Beispiel dafür wird im folgenden Kapitel erklärt und ist in Abb. 222 zu sehen.

Abb. 221 ECNT-Funktion nur mit Bedingung¶

ECNT_Cond_Rearm = ecnt(‚SIGNAL‘>800,’SIGNAL’<500)

Jedes Mal, wenn der Kanal SIGNAL über 800 steigt mit steigender Flanke (>), steigt der Kanal ECNT_Cond_Rearm um 1. Um unerwünschte Anstiege durch Rauschen zu verhindern, muss der Kanal SIGNAL 500 mit fallender Flanke (<) durchqueren, bevor der Kanal ECNT_Cond_Rearm wieder erhöht wird, wenn der Kanal SIGNAL 800 mit steigender Flanke übersteigt (siehe Abb. 222).

Abb. 222 ECNT-Funktion mit Bedingung und Rearm¶

ECNT_Cond_Rearm_Reset = ecnt(‚SIGNAL‘>800,‘SIGNAL‘<500,‘SIGNAL‘<-100)

Wenn der Kanal SIGNAL 800 mit steigender Flankt (>) übersteigt, steigt der Kanal ECNT_Cond_Rearm_Reset um 1. Um unerwünschte Anstiege durch Rauschen zu verhindern, muss der Kanal SIGNAL 500 mit fallender Flanke (<) durchqueren, bevor der Kanal ECNT_Cond_Rearm_Reset wieder erhöht wird, wenn der Kanal SIGNAL 800 mit steigender Flanke übersteigt. Wenn der Kanal SIGNAL -100 mit fallender Flanke (<) (siehe Abb. 223).

Abb. 223 ECNT-Funktion mit Bedingung, Rearm und Reset¶

Hold-Funktion (hold)¶

Syntax: hold(value,cond,init,rearm)

Die hold Funktion benötigt zwei Eingangskanäle. Ein Kanal ist der Signal-Kanal und der andere der Bedingungs-Kanal. Wenn der Bedingungs-Kanal eine bestimmte Bedingung erfüllt, wird der aktuelle Wert des Signal-Kanals in der hold Funktion gespeichert. Wenn erwünscht, kann ein Initialer Wert und ein Rearm Ereignis erfüllt werden, bevor die Bedingung wieder erfüllt werden kann. Bedingung und Rearm kann für die steigende und fallende Flanke definiert werden. Steigende Flanken können durch die logischen Operatoren > und ≥ definiert werden und fallende Flanken durch < and ≤.

Die folgenden Beispiele erklären die Funktionalität (das entsprechende dmd-file können hier gefunden werden: https://ccc.dewetron.com/pl/OXYGEN):

HOLD_VAL_COND = hold(‚SIGNAL_VAL‘,‘SIGNAL_COND‘>5)

If the channel SIGNAL_COND passes 5 with a Rising Edge (>), the actual value of the channel SIGNAL_VAL is stored to the channel HOLD_VAL_COND. The value of the channel HOLD_VAL_COND is NaN before reaching the Condition the first time (see Abb. 224).

$HOLD function with *Cond*\ ition$

Abb. 224 HOLD function with Condition¶

HOLD_VAL_COND_INIT = hold(‚SIGNAL_VAL‘,‘SIGNAL_COND‘>5,2)

Wenn der Kanal SIGNAL_COND bei steigender Flanke (>) 5 übersteigt, wird der aktuelle Wert des Kanals SIGNAL_VAL im Kanal HOLD_VAL_COND_INIT gespeichert. Der initiale Wert des Kanals HOLD_VAL_COND_INIT ist 2, bevor die Bedingung das erste Mal erfüllt wird (siehe Abb. 225).

$HOLD-Funktion mit *Bedingung* und *init*\ ialem Wert$

Abb. 225 HOLD-Funktion mit Bedingung und initialem Wert¶

HOLD_VAL_COND_INIT_REARM = hold(‚SIGNAL_VAL‘,‘SIGNAL_COND‘>5,2,‘SIGNAL_VAL‘>-3)

Wenn der Kanal SIGNAL_COND bei steigender Flanke (>) 5 übersteigt, wird der aktuelle Wert des Kanals SIGNAL_VAL im Kanal HOLD_VAL_COND_INIT_REARM gespeichert. Der initiale Wert des Kanals HOLD_VAL_COND_INIT ist 2, bevor die Bedingung das erste Mal erfüllt wird. Zusätzlich muss der Kanal SIGNAL_VAL -3 erst mit steigender Flanke (>) überschreiten, bevor der Kanal HOLD_VAL_COND_INIT_REARM upgedated wird, wenn der Kanal SIGNAL_COND mit steigender Flanke (>) 5 überschreitet (siehe (siehe Abbildung Abb. 226).

$HOLD-Funktion mit *Bedingung* und *init*\ ialem Wert und *Rearm* Level$

Abb. 226 HOLD-Funktion mit Bedingung und initialem Wert und Rearm Level¶

Stopwatch-Funktion (stopwatch)¶

Syntax: stopwatch(start_cond,stop_cond, reset)

Abb. 227 Schematische Erklärung der stopwatch Funtkion¶

Die stopwatch Funktion gibt die Zeitspanne in Sekunden zwischen zwei Bedingungen (start_cond und stop_cond) zurück. Die beiden Bedingungen können auf denselben oder auf verschiedene Kanäle referenzieren. Eine optionale reset Bedingung setzt die stopwatch Funktion auf NaN zurück bis die nächste start_cond Bedingung erfüllt wird.

Wenn diese reset Bedingung nicht definiert wird, fängt die stopwatch Funktion immer automatisch bei 0s an zu zählen sobald eine neue start_cond Bedingung erfüllt wird.
Wenn reset als 0 definiert wird (z.B. stopwatch (start_cond,stop_cond,0)), zählt die stopwatch Funktion bei einer erneuten start_cond Bedingung beim letzten Wert weiter und wird nicht zurückgesetzt.
Wenn reset anders definiert wird, z.B. als signal<0, wird die stopwatch Funktion genau bei diesem Ereignis auf NaN zurückgesetzt, und fängt wieder bei 0s an zu zählen, sobald eine neue start_cond Bedingung erfüllt wird.
Wenn eine start_cond Bedingung erneut auftritt bevor eine stop_cond Bedingung erfüllt wird, wird die start_cond Bedingung ignoriert. Wenn die start_cond Bedingung gleich der stop_cond Bedingung ist, returniert stopwatch 0s.

Die folgenden Beispiele erklären die Funktionalität (das entsprechende dmd-file können hier gefunden werden https://ccc.dewetron.com/pl/OXYGEN):

STOPWATCH_cond1_cond2 = stopwatch(‚SIGNAL1‘>100,‘SIGNAL1‘>800)

Die stopwatch Funktion (dunkelblauer Graph in Abb. 228) beginnt die Zeit in Sekunden zu messen, sobald der Kanal SIGNAL1 (hellblauer Graph in Abb. 228) 100 überschreitet und stoppt die Messung, wenn der Kanal SIGNAL1 800 überschreitet. Wenn SIGNAL1 100 wiederum überschreitet, fängt die stopwatch Funktion wieder bei 0s an.

Abb. 228 STOPWATCH-Funktion mit Start- and Stop-Bedingung¶

STOPWATCH_cond1_cond2_0 = stopwatch(‚SIGNAL1‘>100,‘SIGNAL1‘>800,0)

Die stopwatch Funktion (pinker Graph in Abb. 229) beginnt die Zeit in Sekunden zu messen, sobald der Kanal SIGNAL1 (hellblauer Graph in Abb. 229) 100 überschreitet und stoppt die Messung, wenn der Kanal SIGNAL1 800 überschreitet. Wenn SIGNAL1 100 wiederum überschreitet, fängt die stopwatch Funktion beim letzten Wert an weiter zu messen und wird NICHT zurückgesetzt.

Abb. 229 STOPWATCH-Funktion mit Start- and Stop-Bedingung ohne Reset¶

STOPWATCH_cond1_cond2_reset = stopwatch(‚SIGNAL1‘>100,‘SIGNAL1‘>800,‘SIGNAL1‘<-100)

Die stopwatch Funktion (grüner Graph in Abb. 230) beginnt die Zeit in Sekunden zu messen, sobald der Kanal SIGNAL1 (hellblauer Graph in Abb. 230) 100 überschreitet und stoppt die Messung, wenn der Kanal SIGNAL1 800 überschreitet. Wenn (und nur wenn) SIGNAL1 -100 unterschreitet, wird die stopwatch Funktion zu NaN zurückgesetzt und fängt erneut bei 0s an zu messen, wenn SIGNAL1 100 überschreitet.

Abb. 230 STOPWATCH-Funktion mit Start- and Stop-Bedingung mit definiertem Reset¶

Measdiff-Funktion (measdiff)¶

Syntax: measdiff(val,cond1,cond2)

Die measdiff Funktion gibt die Differenz zwischen zwei Bedingungen cond1 und cond2 vom Signal val zurück. Die drei Parameter können auf denselben oder auf verschiedene Kanäle referenzieren.

Die measdiff Funktion gibt NaN zurück, bevor die cond2 Bedingung zum ersten Mal erfüllt wurde.

Wenn cond1 und cond2 mehrere Male während einer Messung erfüllt werden, wird die measdiff Funktion upgedated, sobald die cond2 Bedingung erneut erfüllt wird.
Wenn cond1 mehrere Male erfüllt wird bevor cond2 erreicht wird, startet die Messung, wenn cond1 das erste Mal erfüllt wird, und wird beim erneuten Erfüllen von cond1 nicht zurückgesetzt.

Die folgenden Beispiele erklären die Funktionalität (das entsprechende dmd-file können hier gefunden werden: https://ccc.dewetron.com/pl/OXYGEN):

MEASDIFF_val_cond1_cond2 = measdiff(‚SIGNAL2‘,‘SIGNAL1‘>100,‘SIGNAL1‘>800)

Die measdiff Funktion (violetter Graph in Abb. 231) misst und gibt die Wertedifferenz von SIGNAL2 (grüner Graph in Abb. 231) zurück, ausgelöst von den folgenden Bedingungen: die Messung beginnt, wenn SIGNAL1 (hellblauer Graph in Abb. 231) 100 überschreitet und stoppt wenn SIGNAL1 800 überschreitet.

Abb. 231 MEASDIFF Funktion¶

Period-Funktion (period)¶

Syntax: period(cond,[rearm])

Die period Funktion gibt die Periode eines Signals in Sekunden zurück. Das Signal muss dabei in der cond Bedingung referenziert werden in Kombination mit dem Periodenschwellwert, welcher normalerweise null ist.

Eine optionale rearm Bedingung kann Störungen durch Signalrauschen unterdrücken. Die rearm Bedingung kann für das gleiche oder einem verschiedenen Signal definiert werden.

Die folgenden Beispiele erklären die Funktionalität (das entsprechende dmd-file können hier gefunden werden https://ccc.dewetron.com/pl/OXYGEN):

PERIOD_cond = period(‚SIGNAL‘>0)

Die period Funktion (grüner Graph in Abb. 232) isst und gibt die Periode des Signals in Sekunden des Kanals SIGNAL (brauner Graph in Abb. 232) fzurück, für die Bedingung, dass das SIGNALlevel höher 0 ist. Sofern SIGNAL ein reines Sinussignal mit einer Frequenz von 0.5 Hz ist, sollte die Periode 2 Sekunden betragen. Aufgrund von Rauschen, wird die Nullschwelle jedoch mehrere Male überschreitet (siehe Abb. 233) und verursacht falsche Messergebnisse bei der Bestimmung der Periode. Um diesen Einfluss zu unterdrücken, kann optional eine rearm Bedingung definiert werden. Dies wird im nächsten Kapitel erklärt.

PERIOD_cond_rearm = period(‚SIGNAL‘>0,‘SIGNAL‘>-5)

Die period Funktion (grüner Graph in Abb. 232) misst und gibt die Periode des Signals in Sekunden des Kanals SIGNAL (brauner Graph in Abb. 232) f zurück, für die Bedingung, dass das SIGNALlevel höher 0 ist. Sofern Periodenzeitmessungen durch Rauschen gestört werden können, wird in diesem Beispiel eine rearm Bedingung definiert, um den Einfluss des Rauschens zu unterdrücken. Die rearm Bedingung wird wie folgt definiert: das SIGNALlevel muss -5 unterschreiten, bevor die Bedingung SIGNAL > 0 erneut erkannt wird. Mit diesem optionalen rearm Level kann der Einfluss des Rauschens bei der Periodenzeitmessung, gesehen als grüner Graph in Abb. 232, unterdrückt werden und die gemessene Periodenzeit ist immer 2s, was als blauer Graph in Abb. 232 gesehen werden kann.

Abb. 232 PERIOD-Funktion¶

Abb. 233 Rauschen stört die korrekte Funktionalität der Periodenbestimmung¶

Dutycycle-Funktion (dutycylce)¶

Syntax: dutycylce(cond,[rearm])

Die dutycycle Funktion gibt das Tastverhältnis eines Signals zurück. Das Signal muss für die Funktion als Bedingungen referenziert werden in Kombination mit einem Schwellwert. Eine optionale rearm Bedingung kann Störungen durch Signalrauschen unterdrücken. Die rearm Bedingung kann für das gleiche oder einem verschiedenen Signal definiert werden.

Die folgenden Beispiele erklären die Funktionalität (das entsprechende dmd-file können hier gefunden werden https://ccc.dewetron.com/pl/OXYGEN):

DUTYCYCLE_cond = dutycycle(‚SIGNAL‘>0)

Die dutycycle Funktion (oranger Graph in Abb. 234) misst und gibt das Tastverhältnis des Kanals SIGNAL (brauner Graph in Abb. 234)zurück für die Bedingung, dass das SIGNALlevel höher 0 ist. Da das SIGNAL eine reine Sinuskurve ist, sollte das Tastverhältnis 0.5 (oder 50%) betragen. Aufgrund von Rauschen, wird der Nulldurchgang mehrere Male überschritten (siehe Abb. 235), wodurch ein falsches Messergebnis des Tastverhältnisses erzielt wird. Eine optionale rearm Bedingung kann Störungen durch Signalrauschen unterdrücken. Dies wird im folgenden Kapitel erklärt.

DUTYCYCLE_cond_rearm = dutycycle(‚SIGNAL‘>0,‘SIGNAL‘>-5) will measure an Die dutycycle Funktion (oranger Graph in Abb. 234) misst und gibt das Tastverhältnis des Kanals SIGNAL (brauner Graph in Abb. 234) zurück für die Bedingung, dass das SIGNALlevel höher 0 ist. Sofern die Messung durch Rauschen gestört werden kann, wird in diesem Beispiel eine rearm Bedingung definiert, um den Einfluss des Rauschens zu unterdrücken. Die rearm Bedingung wird wie folgt definiert: das SIGNALlevel muss -5 unterschreiten, bevor die Bedingung SIGNAL > 0 erneut erkannt wird. Mit diesem optionalen rearm Level kann der Einfluss des Rauschens bei der Tastverhältnismessung, gesehen als oranger Graph in Abb. 235, unterdrückt werden und das gemessene Tastverhältnis ist immer 0.5 (50%), was als blauer Graph in Abb. 235 gesehen werden kann.

Abb. 234 DUTYCYLCE-Funktion¶

Abb. 235 Rauschen stört die korrekte Funktionalität der Messung des Tastverhältnisses¶

Edge-Funktion (edge)¶

Syntax: edge(cond,rearm)

Die edge Funktion gibt eine steigende Flanke von 0 auf 1 aus, im Falle einer erfüllten Bedingung und eine fallende Flanke von 1 auf 0, wenn die rearm Bedingung erfüllt wird.

Die folgenden Beispiele erklären die Funktionalität (das entsprechende dmd-file können hier gefunden werden: https://ccc.dewetron.com/pl/OXYGEN):

EDGE_cond_ream = edge(‚SIGNAL‘>800, ‚SIGNAL‘<-100)

Die edge Funktion (grüner Graph in Abb. 236) gibt eine steigende Flanke von 0 auf 1 aus, wenn das SIGNALlevel 800 überschreitet (brauner Graph in Abb. 236). Wenn das SIGNALlevel -100 unterschreitet, gibt die edge Funktion eine fallende Flanke von 1 auf 0 aus.

Abb. 236 Edge-Funktion¶

Kombination der edge Funktion und anderen Formeln¶

Wenn eine Formel keine rearm Bedingung enthält als optionalen Parameter, wie die stopwatch Funktion (siehe Stopwatch-Funktion (stopwatch)) oder die measdiff Funktion (siehe Measdiff-Funktion (measdiff)), kann die edge Funktion (see Edge-Funktion (edge)) verwendet werden, dieses rearm Level zu erstellen.

Die folgenden Beispiele erklären die Funktionalität (das entsprechende dmd-file können hier gefunden werden https://ccc.dewetron.com/pl/OXYGEN):

Das blaue Signal in Abb. 237 misst die Zeit mit der stopwatch Funktion zwischen den folgenden zwei Bedingungen: cond1 ist wahr wenn SIGNAL1 (grünes Signal in Abb. 237) 100 überschreitet und cond2 ist wahr wenn SIGNAL1 800 überschreitet. Die Formelsyntax des blauen Signals in Abb. 237) ist die folgende:

stopwatch(‚SIGNAL1‘>100,‘SIGNAL1‘>800)

Um die Auswirkung des Rauschens zu unterdrücken wird ein rearm Level von -100 für cond1 hinzugefügt, wobei die edge Funktion verwende wird. Das Ergebnis kann als oranger Graph in Abb. 237 gesehen werden. In diesem Beispiel wird die stopwatch Funktion nur neu gestartet, wenn SIGNAL1 -100 unterschreitet. Die Syntax ist die folgende:

stopwatch(edge(‚SIGNAL1‘>100,‘SIGNAL1‘<-100)>0.5,‘SIGNAL1‘>800)

Abb. 237 Kombination der edge und stopwatch Funktion¶

Rolling-overall-Funktion¶

rmin(value[,reset])

Gibt das globale Minimum des als value definierten Signals zurück, von Aufzeichnungsstart bis zum aktuellen Zeitpunkt; wird zum Messstart zurückgesetzt; kann optional mit einer reset Bedingung zurückgesetzt werden; die Updaterate ist gleich der Samplerate des Kanals mit der höchsten Samplerate, welcher in der Formel verwendet wird.

rmax(value[,reset])

Gibt das globale Maximum des als value definierten Signals zurück, von Aufzeichnungsstart bis zum aktuellen Zeitpunkt; wird zum Messstart zurückgesetzt; kann optional mit einer reset Bedingung zurückgesetzt werden; die Updaterate ist gleich der Samplerate des Kanals mit der höchsten Samplerate, welcher in der Formel verwendet wird.

ravg(value[,reset])

Gibt den globalen Mittelwert des als value definierten Signals zurück, von Aufzeichnungsstart bis zum aktuellen Zeitpunkt; wird zum Messstart zurückgesetzt; kann optional mit einer reset Bedingung zurückgesetzt werden; die Updaterate ist gleich der Samplerate des Kanals mit der höchsten Samplerate, welcher in der Formel verwendet wird.

rrms(value[,reset])

Gibt den globalen Effektivwert des als value definierten Signals zurück, von Aufzeichnungsstart bis zum aktuellen Zeitpunkt; wird zum Messstart zurückgesetzt; kann optional mit einer reset Bedingung zurückgesetzt werden; die Updaterate ist gleich der Samplerate des Kanals mit der höchsten Samplerate, welcher in der Formel verwendet wird.

rsum(value[,reset])

Gibt die globale Summe des als value definierten Signals zurück, von Aufzeichnungsstart bis zum aktuellen Zeitpunkt; wird zum Messstart zurückgesetzt; kann optional mit einer reset Bedingung zurückgesetzt werden; die Updaterate ist gleich der Samplerate des Kanals mit der höchsten Samplerate, welcher in der Formel verwendet wird.

racrms(value[,reset])

Gibt die globalen Standardabweichung (ACRMS) des als value definierten Signals zurück, von Aufzeichnungsstart bis zum aktuellen Zeitpunkt; wird zum Messstart zurückgesetzt; kann optional mit einer reset Bedingung zurückgesetzt werden; die Updaterate ist gleich der Samplerate des Kanals mit der höchsten Samplerate, welcher in der Formel verwendet wird.

Für weitere Details des ACRMS, siehe Statistik-Kanal.

rp2p(value[,reset])

Gibt den globalen Peak-Peak-Wert des als value definierten Signals zurück, von Aufzeichnungsstart bis zum aktuellen Zeitpunkt; wird zum Messstart zurückgesetzt; kann optional mit einer reset Bedingung zurückgesetzt werden; die Updaterate ist gleich der Samplerate des Kanals mit der höchsten Samplerate, welcher in der Formel verwendet wird.

Ein entsprechendes dmd-File kann hier gefunden werden: https://ccc.dewetron.com/pl/oxygen

Array-Kanäle in Formeln¶

Array-Kanäle in OXYGEN sind Kanäle (oder Vektoren), die mehrere Datenelemente für einen Zeitpunkt enthalten, z. B. Oberschwingungen aus einer Leistungsgruppe, Amplitudenspektren einer FFT-Berechnung oder ein CPB-Spektrum. Mit OXYGEN werden Array-Kanäle in der Regel entweder mithilfe einer Array Chart oder eines Spectrum Analyzers visualisiert. Neben zeitbasierten synchronen und asynchronen Kanälen ist es auch möglich, mit Array-Kanälen im Formeleditor zu arbeiten.

Mathematische Operationen mit Array-Kanälen

Die folgenden mathematischen Operationen werden bei der Verwendung von Arraykanälen in Formeln unterstützt:

Grundlegende mathematische Operationen für Arrays mit gleichen Dimensionen unterstützt (siehe ① in Abb. 238): + - * /
Operationen (+ - * /) mit Arrays und Konstanten (siehe ② in Abb. 238)

In beiden Fällen ist die Ausgabe der Formel ein neuer Arraykanal.

Abb. 238 Grundlegende mathematische Operationen für Arrays¶

Darüber hinaus ist es möglich, die folgenden Operatoren in Kombination mit Array-Kanälen zu verwenden:

Standardoperatoren (siehe Abb. 239)

Abb. 239 Standardoperatoren in Kombination mit Array-Kanälen¶
Trigonometrische Operatoren (siehe Abb. 240)

Abb. 240 Trigonometrische Operatoren in Kombination mit Array-Kanälen¶
Logische Operatoren (siehe Abb. 241)

Abb. 241 Logikoperatoren in Kombination mit Array-Kanälen¶

Die Formelausgabe wird auch hier ein neuer Array-Kanal sein.

Extraktion von Array-Elemente

Es ist möglich, ein oder mehrere Elemente aus einem Array-Kanal in einen neuen Array-Kanal zu extrahieren. Die Syntax dafür folgt der Python-Sprache, also beachten Sie bitte, dass

Das erste Element eines Arrays immer den Index 0 hat
Beim Extrahieren mehrerer benachbarter Elemente der erste angegebene Index immer inklusiv und der letzte immer exklusiv ist (siehe Abb. 243)

Es gibt die folgenden Optionen zum Extrahieren von Arrayelementen:

Extraktion eines dedizierten Elements (siehe Abb. 242). Die Ausgabe ist ein asynchroner Zeitkanal.

Abb. 242 Extraktion eines dedizierten Elements¶
Extraktion mehrerer benachbarter Elemente (siehe Abb. 243). Die Ausgabe ist ein Array-Kanal mit der Anzahl der extrahierten Elemente als neue Dimension.

Abb. 243 Extraktion mehrerer benachbarter Elemente¶
- Extraktion mehrerer benachbarter Elemente mit einer Schrittweite zwischen den zu extrahierenden Elementen (siehe Abb. 244). Die Ausgabe ist ein Array-Kanal mit der Anzahl der extrahierten Elemente als neue Dimension.
Abb. 244 Extraktion mehrerer benachbarter Elemente mit Schrittweite zwischen den zu extrahierenden Elementen¶

Erstellung von Arrays mit Konstanten

Zu guter Letzt ist es möglich, Array-Kanäle mit konstanten Elementen zu erstellen (siehe Abb. 245). Die Aktualisierungsrate kann definiert werden, indem ein Zeitdomänenkanal hinzugefügt und mit Null multipliziert wird. Das Array hat dann die gleiche Aktualisierungsrate wie der Zeitdomänenkanal.

Abb. 245 Erstellung von Arrays mit konstanten Elementen¶

Statistik-Kanal¶

Abb. 246 Pop-up-Fenster zur Erstellung eines Statistik-Kanals¶

Um einen Statistik-Kanal zu erstellen, wählen Sie einen Kanal aus, klicken Sie auf den Hinzufügen Button im unteren linken Eck (rot markiert in Abb. 246) und wählen Sie Statistik. Es können mehrere Kanäle gleichzeitig ausgewählt werden, um mehrere Statistikkanäle mit denselben Einstellungen zu erstellen. Im Pop-up-Fenster kann ausgewählt werden, welche Statistik für den Eingangskanal oder -kanäle berechnet werden sollen. Es können auch mehrere Auswahlen getroffen werden, wobei für jeden Wert ein Kanal erstellt wird. Wählen Sie, ob die Berechnung kontinuierlich berechnet werden soll (seit Datenerfassungsstart), mit Aufzeichnungsstart zurückgesetzt oder als Gesamtwert (Einzelwert) berechnet werden soll. Es muss zusätzlich ein Zeitintervall (Fenstergröße) und eine optionale Überlappung für die Berechnung des Werts definiert werden. Zusätzlich kann ein Gruppenname definiert werden, wobei mehrere Kanäle im Kanallisten-Menü zusammengefasst werden können. Nach dem Drücken von Enter, werden die Statistikkanäle in der Kanalliste erstellt. Die definierten Kanalparameter können auch im Nachhinein in den Kanaleinstellungen geändert werden (siehe Abb. 247:).

Tab. 23 Berechnungstypen der statistischen Werte¶
Berechnungstyp	Beschreibung	Parameter
Bei Aufzeichnungsstart zurücksetzen	Setzt die Berechnung der Statistik bei Aufzeichnungsstart zurück.	Fenstergröße Überlappung
Kontinuierlich	Setzt die Berechnung der Statistik nicht bei Aufzeichnungsstart zurück	Fenstergröße Überlappung
Gesamte Messung	Berechnet nur einen Wert für alle gemessenen Datenpunkte. Ist im Rekorder als eine horizontale Linie zu erkennen.	Keine
Getriggert	Beginnt die Berechnung der Statistik getriggert. Trigger Kanäle, Steigende oder Fallende Flanke, Schwellwerte und Stoppmodus können eingestellt werden. Der Stopmodus kann als erneut trigger, Stop-Trigger oder als feste Zeitdauer gewählt werden.	Start-Trigger Kanal Start-Trigger Schwellwert Stoppmodus Stopp-Trigger Kanal Stopp-Trigger Schwellwert
Laufend	Übernimmt die Abtastrate des Kanals, für den die Statistik berechnet wird. Setzt das Ende des eingestellten Zeitfensters auf den aktuellen Datenpunkt und berechnet die Statistik für dieses Fenster. Hat üblicherweise viele Datenpunkte innerhalb eines Zeitfensters.	Fenstergröße Überlappung

Abb. 247 Statistik-Kanaleinstellungen – Übersicht¶

Tab. 24 Buttons in den Statistik-Kanaleinstellungen – Übersicht¶
Nr.	Funktion	Description
1	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für eine Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht
2	Kanalname	Individueller Kanalname; Kann individuell angepasst werden
3	Statistikmodus	Wählen zwischen den verschiedenen Statistikwerten, die berechnet werden sollen.
4	Fenstergröße	Tippen Sie die gewünschte Fenstergröße ein (hat Auswirkungen auf die Samplerate ⑥)
5	Fenstergrößen-Einheit	Wählen Sie die Einheit des Fensters. Wählen Sie zwischen Sekunden (s), Minuten (m), Stunden (h) und Tage (d) (hat Auswirkungen auf die Samplerate ⑥)
6	Fenstergrößenüberlappung	Wählen Sie eine Überlappung der einzelnen Berechnungsfenster zwischen 0 und 99 %.
7	Samplerate	Samplerate, welche aus der Fenstergröße berechnet wird in Hz (Fenstergröße kann auch durch Ändern der Samplerate geändert werden)
8	Berechnungstyp	Wählen Sie ob die Berechnung kontinuierlich berechnet werden soll, mit Aufzeichnungsstart zurückgesetzt oder als Gesamtwert (Einzelwert) berechnet werden soll.
9	Vorschau-Fenster	Echtzeit-Vorschau der Berechnung
10	Skalierung	Ändern der Skalierung des Kanals, indem ein Skalierungsfaktor eingegeben wird oder die Sensitivität geändert wird (und/oder eingeben eines Offsets) oder eine 2-Punkt Skalierung

Die folgende Abbildung zeigt wie das Berechnungsfenster bei verschiedenen Überlappungen verschoben wird.

Abb. 248 Überlappungsmechanismus für die statistischen Berechnungen¶

Beschreibung der auswählbaren statistischen Parameter

i = 1…N

N = Abtastrate des Eingangkanals * Fenstergröße

AVG: Berechnet den linearen Mittelwert im definierten Fenster entsprechend folgenden Formel:

$\text{AVG} = \frac{1}{N}\sum_{i = 1}^{N}{\text{Signallevel}_{i}}$
MAX: Berechnet das Signalmaximum, welches im definierten Fenster auftritt.

$\text{MAX} = \text{MAX}\left\{ \text{Signallevel}_{i} \right\}$
MIN: Berechnet das Signalminimum, welches im definierten Fenster auftritt.

$\text{MIN} = \text{MIN}\left\{ \text{Signallevel}_{i} \right\}$
RMS: Berechnet den quadratischen Mittelwert (RMS) im definierten Fenster entsprechend folgenden Formel:

$\text{RMS} = \ \sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i = 1}^{N}\left( \text{SignalLeve}l_{i} \right)^{2}} = \ \sqrt{\text{AVG}^{2} + \text{ACRM}S^{2}}$
ACRMS: Berechnet den quadratischen Mittelwert (RMS), welcher von DC-Komponenten bereinigt ist. Dieser Wert ist mit der Standardabweichung nach folgender Formel ident:

$\text{ACRMS} = \ \sqrt{\frac{1}{N}\sum_{i = 1}^{N}\left( \text{SignalLeve}l_{i} - \text{AVG} \right)^{2}}$
Spitze-Spitze: Berechnet den Spitze-Spitz- Wert des Signals im definierten Zeitfenster nach folgender Formel:

$\text{Spitze - Spitze = 2 * RMS *} {\sqrt{ 2 }}$
SUM: Berechnet die Summe des Signals im definierten Zeitfenster nach folgender Formel:

$\text{SUM =} \sum_{i = 1}^{N}{\text{Signallevel}_{i}}$
MIN Time: Bestimmt die Zeit, an welcher das Minimum des Signals aufgetreten ist.
MAX Time: Bestimmt die Zeit, an welcher das Maximum des Signals aufgetreten ist.
Anzahl: Zählt die Anzahl der Samples im definierten Zeitfenster.
Varianz: Berechnet die Varianz, welche durch den quadrierten ACRMS-Wert berechnet wird, nach folgender Formel:

$\text{Varianz} = \frac{1}{N}\sum_{i = 1}^{N}{\text{(Signallevel}_{i} - AVG)^2}$
CV: Berechnet den Variationskoeffizient nach folgender Formel:

$\text{CV} = \frac{ACRMS}{AVG}$
Spitze: Berechnet den Spitze-Wert nach folgender Formel:

$\text{Spitze} = \text{MAX} - \text{AVG}$
Scheitel: Berechnet den Scheitelfaktor nach folgender Formel:

$\text{Scheitelfaktor} = \frac{MAX}{RMS}$

Bemerkung

Unterschied zwischen RMS- und ACRMS-Wert: Der RMS- und der ACRMS-Wert ohne DC-Komponenten ist derselbe. Man nehme eine Sinuskurve mit einer Amplitude von 1 und keinem DC Offset an:

Abb. 249 Sinuskurve mit Amplitude 1 und keinem DC Offset¶

In diesem Fall ist der RMR-Wert ~0.707 und der ACRMS-Wert ist auch ~0.707.

Wenn das Signal DC Komponenten enthält, enthält auch der RMS-Wert diese, jedoch der ACRMS-Wert nicht.

Abb. 250 Sinuskurve mit Amplitude 1 und 0.5 DC Offset¶

Für dieses Signal ist der RMS-Wert ~0.866, weil die DC-Komponenten berücksichtigt werden, aber der ACRMS-Wert beträgt ~0.707, da die DC-Komponenten nicht berücksichtigt werden.

Kanälen für Statistikberechnungen

Neben zeitbasierten synchronen und asynchronen Kanälen ist es auch möglich, Array-Kanäle den Statistikberechnungen zuzuweisen.

Die Berechnung wird auf die gleiche Weise wie für Zeitbereichskanäle erstellt (siehe Abb. 251).

Abb. 251 Erstellung von Statistikberechnungen mit Array-Kanälen¶

Der resultierende Statistikkanal ist ein weiteres Array mit den gleichen Abmessungen wie der Quellkanal. Die Aktualisierungsrate entspricht der Größe des Statistikfensters (siehe Abb. 252).

Abb. 252 Resultierende Statistikkanäle¶

IIR Filterkanal¶

Abb. 253 Pop-up-Fenster zur Erstellung eines (Hoch- oder Tiefpass-)Filterkanals¶

Um einen Filterkanal zu erstellen, wählen Sie einen Kanal aus, klicken Sie auf den Hinzufügen Button im unteren linken Eck (rot markiert in Abb. 253) und wählen Sie Filter. Es können mehrere Kanäle gleichzeitig ausgewählt werden, um mehrere Filterkanäle mit denselben Einstellungen zu erstellen.

Nachdem Filter gedrückt wurde, können folgende Filtercharakteristika ausgewählt werden:

Filtertyp: Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre, Differenzierer, Integrator

Wenn Tief- oder Hochpassfilter ausgewählt wurde (siehe Abb. 253), kann weiters folgendes eingestellt werden:

Filterfrequenz: von 0 Hz bis $(\frac{\text{Samplerate}}{2} - \frac{\text{Samplerate}}{200})$ Hz
Filtercharakteristik: Bessel oder Butterworth
Filterordnung: 2, 4, 6, 8, 10
Gruppenname: Definieren Sie eine Gruppenname in der Kanalliste, zu welcher der Filter hinzugefügt werden soll

Wenn Bandpass oder Bandsperre ausgewählt wurde (siehe Abb. 253):

Untere Frequenz: von 0 Hz bis Obere Frequenz Hz
Obere Frequenz: von ${\text{(Untere Frequenz + 1) Hz bis }}(\frac{\text{Samplerate}}{2} - \frac{\text{Samplerate}}{200})$ Hz
Filtercharakteristik: Bessel oder Butterworth
Filterordnung: 2, 4, 6, 8, 10
Gruppenname: Definieren Sie eine Gruppenname in der Kanalliste, zu welcher der Filter hinzugefügt werden soll

Wenn Differenzierer ausgewählt wurde, kann weiters folgendes eingestellt werden:

Abb. 254 Pop-up-Fenster zur Erstellung eines Differenzierer-Filterkanals¶

Betriebsmodus: Einzelne oder doppelte Differentiation
Ob hohe Frequenzen gefiltert werden sollen
Filterfrequenz: von 0 Hz bis $(\frac{\text{Samplerate}}{2} - \frac{\text{Samplerate}}{200})$ Hz
Filtercharakteristik: Bessel oder Butterworth
Filterordnung: 2, 4, 6, 8, 10
Gruppenname: Definieren Sie eine Gruppenname in der Kanalliste, zu welcher der Filter hinzugefügt werden soll

Wenn Integrator ausgewählt wurde, kann weiters folgendes eingestellt werden:

Abb. 255 Pop-up-Fenster zur Erstellung eines Integrator-Filterkanals¶

Betriebsmodus: Einzelne oder doppelte Integration
Ob niedrige Frequenzen gefiltert werden sollen
Filterfrequenz: von 0 Hz bis $(\frac{\text{Samplerate}}{2} - \frac{\text{Samplerate}}{200})$ Hz
Filtercharakteristik: Bessel oder Butterworth
Filterordnung: 2, 4, 6, 8, 10
Gruppenname: Definieren Sie eine Gruppenname in der Kanalliste, zu welcher der Filter hinzugefügt werden soll

Bemerkung

Filter können nur auf synchrone Kanäle angewendet werden, wie analoge Eingangskanäle oder Counterkanäle, aber nicht auf asynchrone Kanäle, wie CAN-Kanäle, EPAD-Kanäle oder Power-Gruppen-Kanäle.

Durch Drücken von Enter, werden die Filterkanäle in der Kanalliste erstellt. Die definierten Kanalparameter können auch im Nachhinein in den Kanaleinstellungen geändert werden (siehe A Abb. 256).

Abb. 256 Filterkanaleinstellungen – Übersicht¶

Tab. 25 Push buttons in the Filter Channel Setup – Overview¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für einen Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht.
2	Speichern	Auswählen ob der Kanal während einer Aufzeichnung gespeichert werden soll oder nicht.
3	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden.
4	Kanalname	Individueller Kanalname; Kann individuell angepasst werden.
5	Filtermodus	Wählen des Filtertyps: Tiefpass, Hochpass, Differenzierer, Integrator.
6	Betriebsmodus	Wählen des Betriebsmodus einzelne oder doppelte Integration/Differentiation (nur auswählbar für Differenzierern und Integratoren).
7	Integrator: Wählen Sie ob niedrige Frequenzen und DC-Komponenten gefiltert werden sollen. Differenzierer: Wählen Sie ob hohe Frequenzen gefiltert werden sollen. Tiefpass/Hochpass: nicht verfügbar
8	Frequenzauswahl	Definieren Sie die Grenzfrequenz von 0 bis $(\frac{\text{Samplerate}}{2} - \frac{\text{Samplerate}}{200})$
9	Filtercharakteristik	Wählen Sie zwischen Bessel- und Butterworth- Filtercharakteristik.
10	Filterordnung	Wählen Sie zwischen 2., 4., 6., 8. Oder 10. Filterordnung.
11	Vorschau-Fenster	Echtzeit-Vorschau der Berechnung
12	Skalierung	Ändern der Skalierung des Kanals, indem ein Skalierungsfaktor eingegeben wird oder die Sensitivität geändert wird (und/oder eingeben eines Offsets) oder eine 2-Punkt Skalierung.

FIR-Filter¶

Abb. 257 FIR - Tiefpass und Hochpass¶

Um einen Filterkanal zu erstellen, wählen Sie einen Kanal aus, klicken Sie auf den Hinzufügen-Button im unteren linken Eck (siehe Abb. 253) und wählen Sie FIR-Filter. Es können mehrere Kanäle gleichzeitig ausgewählt werden, um mehrere Filterkanäle mit denselben Einstellungen zu erstellen.

Nachdem FIR-Filter gedrückt wurde, können folgende Filtercharakteristika ausgewählt werden:

Filtertyp: Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandsperre

Wenn Tief- oder Hochpassfilter ausgewählt wurde, kann weiters Folgendes eingestellt werden:

Filterfrequenz: von 0 Hz bis $(\frac{\text{Samplerate}}{2} - \frac{\text{Samplerate}}{200})$ Hz, Default $({\text{0,25 * Samplerate}})$
Fenstermodus: Kaiser, Rectangular, Hann, Hamming, Blackman, Blackmann/Harris, Flat Top, Bartlett, Cosine
Filterlänge: zwischen 8 und 32768
Gruppenname: Definieren Sie eine Gruppenname in der Kanalliste, zu welcher der Filter hinzugefügt werden soll

Abb. 258 FIR - Bandpass und Bandstopp¶

Wenn Bandpass oder Bandsperre ausgewählt wurde:

Untere Frequenz: von 0 Hz bis < Obere Frequenz Hz
Obere Frequenz: von ${\text{(Untere Frequenz + 1) Hz bis }}(\frac{\text{Samplerate}}{2} - \frac{\text{Samplerate}}{200})$ Hz
Fenstermodus: Kaiser, Rectangular, Hann, Hamming, Blackman, Blackmann/Harris, Flat Top, Bartlett, Cosine
Filterlänge: zwischen 8 und 32768 (Default = 31)
Gruppenname: Definieren Sie eine Gruppenname in der Kanalliste, zu welcher der Filter hinzugefügt werden soll

Bemerkung

Filter können nur auf synchrone Kanäle angewendet werden, wie analoge Eingangskanäle oder Counterkanäle, aber nicht auf asynchrone Kanäle, wie CAN-Kanäle, EPAD-Kanäle oder Power-Gruppen-Kanäle.

Durch Drücken von Enter, werden die Filterkanäle in der Kanalliste erstellt. Die definierten Kanalparameter können auch im Nachhinein in den Kanaleinstellungen geändert werden.

Abb. 259 FIR - FIR Einstellungen¶

Tab. 26 FIR - FIR Einstellungen¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden.
2	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für einen Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht.
3	Filtermodus	Wählen des Filtertyps: Tiefpass, Hochpass, Bandpass, Bandstop
4	Filterlänge	zwischen 8 und 32768
5	Fenstermodus	Kaiser, Rectangular, Hann, Hamming, Blackman, Blackmann/Harris, Flat Top, Bartlett, Cosine
6	Filterverzögerung	Verzögerung abhängig von der Filterlänge (siehe Punkt 4).
7	Verzögerung ausgleichen	Filterverzögerung automatisch ausgleichen Ja = TRUE, Nein = FALSE
8	Vorschaufenster	Filterverhalten im Vorschaubereich
9	Selektierte Kanäle	Bei Aktivierung werden nur Kanäle angezeigt die bereits als FIR-Filterkanal ausgewählt wurden
10	Analoge Kanäle	Bei Aktivierung werden nur analoge Kanäle in der Liste angezeigt.
11	Kanalliste	Liste der vefügbaren Eingangsanäle entsprechend der Auswahl in 9 / 10 / 12
12	Suchfilter	Es werden nur Kanäle aufgelistet die der Sucheingabe entsprechen
13	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden.
14	FIR-Stufen	Auswahl welche FIR Stufen verwendet werden sollen, es ist möglich mehrere Stufen anzugeben, und diese im Nachhinein zu aktivieren oder zu deaktivieren.
15	Frequenzauswahl	Definieren Sie die Grenzfrequenz von 0 bis ( Samplerate/2 – Samplerate/200 )
16	Dezimierungsfaktor	Reduziert die Abtastfrequenz um den angegebenen Faktor (nur für Tiefpassfilter). Wenn ein Signal mit z.B. 10 kHz aufgezeichnet wird und man einen Dezimierungsfaktor von 5 angibt, erhält man ein gefiltertes Signal mit einer Abtastfrequenz von 2 kHz. Dabei werden die Abtastpunkte zwischen den Abtastpunkten des gefilterten Signals übersprungen.
17	Sättigungsdetektion	Sättigungsdetektion aktivieren oder deaktivieren. Ist die Detektion aktiviert und der Einngangskanal befindet sich in der Sättigung bzw. überschreitet den Messbereich, wird vom berechneten FIR-Kanal, solange sich der Eingangskanal in der Sättigung befindet „NAN“ als Wert zurückgegeben. Zur Veranschaulichung siehe Abb. 260.

Abb. 260 FIR - Sättigungsdetektion¶

Wahl der Filterlänge

Eine geringere Filterlänge hat schnelle Ausführungszeiten und daher geringere Verzögerungszeiten, allerdings entsteht bei der Wahl von sehr geringen Filterlängen ein flacher Dämpfungsabfall. Der Dämpfungsabfall wird bei Änderungen der Filterlängen im Vorschau-Fenster dargestellt.

Die Filterlänge kann mit folgender Formel definiert werden.

${\text{Filterlänge = 2 * }} \frac{\text{Abtastrate}}{\text{Grenzfrequenz}}$

Hohe Dämpfungen im Sperrberiech bzw. geringe Welligkeiten im Durchlassbereich erfordern gegebenenfalls eine höhere Filterlänge. Im Fall eines Tiefpassfilters ist es sinnvoll, mehrere Filterstufen zu definieren, wenn die errechnete Filterlänge zu hoch ist. Dies passiert, wenn man z.B. bei einem Signal mit einer Abtastfreuquenz von 200 kHz nur an Frequenzen unter 100 Hz interessiert ist. Dadurch werden die einzelnen Filterstufen mit geringeren Filterlängen durchgeführt, was eine Verminderung der Rechenlast mit sich bringt.

FFT-Kanäle¶

Abb. 261 Pop-up-Fenster zur Erstellung eines FFT-Kanals¶

Um einen FFT-Kanal zu erstellen, wählen Sie einen Kanal aus, klicken Sie auf den Hinzufügen Button im unteren linken Eck (rot markiert in Abb. 217) und wählen Sie FFT (siehe Abb. 253). Es können mehrere Kanäle gleichzeitig ausgewählt werden, um mehrere FFT-Kanäle mit denselben Einstellungen zu erstellen.

Bemerkung

FFT-Mathematik kann nur auf synchrone Kanäle angewendet werden, wie analoge Eingangskanäle oder Counterkanäle, aber nicht auf asynchrone Kanäle, wie CAN-Kanäle, EPAD-Kanäle oder Power-Gruppen-Kanäle.

Bemerkung

Der Unterschied zwischen der FFT-Berechnung mit dem Mathe-Modul und dem Messinstrument FFT ist, dass die Berechnung mit dem Mathe-Modul deterministisch ist und das Messinstrument stochastisch. Eine deterministische Berechnung kann immer reproduziert werden, da der Zeitpunkt, zu welchem die FFT berechnet wird, enthalten ist. Für eine stochastische Berechnung ist dies nicht der Fall. Zusätzlich können die FFT-Daten des Mathe-Moduls im PLAY Modus exportiert (für Details siehe Exporteinstellungen) werden, da diese eigene Kanäle bilden. Dies ist beim Messinstrument nicht der Fall.

Drei Kanäle können für jede FFT-Berechnung gebildet werden:

Der Kanal mit dem komplexen Spektrum Yk (genannt Channel_Name_Cpx), kann nicht in OXYGEN visualisiert werden, ist aber für den Export und späteres Nachbearbeiten in einem anderen Programm hilfreich.
Der Kanal mit dem Amplitudenspektrum Ak (genannt Channel_Name_Amp), wird nach folgender Formel berechnet:

$A_{k} = \frac{1}{N}\sqrt{\text{Re}\left\{ Y_{k} \right\}^{2} + \text{Im}\left\{ Y_{k} \right\}^{2}}\ ;\ \ \ \ \ \ k = 0\ \ \ \ \ \lbrack\text{Signal\ unit}\rbrack$

$A_{k} = \frac{2}{N}\sqrt{\text{Re}\left\{ Y_{k} \right\}^{2} + \text{Im}\left\{ Y_{k} \right\}^{2}}\ ;\ \ \ \ \ \ k = 1\ldots N\ \ \ \ \ \lbrack\text{Signal\ unit}\rbrack$
Dieser Kanal kann mithilfe des FFT-Messinstruments in OXYGEN visualisiert werden (siehe Frequenzanalyse), wenn das aktuelle Spektrum dargestellt werden soll oder wenn es dem Spektrogramm-Instrument zugeordnet wird (siehe Spectrogram), um den zeitabhängigen Trend darzustellen.
Der Kanal mit der Phaseninformation φk (genannt Channel_Name_Phi), wird nach folgender Formel berechnet:

$\varphi_{k} = \arctan\frac{Im\{ Y_{K}\}}{Re\{ Y_{K}\}};\ \ \ \ \ \ k = 0\ldots N\ \ \ \ \ \lbrack\text{Signal\ unit}\rbrack$
Dieser Kanal kann mithilfe des FFT-Messinstruments in OXYGEN visualisiert werden (siehe:ref:spectrum_analyzer), wenn das aktuelle Spektrum dargestellt werden soll oder wenn es dem Spektrogramm-Instrument zugeordnet wird (siehe Spectrogram), um den zeitabhängigen Trend darzustellen.
Dieser Kanal wird nicht automatisch berechnet, sondern muss manuell in den Kanaleinstellungen des komplexen Spektrums Channel_Name_Cpx ausgewählt werden, nachdem der FFT-Kanal erstellt wurde (siehe ⑭ in Abb. 263).

Folgende FFT-Charakteristika können beim Auswählen des FFT-Abschnitts definiert werden:

Fensterbreite: Wählen Sie die Anzahl an Samples die simultan in den Frequenzbereich transformiert werden soll. Die Fensterbreite kann zwischen 42 und 1048576 (2²⁰) Samples variieren. Für weitere Details der Berechnung, siehe Instrumenteneigenschaften für Zeitkanäle.

Überlappung: Wählen Sie einen Überlappungsfaktor zwischen 0 bis 99.97559%. Für weitere Details der Berechnung, siehe Berechnung der Mittelung.
Fenstertyp: Wählen Sie ein geeignetes Fenster. Zur Auswahl sind: Hanning, Hamming, Rechteck, Blackman, Blackman-Harris, Flat Top oder Bartlett. Für weitere Details der Berechnung, siehe Fenstertyp.
Amplitudenspektrum: Wählen Sie den Typ des Amplitudenspektrums, welchen die Amplitude enthalten soll. Die folgenden Amplitudenspektren sind verfügbar: Amplitude, Amplitude_RMS, Amplitude², PSD, Dezibel (Ref: 1), Dezibel_RMS (Ref:1) oder Dezibel_Spitze (Ref: Max). Für weitere Details der Berechnung, siehe Abschnitt Spektrum.
Wenn keines ausgewählt wird, dann wird nur der Kanal des komplexen Spektrums, nicht aber der des Amplitudenspektrums Channel_Name_Amp erstellt.
Gruppenname: Definieren Sie eine Gruppenname in der Kanalliste, zu welcher der Filter hinzugefügt werden soll

Nachdem Hinzufügen gedrückt wurde, werden die FFT-Kanäle für die ausgewählten Eingangskanäle berechnet und als FFT-Kanäle in der Kanalliste mit eigenem Abschnitt angezeigt (siehe Abb. 262).

Abb. 262 FFT-Kanäle in der Kanalliste¶

Kanaleinstellungen des komplexen Spektrums¶

Nachdem die FFT-Kanäle erstellt wurden, können die folgenden Kanaleinstellungen des komplexen Spektrums Channel_Name_Cpx vorgenommen werden:

Abb. 263 Kanaleinstellungen des komplexen Spektrums – Übersicht¶

Tab. 27 Buttons in den Kanaleinstellungen des komplexen Spektrums - Übersicht¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für eine Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht
2	Kanaleinstellungen	Kanaleinstellungsfenster öffnen
3	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden
4	Kanalname	Individueller Kanalname; Kann individuell angepasst werden
5	Eingangskanal der FFT-Berechnung wird hier angezeigt.
6	Samplerate des Eingangskanals wird hier angezeigt.
7	Fenstergröße	Wählen Sie die Anzahl an Samples die simultan in den Frequenzbereich transformiert werden soll. Die Fensterbreite kann zwischen 42 und 1048576 (220) Samples variieren. Für weitere Details der Berechnung, siehe Instrumenteneigenschaften für Zeitkanäle.
8	Linienauflösung	Wählen Sie Fenstergröße durch Auswahl der Linienauflösung. Für weitere Details der Berechnung, siehe Instrumenteneigenschaften für Zeitkanäle.
9	Linienauflösung verbessern	Aktivierung von Zero-Padding (Auffüllen von Nullen). Für weitere Details der Berechnung, siehe Erweiterte Linienauflösung (Aktivieren von Zero-Padding).
10	Fenstertyp	Wählen Sie ein geeignetes Fenster. Zur Auswahl sind: Hanning, Hamming, Rechteck, Blackman, Blackman-Harris, Flat Top oder Bartlett. Für weitere Details der Berechnung, siehe Fenstertyp.
11	Normalisierungstyp	Auswahl zwischen Amplitude True, Power True oder Keine Normalisierung. Für weitere Details der Berechnung, siehe Normierung von FFT Spektren.
12	Überlappung	Wählen Sie einen Überlappungsfaktor zwischen 0 bis 99.97559%. Für weitere Details der Berechnung, siehe Markers.
13	Aktivierung des Amplitudenkanals	Aktivierung und Deaktivierung der Berechnung des Amplitudenkanals; Standardmäßig aktiviert.
14	Aktivierung des Phasenkanals	Aktivierung und Deaktivierung der Berechnung des Phasenkanals; standardmäßig deaktiviert.
15	Aktivierung des Peakkanals	Aktivierung und Deaktivierung der Berechnung des Spitzenkanals; (siehe Abb. 258); standardmäßig deaktiviert.

Kanaleinstellungen des Amplitudenspektrums¶

Nachdem die FFT-Kanäle erstellt wurden, können die folgenden Kanaleinstellungen des Amplitudenspektrums Channel_Name_Amp vorgenommen werden:

Abb. 264 Kanaleinstellungen des Amplitudenspektrums – Übersicht¶

Tab. 28 Kanaleinstellungen des Amplitudenspektrums – Übersicht¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für einen Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht
2	Speichern	Auswählen ob der Kanal während einer Aufzeichnung gespeichert werden soll oder nicht
3	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden
4	Kanalname	Individueller Kanalname; Kann individuell angepasst werden
5	Eingangskanal der FFT-Berechnung wird hier angezeigt.
6	Samplerate des Eingangskanals wird hier angezeigt.
7	Typ des Spektrums	Wählen Sie den Typ des Amplitudenspektrums. Für weitere Details der Berechnung, siehe Abschnitt Spektrum.
8	Referenzwert	Wenn Dezibel oder Dezibel RMS als Typ des Spektrums ausgewählt wurde, kann hier der Referenzwert eingegeben werden.
9	Mittelung	Mittelung über Spektren von 1 bis 16.
10	Vorschau-Fenster	Echtzeit-Vorschau der Berechnung.

Kanaleinstellungen des Phasenspektrums¶

Nachdem die FFT-Kanäle erstellt wurden, können die folgenden Kanaleinstellungen des Phasenspektrums Channel_Name_Phi vorgenommen werden:

Abb. 265 Kanaleinstellungen des Phasenspektrums – Übersicht¶

Tab. 29 Kanaleinstellungen des Phasenspektrums – Übersicht¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für einen Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht
2	Speichern	Auswählen ob der Kanal während einer Aufzeichnung gespeichert werden soll oder nicht
3	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden
4	Kanalname	Individueller Kanalname; Kann individuell angepasst werden
5	Eingangskanal der FFT-Berechnung wird hier angezeigt.
6	Samplerate des Eingangskanals wird hier angezeigt.
7	Typ des Spektrums	Wählen Sie den Typ des Amplitudenspektrums. Für weitere Details der Berechnung, siehe Abschnitt Spektrum.
8	Vorschau-Fenster	Echtzeit-Vorschau der Berechnung.

Kanaleinstellungen des Gesamt-Spitzenwert-Kanals¶

Nachdem die FFT-Kanäle erstellt wurden, können die folgenden Kanaleinstellungen für den Spitzenwert-Kanal vorgenommen werden:

Abb. 266 Kanaleinstellungen des Gesamt-Spitzenwert Kanals – Übersicht¶

Tab. 30 Kanaleinstellungen des Gesamt-Spitzenwert Kanals – Übersicht¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Aktiv	Aktivieren oder deaktivieren eines Kanals; ein aktiver Kanal kann in einem Messinstrument angezeigt werden, für einen Mathe-Kanal verwendet werden und aufgezeichnet werden, ein inaktiver Kanal nicht.
2	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden.
3	Kanalname	Individueller Kanalname; kann individuell angepasst werden.

Abb. 267 Amplitude und Gesamt-Spitzenwert im FFT-Instrument¶

Cepstrum/Quefrency¶

Cepstrum ist ein Signalverarbeitungsalgorithmus, das in den 1960er Jahren für die Audio- und Akustikanalyse eingeführt wurde. Ursprünglich wurde Cepstrum verwendet, um die Erregungsparameter von den klangbeeinflussenden Parametern zu trennen.

Beispiele: - Sprechen: Erregung des Stimmbandes und Beeinträchtigung der Mundhöhle - Saiteninstrumente: Saitenerregung und Korpusresonanz

Die Cepstralanalyse wird mittlerweile auch für die Schwingungsanalyse eingesetzt und kann z.B. zur Charakterisierung von seismischen Echos verwendet werden, wie die von Erdbeben und Bombenexplosionen. Es ist ein nicht-lineares Fourier-Verfahren welches zur „Entfaltung“ zweier Signale verwendet wird.

Im Allgemeinen wird die Cepstrum-Analyse auf folgende Weise durchgeführt (siehe Abb. 268):

Abb. 268 Cepstrum-Analyse¶

Der Begriff „Cepstrum“ ist ein Kunstwort, welches aus dem Wort „Spectrum“ durch vertauschen der ersten vier Buchstaben entsteht. In gleicher Weise wird „Frequency“ zu „Quefrency“ und „Filtering“ zu „Liftering“. (siehe Abb. 268):

Der Algorithmus ist folgendermaßen definiert. Wenn man ein akkustisches Signal misst wird das Signal mittels FFT in den Frequenzbereich transformiert, anschließend wird der natürliche Logarithmus es Spektrums gebildet und zum Schluss über eine inverse FFT in den Zeitbereich zurücktransformiert. Das Ergebnis dieses Algorithmus ist das Cepstrum.

Verwendung in OXYGEN¶

Durch einen Klick auf „+“ in der Kanalliste öffnet sich das Fenster zur Auswahl der verschiedenen Mathematik Funktionen. Unter den Basis-Mathematikfunktion befindet sich die Option zum Hinzufügen einer Cepstrum/Quefrency-Analyse. (siehe Abb. 269). Es ist möglich unter 3 verschiedenen Cepstralanalysen zu wählen. Zur Auswahl stehen „Amplitude“, „Power“ und „Komplex“. Weiters ist es möglich eine Filterung (Liftering) zu aktivieren, sowie einen Gruppennamen zu definieren in dem die neuen Kanäle in der Kanalliste hinzugefügt werden. (nähere Informationen zu den Funktionen siehe Abb. 269). Durch einen Klick auf den „Hinzufügen“ Button im rechten unteren Eck des Fensters, werden die erstellten Kanäle zum definierten Gruppennamen automatisch erstellt.

Abb. 269 Hinzufügen von Cepstrum/Quefrency¶

Tab. 31 Einstellung zum Anlegen einer Cepstral-Analyse¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Amplitude	Das Amplituden-Cepstrum oder reelles Cepstrum ist wie folgt definiert: Man nimmt ein Zeitsignal und geht blockweise wie folgt vor: - FFT- Berechnung - Bildung des Absolutbetrags - Nicht-linearisierung mit dem Logarithmus naturalis (ln) - Inverse Fouriertransformation - Extraktion des Realteil
2	Power	Beim Power Cepstrum wird der Absolutbetrag quadriert bevor er logarithmiert wird. Die Berechnung lautet:
3	Komplex	Beim komplexen Spektrum wird nicht der Betrag der FFT, sondern das komplexe Spektrum logarithmiert. Dadurch bleibtbei der Rücktransformation die Phaseninfo erhalten. Die Berechnung lautet:
4	Liftering	Bei Aktivierung wird die Filterung aktiviert und kann anschließend in den Einstellung des angelegten Kanals angepasst werden.
5	Gruppenname	Definiert den Gruppennamen, in dem die erzeugten Kanäle der Cepstralanalyse aufgelistet werden.

Nach dem Klick auf „Hinzufügen“ wird eine neue Cepstrum Gruppe unter dem angegebenen Gruppennamen hinzugefügt. Durch Öffnen der Eigenschaften der neu angelegten Gruppe, können weitere Einstellungen für die Cepstralanalyse durchgeführt werden.

Zusätzlich zu den „Liftering Kanälen“ (siehe Tab 7.22: Cepstrum Einstellungen) werden 3 weitere Kanäle automatisch angelegt und stehen Ihnen somit zur Verfügung.

Cepstrum: Dies ist das kontinuierliche Cepstrum
Overall: Das gesamte ceptrsum gemittelt vom Messbeginn bis zum Messende.
Spectrum: Das logarithmierte Signal im Frequenzbereich

Abb. 270 Cepstrum-Einstellungen¶

Tab. 32 Cepstrum-Einstellungen¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Modus	Zur Auswahl stehen: Amplitude, Power und Komplex.
2	Fensterbreite	Wählen Sie die Anzahl an Samples die simultan in den Frequenzbereich transformiert werden soll. Die Fensterbreite kann zwischen 32 und 262144 (2¹⁸) Samples variieren. Für weitere Details der Berechnung, siehe Instrumente und Instrumenteigenschaften.
3	Überlappung	Wählen Sie einen Überlappungsfaktor zwischen 0 bis 90 %. Für weitere Details, siehe Berechnung der Mittelung.
4	Fenstertyp	Wählen Sie ein geeignetes Fenster. Zur Auswahl sind: Hanning, Hamming, Rechteck, Blackman, Blackman-Harris, Flat Top oder Bartlett. Für weitere Details der Berechnung, siehe Fenstertyp.
5	Liftering	Hier kann das Liftering (Filterung) aktiviert oder deaktiviert werden.
6	Liftering Schwellwert	Hier kann man einen Grenzwert in Samples eingeben. Das Cepstrum wird damit in ein oberes (H) und unteres (L) Cepstrum aufgeteilt. Alle Cepstrum-Samples unterhalb des Grenzwerts (inkl Grenzwert) werden in einen neuen Kanal „Low-Lifter“ geschrieben. - Ausgabekanal Low-Lifter-Spectrum: Re{ FFT(L * Cepstrum) } - Ausgabekanal Low-Lifter: Re{ IFFT(exp(FFT(L * Cepstrum))) } Alle Cepstrum-Samples oberhalb des Grenzwerts (exkl Grenzwert) werden in einen neuen Kanal „High-Lifter“ geschrieben. - Ausgabekanal High-Lifter-Spectrum: Re{ FFT(H * Cepstrum) } - Ausgabekanal High-Lifter: Re{ IFFT(exp(FFT(H * Cepstrum))) } Dies gilt für Amplituden und Power Cepstrum. Beim Komplex Cepstrum wird statt dem Real-Teil immer der Absolutbetrag des komplexen Signals ausgegeben.
7	Kanalauswahl	Hier können die Kanäle ausgewählt werden, für die eine Cepstral-Analyse durchgeführt werden soll.

Auto-/Kreuzkorrelation¶

Durch einen Klick auf „+“ in der Kanalliste öffnet sich das Fenster zur Auswahl der verschiedenen Mathematik Funktionen. Unter den Basis-Mathematikfunktion befindet sich die Option zum Hinzufügen einer Korrelation (siehe Abb. 271). Es ist möglich unter einer Autokorrelation oder einer Kreuzkorrelation zu wählen. Drücken Sie anschließend auf den „Hinzufügen“ Button im rechten unteren Eck des Fensters und es wird automatisch ein neuer Korrelationskanal in der Kanalliste unter dem angegebenen Gruppennamen (siehe ③ in Abb. 271) hinzugefgügt.

Die Autokorrelation

Die Autokorrelation (siehe ① in Abb. 271) beschreibt mathematisch gesehen die Faltung eines Signals mit sich selbst und wird verwendet, um Periodizität in Signalen zu erkennen, z.B. bei modulierten und verrauschten Signalen.

Formel Autokorrelation:

$\varphi_{xx}\left( \tau \right) = \int_{-\infty}^{+\infty}x(t)*x(t+\tau)d\tau=IFFT\left\{ FFT\left\{x \right\} * FFT\left\{ x \right\}\right\}$

Die Berechnung wird folgendermaßen durchgeführt:

Man nimmt ein Zeitsignal und geht blockweise wie folgt vor:

FFT Berechnung
Multiplikation des Spektrums mit sich selbst
Inverse FFT
Normierung auf Amplitude ±1

Abb. 271 Hinzufügen von Autokorrelation und Kreuzkorrelation¶

Einstellungen der Autokorrelation

Abb. 272 Autokorrelation – Einstellungen¶

Tab. 33 Autokorrelation – Einstellungen¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Modus	Zur Auswahl stehen: Autokorrelation und Kreuzkorrelation. Hier können Sie auch nachträglich zwischen beiden Berechnungen wechseln.
2	Fensterbreite	Wählen Sie die Anzahl an Samples die simultan in den Frequenzbereich transformiert werden sollen. Die Fensterbreite kann zwischen 32 und 262144 (2¹⁸) Samples variieren. Für weitere Details der Berechnung, siehe Instrumente und Instrumenteigenschaften.
3	Überlappung	Wählen Sie einen Überlappungsfaktor zwischen 0 bis 90 %. Für weitere Details, siehe Berechnung der Mittelung.
4	Fenstertyp	Wählen Sie ein geeignetes Fenster. Zur Auswahl sind: Hanning, Hamming, Rechteck, Blackman, Blackman-Harris, Flat Top oder Bartlett. Für weitere Details der Berechnung, siehe Fenstertyp.
5	Symmetrische Zeitachse	Visualisierung der Autokorrelation entweder von - t/2 … + t/2 (Ja) oder 0 … t (Nein).
6	Kanalauswahl	Hier können die Kanäle ausgewählt werden, für die eine Autokorrelation durchgeführt werden soll.

Erzeugte Kanäle der Autokorrelation

Wenn Sie eine Autokorrelation durchführen, werden Ihnen von OXYGEN 2 Kanäle automatisch erstellt:

Time – Das Ergebnis der Autokorrelation im Zeitbereich

$IFFT\left\{ FFT\left\{x \right\} * FFT\left\{ x \right\}\right\}$
Frequency - Das Ergebnis der Multiplikation von Signal x mit sich selbst im Frequenzbereich

$FFT\left\{ x \right\} * FFT\left\{ x \right\}$

Abb. 273 Autokorrelation Kanäle¶

Die Kreuzkorrelation¶

Die Kreuzkorrelation (siehe ② in in Abb. 271) beschreibt mathematisch gesehen die Faltung eines Signals x mit einem anderem Signal y. Die Kreuzkorrelation wird z.B. dazu verwendet identische Komponenten in 2 verschiedenen Signalen zu erkennen oder die Verzögerungszeit zwischen 2 Signalen zu analysieren.

Formel Kreuzkorrelation:

$\varphi_{xy}\left( \tau \right) = \int_{-\infty}^{+\infty}x(t)*y(t+\tau)d\tau=IFFT\left\{ FFT\left\{x \right\} * FFT\left\{y \right\}\right\}$

Die Berechnung wird folgendermaßen durchgeführt:

Man nimmt ein Zeitsignal und geht blockweise wie folgt vor: - FFT Berechnung - Multiplikation des Spektrums von Signal x mit dem Spektrum des Signals y - Inverse FFT - Normierung auf Amplitude +/-1

Einstellungen Kreuzkorrelation

Abb. 274 Kreuzkorrelation - Einstellungen¶

Tab. 34 Kreuzkorrelation - Einstellungen¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Modus	Zur Auswahl stehen: Autokorrelation und Kreuzkorrelation. Hier können Sie auch nachträglich zwischen beiden Berechnungen wechseln.
2	Referenzkanal	Wählen Sie einen Referenzkanal für die Berechnung der Kreuzkorrelation aus. Ziehen Sie dazu per Drag and Drop den gewünschten Referenzkanal aus der Kanalliste ⑦ in das Feld für den Referenzkanal ②.
3	Fensterbreite	Wählen Sie die Anzahl an Samples die simultan in den Frequenzbereich transformiert werden sollen. Die Fensterbreite kann zwischen 32 und 262144 (2¹⁸) Samples variieren. Für weitere Details der Berechnung, siehe Instrumente und Instrumenteigenschaften.
4	Überlappung	Wählen Sie einen Überlappungsfaktor zwischen 0 bis 90 %. Für weitere Details siehe Berechnung der Mittelung.
5	Fenstertyp	Wählen Sie ein geeignetes Fenster. Zur Auswahl sind: Hanning, Hamming, Rechteck, Blackman, Blackman-Harris, Flat Top oder Bartlett. Für weitere Details der Berechnung siehe Fenstertyp.
6	Symmetrische Zeitachse	Visualisierung der Autokorrelation entweder von - t/2 … + t/2 (Ja) oder 0 … t (Nein).
7	Kanalauswahl	Hier können die Kanäle ausgewählt werden, für die eine Kreuzkorrelation durchgeführt werden soll, bezugnehmend auf den gewählten Referenzkanal ②.

Erzeugte Kanäle der Kreuzkorrelation

Wenn Sie eine Kreuzkorrelation durchführen werden, Ihnen von OXYGEN 3 Kanäle automatisch erstellt:

Time – Das Ergebnis der Kreuzkorrelation im Zeitbereich

$IFFT\left\{ FFT\left\{x \right\} * FFT\left\{y \right\}\right\}$
Frequency - Das Ergebnis der Multiplikation von Signal x und Signal y im Frequenzbereich

$FFT\left\{ x \right\} * FFT\left\{y \right\}$
Kohärenz

$y^{2}=\frac{\left|Power spectrum_{xy} \right|^{2}}{Power spectrum_{x}*Power spectrum_{y}}$

Die Kohärenz ist ein Indikator, um zu sehen ob das Referenzsignal x und das Signal y übereinstimmen. Je identer sich die beiden Signale sind, umso näher geht der Wert zu 1. Sind die Signale exakt identisch würde die Kohärenz „1“ als Wert zurückliefern.

Abb. 275 Kreuzkorrelation erzeugte Kanäle¶

Frequenzmessung¶

Abb. 276 Pop-up Fenster um einen Kanal für eine Frequenzmessung zu erstellen¶

Mit diesem Modul kann die Frequenz eines periodischen Signals berechnet werden. Die Berechnung passiert dabei blockweise. Um einen oder mehrere Kanäle für eine Frequenzmessung zu erstellen, klicken Sie auf den + Button im unteren linken Eck der Kanalliste. Ein Pop-up Fenster erscheint, wobei Frequenzmessung in der Liste ausgewählt werden muss (siehe Abb. 276). Es kann ein oder auch mehrere Kanäle in der Kanalliste ausgewählt werden bevor auf den + Button geklickt wird oder die Kanäle können auch erst danach zugewiesen werden.

Nach dem Klicken des Hinzufügen Buttons erscheint ein neuer Abschnitt in der Kanalliste namens Frequenzmessung Channels.

Um die Einstellungen zu öffnen, muss auf das kleine Zahnrad geklickt werden.

Abb. 277 Abschnitt für die Frequenzmessungskanäle in der Kanalliste¶

Abb. 278 Einstellungen für die Frequenzmessungskanäle¶

Folgende Einstellungen sind verfügbar:

Eingangskanäle: die Kanäle, für welche eine Frequenzmessung durchgeführt werden sollen, können hier geändert oder ausgewählt werden
Überlappung: die Überlappung des Fensters kann hier von 0 bis 90 % gewählt werden
Fensterlänge: die Fensterlänge kann hier eingestellt werden, entweder durch Eingeben eines Wertes innerhalb des Bereiches von 10 ms bis 1 s oder durch Auswählen eines Wertes von der Dropdown Liste
Min. Frequenz: die minimale Frequenz für die Berechnung muss hier angegeben werden; die minimale Frequenz ist 0 Hz
Max. Frequenz: die maximale Frequenz wird durch die halbe Abtastrate definiert (Nyquist-Frequenz).

Advanced math¶

Power Groups¶

Beachten Sie, dass dies ein optionales Feature ist und eine Lizenz dafür benötigt wird.

Abb. 279 Pop-up-Fenster zur Erstellung einer Power-Gruppe¶

Um eine Power-Gruppe zu erstellen klicken Sie auf den Hinzufügen Button oder den Power Button im unteren linken Eck im Kanallisten-Menü (beide Buttons sind rot markiert in Abb. 279).

Für weitere Details über das OXYGEN Power Modul, siehe das Power Technical Reference Rx.x Manual, welches im DEWETRON CCC-Portal (https://ccc.dewetron.com/) verfügbar ist.

OXYGEN Order Analysis Plugin¶

Beachten Sie, dass dies ein optionales Feature ist und eine Lizenz dafür benötigt wird.

Abb. 280 Pop-up-Fenster zum Erstellen einer Ordnungsanalyse¶

Eine Ordnungsanalyse kann erstellt werden, indem auf den Hinzufügen Button im linken unteren Eck des Kanallisten-Menüs geklickt wird (rot markiert in Abb. 280).

Für Details über das Ordnungsanalyse Plugin siehe DEWETRON_Oxygen_Order_Analysis_vx.x Manual, welches im DEWETRON CCC-Portal (https://ccc.dewetron.com/) verfügbar ist.

Swept-Sine-Analyse¶

Beachten Sie, dass dies ein optionales Feature ist und eine Lizenz dafür benötigt wird.

Die Swept-Sine-Analyse kann verwendet werden, um die Übertragungsfunktion und das Bode-Diagramm eines DUT zu bestimmen. Dabei wird der DUT von einem Shaker stimuliert, welcher wiederum von einem Sinusgenerator angetrieben wird. Ein exemplarischer Aufbau könnte wie folgt aussehen (siehe Abb. 281):

Abb. 281 Exemplarischer Aufbau für den Gebrauch des Swept-Sine-Analyse Plugins¶

Ein DUT steht auf einem Shaker, welcher von einem Signalgenerator angetrieben wird und einen Sinus-Sweep wiederholt. Ein Beschleunigungssensor ist direkt am Shaker angebracht und fungiert als Referenzsignal (Quelle). Ein oder mehrere weitere Beschleunigungssensoren sind direkt am DUT angebracht, um die Beschleunigung an verschiedenen Orten zu messen (Senke). Diese Signale können für das Swept-Sine-Analyse Plugin verwendet werden, um die Übertragungsfunktion und das Bode-Diagramm von der Quelle zur Senke zu bestimmen.

Erstellung einer Swept-Sine-Analyse¶

Für die Erstellung einer Swept-Sine-Analyse, befolgen Sie folgende Schritte:

Zuerst markieren Sie den Kanal des Referenzsignals für die Swept-Sine-Analyse (siehe ① in Abb. 282)
Dann markieren Sie den Kanal, welcher das Signal der Senke enthält (siehe ② in Abb. 282). Auch mehrere Kanäle können ausgewählt werden.
Klicken Sie auf den + Button (siehe ③ in Abb. 282) um die Mathe-Einstellungen zu öffnen und wählen Sie Swept-Sine-Analyse. Wenn gewünscht, ändern Sie den Gruppennamen und klicken Sie auf Hinzufügen.

Abb. 282 Schritte zur Erstellung einer Swept-Sine-Analyse¶

Einstellungsübersicht¶

Abb. 283 Einstellungen der Swept-Sine-Analyse – Übersicht¶

Tab. 35 Einstellungen der Swept-Sine-Analyse – Übersicht¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	Referenzkanal	Der Kanal des Referenzsignals kann hier geändert werden; dieser Kanal wird verwendet, um die Grundfrequenz zu bestimmen, welche im Kanal F_fund verfügbar ist (siehe (see Swept Sine analysis output channels).
2	Erkennungsschwellwert	Amplitudenschwellwert zur Bestimmung der Grundfrequenz; wenn die Amplitude des Referenzsignals unter dem definierten Schwellwert fällt (Prozent des Bereichs des Eingangskanals), wird die Grundfrequenz nicht bestimmt. Z.B. Bereich des Eingangskanals = 100 V und Schwellwert = 1%; Die Signalamplitude muss mindestens 1 V betragen, um die Grundfrequenz zu bestimmen
3	Berechnungsmodus	RMS oder Zero-Peak auswählbar; die Ausgangskanäle (siehe Swept Sine analysis output channels) enthalten entweder RMS oder Zero-to-Peak Level als Resultat.
4	Startfrequenz	Geben Sie das untere Limit für die Swept-Sine-Analyse ein
5	Stopfrequenz	Geben Sie das ober Limit für die Swept-Sine-Analyse ein
6	Schrittgröße	Geben Sie die Frequenzauflösung für die Swept-Sine-Analyse ein
7	Perioden	Anzahl der Signalperioden des Referenzsignal, um einen Wert upzudaten
8	Eingangskanäle	Wählen Sie die Eingangskanäle der Senke (Sensoren auf dem DUT); ein oder mehrere Kanäle können ausgewählt werden
9	Aktivieren von Zeitinformations-Kanäle	Die Kanäle mit Zeitinformation (siehe Swept Sine analysis output channels)können hier aktiviert werden
10	Aktivierung des Bode-Diagramms	Die Kanäle der Signale des Frequenzbereichs (siehe Swept Sine analysis output channels) können hier aktiviert werden; standardmäßig aktiviert
11	Max Update-Rate	Wählen Sie die Update-Rate der Berechnung (von 1 bis 10 s)

Swept Sine analysis output channels¶

F_fund: enthält die Grundfrequenz der Swept-Sine-Analyse; Berechnung basiert auf dem Signal des Referenzkanals (Quelle)
ChannelName_iRMS oder ChannelName_iPeak: Zeitkanal; enthält die Amplitude (RMS oder Zero-to-Peak Level abhängig von der Auswahl in ③ in Abb. 283) des Signals mit entsprechendem Zeitstempel; die Amplitude referenziert nur auf die Signalkomponenten der Grundfrequenz; kann einem Rekorder (siehe Rekorder), Digitalanzeige (siehe Digitalanzeige) oder Ähnlichem zugewiesen werden.
ChannelName_iPhi: Zeitkanal; enthält die Phasenverschiebung des Signals mit entsprechendem Zeitstempel; kann einem Rekorder (siehe Rekorder), Digitalanzeige (siehe Digitalanzeige) oder Ähnlichem zugewiesen werden
ChannelName_iUFRMS oder ChannelName_iUFPeak: Zeitkanal; enthält die Amplitude (RMS oder Zero-to-Peak Level abhängig von der Auswahl in ③ in Abb. 283) des Signals mit entsprechendem Zeitstempel; die Amplitude referenziert auf die Signalkomponenten des gesamten Signals; kann einem Rekorder (siehe Rekorder), Digitalanzeige (siehe Digitalanzeige) oder Ähnlichem zugewiesen werden
ChannelName_RMS oder ChannelName_Peak: Frequenzkanal; enthält die Übertragungsfunktion (RMS oder Zero-to-Peak Level abhängig von der Auswahl in ③ in Abb. 283) des Signals für die aktuelle Frequenz; die Amplitude referenziert nur auf die Signalkomponenten der Grundfrequenz; kann einem FFT-Instrument zugewiesen werden um die Daten darzustellen
ChannelName_Phi: Frequenzkanal; enthält das Phasendiagramm des Signals für die aktuelle Frequenz; kann einem FFT-Instrument zugewiesen werden, um die Daten darzustellen
ChannelName_UFRMS oder ChannelName_UFPeak: Frequenzkanal; enthält die Übertragungsfunktion (RMS oder Zero-to-Peak Level abhängig von der Auswahl in ③ in Abb. 283) des Signals für die aktuelle Frequenz; die Amplitude referenziert nur auf die Signalkomponenten des gesamten Signals; kann einem FFT-Instrument zugewiesen werden um die Daten darzustellen

Berechnungsanmerkungen¶

Die maximale Frequenzspanne ist von 1 bis zu 20000 Hz definiert. Um eine geeignete Genauigkeit zu erzielen, empfiehlt es sich die Abtastrate 20 Mal höher als die maximale Frequenz zu setzen. Im Fall von 1 kHz würde sich als Abtastrate 20 kHz empfehlen.
Die höchste Auflösung der Frequenzkanäle ist 1 Hz. Daten von nicht-Integer-Frequenzlinien werden zur nächsten Integer-Frequenzlinie gerundet.
Wenn der Sweep nicht genau eine Frequenzlinie trifft, welche im Datenarray enthalten ist, werden die Daten der entsprechenden Frequenzlinie durch lineare Interpolation der zwei benachbarten Frequenzlinien aufgefüllt.
Die Kanäle mit Frequenzdaten enthalten nur ein Datenarray am Ende der Messung. Im Fall von Multi-File Aufzeichnung (siehe Multi-file-Aufzeichnung), enthält nur die letzte Datei dieses Array.
Wenn der Sweep mehrere Male wiederholt wird, enthält das Array nicht mehrere Werte für dieselbe Frequenz, sondern nur das Maximum aller Durchläufe wird für die jeweilige Frequenz gespeichert.
Wenn der Bildschirm eingefroren ist (siehe ⑯ in Abb. 14) und der orange Cursor entweder in der Übersichtsleiste oder in einem Recorder bewegt wird, wird das Datenarray ungefähr jede Sekunde für die Darstellung upgedated, da das Array sich fortlaufend mit Daten füllt.
Da Kanäle mit Frequenzdaten am Ende nur ein Datenarray enthalten, sind keine reduzierten Statistikdaten verfügbar (siehe Triggerereignisse).

Erstellung von (DMS) Rosetten-Kanälen¶

Abb. 284 Pop-up-Fenster zur Erstellung einer Rosetten-Berechnung¶

Um einen Rosetten-Kanal zu erstellen, klicken Sie auf den Hinzufügen Button im unteren linken Eck (rot markiert in Abb. 217) und wählen Sie Rosette (siehe Abb. 284). Nachdem Hinzufügen erneut geklickt wurde, wird ein Rosetten-Hauptkanal (Rosette_1 in Abb. 285) mit Unterkanälen (Max Principal strain bis VonMises Stress in Abb. 285) der Kanalliste hinzugefügt. Ein Klick auf das Zahnrad des Rosetten-Hauptkanals öffnet die Rosetteneinstellungen, um Änderungen vorzunehmen (siehe Abb. 285).

Abb. 285 Rosetten-Kanaleinstellungen – Übersicht¶

Tab. 36 Rosetten-Kanaleinstellungen – Übersicht¶
Nr.	Funktion	Description
1	Kanalliste	Kanalliste, die die Ausgabekanäle der Rosettenberechnung beinhaltet
2	Kanalsetup	Öffnet das kanalspezifische Setup
3	Farbe	Farbschema für eine Kanal kann hier geändert werden
4	Kanalname	Individueller Kanalname; Kann individuell angepasst werden
5	Rosetten-Typ	Wählen des Rosetten-Typs: 45°, 60°, 90° (T)
6	Poissonzahl	Geben Sie die Poissonzahl hier ein
7	Young‘scher Modul/E-Modul	Geben Sie den E-Modul des verwendeten Materials hier ein
8	Belastungseinheit	Wählen Sie die Einheit des E-Moduls: [MPa], [GPa] oder [kgf/mm²]
9	Dehnungseinheit	Wählen Sie die Einheit der Dehnung: [µm/m] oder [microstrain]
10	Epsilon A Kanalzuweisung	Zuweisung eines Kanals für Epsilon A
11	Referenzwinkel	Wählen Sie Epsilon A als Referenzwinkel; wenn ausgewählt, wird der Hintergrund grau-blau hervorgehoben
12	Epsilon B Kanalzuweisung	Zuweisung eines Kanals für Epsilon B
13	Referenzwinkel	Wählen Sie Epsilon B als Referenzwinkel; wenn ausgewählt, wird der Hintergrund grau-blau hervorgehoben
14	Epsilon C Kanalzuweisung	Assign the input channel for Epsilon C here
15	Referenzwinkel	Wählen Sie Epsilon C als Referenzwinkel; wenn ausgewählt, wird der Hintergrund grau-blau hervorgehoben
16	Referenzwinkel-Hinweis	Hebt den ausgewählten Referenzwinkel der Rosette hervor
17	Kanalaktivierung	Auswahl, welche Ausgabekanäle aktiviert und somit berechnet werden sollen

Benötigte Eingangskanäle¶

Das Plugin benötigt drei DMS Eingangskanäle (Epsilon A, B, C), die Rosetten-Zuordnung (45°, 60°, 90° (T)) und den Referenzwinkel (A, B, C). Verfügbare Eingangskanäle für Epsilon A, B, C sind analoge Kanäle. Die 90° oder Tee Typ Rosette benötigt nur zwei Eingangskanäle (Epsilon A, B). Durch die Verwendung von Drei-Kanal-Rosetten ist kann der Fehler durch falsches Anbringen der Elemente minimiert werden. Zusätzlich gilt, je größer der Winkel zwischen zischen den DMS, desto besser sind die Ergebnisse bezüglich Rauschverhalten.

Kanäle, welche der Rosette zugeordnet werden, müssen die Einheit µm/m oder um/m haben. Andere Einheiten werden nicht akzeptiert und es folgt die Fehlermeldung Einheit der Eingangskanäle nicht µm/m oder um/m in den Kanaleinstellungen des Rosetten-Hauptkanals (siehe Abb. 286).

Abb. 286 Fehlermeldung bei falschen Einheiten¶

Der für die Rosetten-Berechnung verwendete Kanal kann vor dem Klicken auf Hinzufügen ausgewählt werden. Wenn die Kanäle 1/1, 1/2 und 1/3 nacheinander ausgewählt werden, und eine Drei-Kanal-Rosette gewählt wird, werden die Kanäle in folgender Reihenfolge in der Rosetten-Berechnung zugewiesen: 1/1 zu Epsilon A, 1/2 zu Epsilon B und 1/3 zu Epsilon C.

Wenn die Kanäle 1/3, 1/1 und 1/2 nacheinander ausgewählt werden, und eine Drei-Kanal-Rosette gewählt wird, werden die Kanäle in folgender Reihenfolge in der Rosetten-Berechnung zugewiesen: 1/3 zu Epsilon A, 1/1 zu Epsilon B und 1/2 zu Epsilon C.

Wenn sechse Kanäle 1/1, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5 und 1/6 nacheinander ausgewählt werden, werden zwei Drei-Kanal-Rosette erstellt. Die Kanäle werden in folgender Reihenfolge in der Rosetten-Berechnung zugewiesen:

Rosette 1: 1/1 zu Epsilon A, 1/2 zu Epsilon B und 1/3 zu Epsilon C

Rosette 2: 1/4 zu Epsilon A, 1/5 zu Epsilon B und 1/6 zu Epsilon C

Wenn vier Kanäle 1/1, 1/2, 1/3 und ¼ nacheinander ausgewählt werden, werden zwei Drei-Kanal-Rosette erstellt. Die Kanäle werden in folgender Reihenfolge in der Rosetten-Berechnung zugewiesen:

Rosette 1: 1/1 zu Epsilon A, 1/2 zu Epsilon B und 1/3 zu Epsilon C

Rosette 2: 1/4 zu Epsilon A, Epsilon B und Epsilon C bleiben leer

Die Kanalzuweisung kann auch im Nachhinein per Drag-and-Drop in den Kanaleinstellungen der Rosette gemacht werden (siehe ⑯ in Abb. 285), indem der gewünschte Kanal der Kanalliste in den gewünschten Eingangskanal der Rosetten-Berechnung gezogen wird (siehe Abb. 287).

Abb. 287 Kanalzuweisung in den Rosetten-Kanaleinstellungen¶

Wenn eine Kanalzuweisung fehlt, wird dies durch eine Fehlermeldung am unteren Rand der Kanaleinstellungen angezeigt (siehe Abb. 288).

Abb. 288 Fehlermeldung, wenn eine Kanalzuweisung fehlt¶

Die Samplerate der zugewiesenen Kanäle muss gleich sein. Wenn diese unterschiedlich sind, wird eine Fehlermeldung angezeigt (siehe Abb. 289).

Abb. 289 Fehlermeldung, wenn die Sampleraten der Eingangskanäle unterschiedlich sind¶

Die Unterkanäle (siehe ⑰ in Abb. 285) er Rosetten-Berechnung haben Kanaleinstellungen, welche durch das Klicken des Zahnrades zugänglich gemacht werden können. Jedoch kann hier nur die Skalierung geändert werden.

Resultierende Ausgangskanäle¶

Das Plugin benutzt den Mohr’schen Spannungskreis (siehe Mohr’s circle) für die Berechnungen. Für weitere Details, siehe weiterführende Literatur.

Abb. 290 Mohrscher Spannungskreis¶

Die berechneten Werte werden in Kanälen dargestellt, die im Folgenden gezeigt werden:

Max. Hauptdehnung (max. Principle Strain): Max. Hauptdehnung in Winkelrichtung [µm/m] oder [microstrain]
Min. Hauptdehnung (min. Principle Strain): Min. Hauptdehnung in Winkelrichtung +90° [µm/m] oder [microstrain]
Winkel: Winkel der maximalen Dehnung [°]
Mittlere Dehnung (Average Strain): Mittelpunkt des Mohrschen Spannungskreises [µm/m] oder [microstrain]
Max. Scherdehnung (max. Shear Strain): Radius des Mohrschen Spannungskreises [µm/m] oder [microstrain]
Max. Scherspannung (max. Principle Stress): Max. Hauptspannung in Winkelrichtung [MPa]
Min. Hauptspannung (min. Principle Stress): Min. Hauptspannung in Winkelrichtung +90° [MPa]
Max. Scherspannung (max. Shear Stress): Max. Scherspannung in Winkelrichtung [MPa]
Vergleichsspannung (Von Mises Stress): Virtuelle einachsige Spannung [MPa]

Benutzung des Plugins¶

Das Rosetten-Plugin wird verwendet, um den Winkel und die maximale/minimale Amplitude von Dehnung und Spannung auf einer Oberfläche zu bestimmen. Das ist der Fall, wenn die erwartete Richtung der Dehnung/Spannung unbekannt ist.

Rosetten-DMS gibt es als Folien-DMS (gestapelte Anordnung), alternative können auch einzelne DMS verwendet werden (flache Anordnung).

Abb. 291 zeigt verschiedene Rosetten-Typen links: 90° (T), Mitte: 45°, rechts: 120° Rosette.

Abb. 291 Skizze verschiedener Rosetten-Typen¶

Physikalische Grundlagen¶

Dieses Kapitel erklärt einige wichtige Begriffe.

Dehnung $\varepsilon$ : Ist die mechanische Verformung gemessen als Verhältnis von Längenänderung relativ zur Anfangslänge:

$\varepsilon = \ \frac{\text{dl}}{l}\ \left\lbrack \frac{µm}{m} \right\rbrack$

Die Dehnung wird normalerweise in µm/m angegeben, also ist das Verhältnis der Dehnung Mikrometer verglichen zur Länge der Probe in Meter. Was bedeutet also eine Messung von 2000? Vorweg, dies kann auch in Prozenten ausgedrückt werden. Durch eine Division von 10000 kann Dehnung in µm/m als prozentuelle Dehnung ausgedrückt werden. In diesem Fall beträgt die Dehnung 0.2%.
Spannung $\sigma$ : Ist definiert als die Kraft pro Flächeneinheit, wobei auch das Material miteinbezogen wird.

$\sigma = \ \frac{F}{A}\ \left\lbrack \frac{N}{mm^{2}} \right\rbrack$
Young’scher Modul/E-Modul $E$ : Die oben genannten Formeln sind nur im linearen Bereich des Spannungs-Dehnungs-Diagramms gültig, welches in Abbildung 5‑72 dargestellt ist. In diesem Bereich existiert ein konstanter Faktor zwischen Spannung und Dehnung.

Abb. 292 Spannungs-Dehnungs-Diagramm¶

$E = \ \frac{\sigma}{\varepsilon}\ \left\lbrack M\frac{N}{mm^{2}} = GPa \right\rbrack$

Wobei E der Young’sche Modul oder Elasitizitätsmodul (kurz: E-Modul) darstellt. Diese Konstante ist abhängig vom verwendeten Material (z.B. Stahl = 210 kN/mm²). Der gemessene Wert der DMS ist daher die Dehnung und die Spannung kann durch $\sigma = \ E*\varepsilon$ berechnet werden.

Implementierte Formeln¶

Die Rosetten-Berechnungen sind vom gewählten Rosetten-Typ und Referenzwinkel abhängig.

Konstanten

$\varepsilon_{P}\ldots Max.\ Hauptdehnung$

$\varepsilon_{Q}\ldots Min.\ Hauptdehnung$

$\theta\ldots Winkel\ in\ Richtung\ der\ max.\ Hauptdehnung$

Referenzwinkel

$A:\ \theta_{P,Q} = (\ldots)\$
$B:\ \theta_{P,Q} = (\ldots) - 45{^\circ}\ \text{or}\ 60{^\circ}$
$C:\ \theta_{P,Q} = (\ldots) - 90{^\circ}\ \text{or}\ 120{^\circ}\ \text{or}\ 240{^\circ}$

Berechnung der 45° und 90° Rosette¶

Gemittelte Dehnung
Max. Scherdehnung

$\varepsilon_{P} = \varepsilon_{1}$

$\varepsilon_{Q} = \varepsilon_{2}$

$\varepsilon_{P,Q} = \frac{\varepsilon_{1} + \varepsilon_{3}}{2} \pm \frac{1}{\sqrt{2}}\sqrt{\left( \varepsilon_{1} - \varepsilon_{2} \right)^{2} + \left( \varepsilon_{2} - \varepsilon_{3} \right)^{2}}$

$\theta_{P,Q} = \ \frac{1}{2}\ \tan^{- 1}{(\frac{2\varepsilon_{2} - \varepsilon_{1} - \varepsilon_{3}}{\varepsilon_{1} - \varepsilon_{3}})}$

Berechnung der 60° und 120° Rosette¶

$\varepsilon_{P,Q} = \frac{\varepsilon_{1} + \varepsilon_{2} + \varepsilon_{3}}{3} \pm \frac{\sqrt{2}}{3}\sqrt{\left( \varepsilon_{1} - \varepsilon_{2} \right)^{2} + \left( \varepsilon_{2} - \varepsilon_{3} \right)^{2} + \left( \varepsilon_{3} - \varepsilon_{1} \right)^{2}}$

$\theta_{P,Q} = \ \frac{1}{2}\ \tan^{- 1}{(\frac{\sqrt{3}{(\varepsilon}_{2} - \varepsilon_{3})}{{2\varepsilon}_{1} - \varepsilon_{2} - \varepsilon_{3}})}$

Gültige Berechnungen für alle Rosetten-Typen¶

Max./Min. Principle Stress

$\sigma_{P} = \ \frac{E}{1 - \gamma^{2}}(\varepsilon_{P} + \gamma\varepsilon_{Q})\ \left\lbrack \frac{N}{m^{2}} \right\rbrack$

$\sigma_{Q} = \ \frac{E}{1 - \gamma^{2}}(\varepsilon_{Q} + \gamma\varepsilon_{P})\ \left\lbrack \frac{N}{m^{2}} \right\rbrack$
Von Mises Spannungen

$\sigma_{\text{vM}} = \ \sqrt{\frac{\left( \sigma_{P} - \sigma_{Q} \right)^{2} + \sigma_{P}^{2} + \sigma_{Q}^{2}}{2}}\ \left\lbrack \frac{N}{m^{2}} \right\rbrack$
Max. Scherspannungen

$\sigma_{\text{SP}} = \frac{\sigma_{P} - \sigma_{Q}}{2}\ \left\lbrack \frac{N}{m^{2}} \right\rbrack$
Zusatz zur Winkelberechnung

Die folgende Tabelle zeigt die Bestimmung des Hauptachsenwinkels φ0 unter Berücksichtigung des Vorzeichens von Zähler und Nenner

Quadrant	Z	N	Winkel φ₀
I	+	+	0° ≤ φ0 ≤ +45°
II	+	-	+45° ≤ φ0 ≤ +90°
III	-	-	-45° ≤ φ0 ≤ -90°
IV	-	+	0° ≥ φ0 ≥ -45°

Psophometer¶

In der Telekommunikation ist ein Psophometer, oder auch ein Geräuschspannungsmesser, ein Messgerät, welches das wahrnehmbare Rauschen einer Telefonleitung misst.

Der Kern des Meters basiert auf einem true RMS Voltmeter, welches das Rauschlevel misst. Dies wurde für die ersten Psophometer in den 1930ern verwendet. Da das vom Menschen wahrgenommene Rauschen in der Telekommunikation wichtiger als der rohe Spannungswert ist, binden modernen Psophometer durch verschiedene Gewichtungsfunktionen diese Wahrnehmung ein. Die Charakteristika der Gewichtungsfunktionen hängen vom Netzwerktyp ab, welches untersucht wird, wie z.B. wenn das Netzwerk für normale Sprechstandards (300 Hz–3.3 kHz) oder für klangtreue Broadcast-Qualität (50 Hz–15 kHz) verwendet wird.

Setup¶

Das Psophometer Plugin ist mit jeder OXYGEN Installation installiert, beginnend mit R3.5.1.

Beachten Sie, dass eine Lizenz für die Berechnungen benötigt wird.

Benutzung¶

Wählen Sie einen oder mehrere Kanäle für die Psophometer-Berechnung aus.

Bemerkung

Beachten Sie, dass die Eingangskanäle mindestens eine Samplerate von 20 kHz haben müssen.

Abb. 293 Kanalliste mit mehreren ausgewählten Kanälen¶
Öffnen Sie den Kanal hinzufügen Dialog, indem Sie auf den + Button klicken.
Wählen Sie Psophometer aus. Das Fenster zeigt nun die Frequenzgewichtungen (siehe Gewichtungsoptionen), welche ausgewählt werden können.
Die neu erstellte Psophometer-Gruppe kann individuell benannt werden.

Abb. 294 Kanal hinzufügen Fenster mit den Psophometer-Optionen¶
Klicken Sie auf Hinzufügen, um die neue Berechnung zu erstellen.

Abb. 295 Kanalliste mit der neu erstellten Psophometer-Berechnungsgruppe¶

In der Setup-Ansicht für die Kanaldetails können Sie die Einstellungen jedes einzelnen Kanals ändern und eine detaillierte Vorschau der Signale anzeigen lassen. Außerdem wird je nach ausgewähltem Modus die Steckerbelegung angezeigt.

Abb. 296 Kanaleinstellungen für einen Psophometer-Berechnungskanal¶

Psophometer-Berechnungen sind als Mathe-Kanäle verfügbar.

Abb. 297 Kanalliste der Seitenleiste mit den berechneten Psophometer-Kanälen¶

Berechnung¶

Die Berechnung basiert auf einer FFT-Berechnung.

Abhängig von der Samplerate, ist die FFT Fenstergröße 2^N Samples während das Zeitfenster zwischen 75 und 125 ms groß ist, um das Bestehen von Detektor-Schaltkreistests sicher zu stellen (siehe ITU-T Empfehlung O.41 (10/94)).

Sampling rate	FFT Fenstergröße
20 kHz	2048
50 kHz	4096
100 kHz	8192
200 kHz	16384

Gewichtungsoptionen¶

Verschiedene Gewichtungsoptionen sind verfügbar:

ITU-T O.41

Abb. 298 Telefonleitungs-Schaltkreis Psophometer Gewichtungskoeffizienten und Limits¶

C-message

Abb. 299 C-message Gewichtungsfunktionen und Genauigkeitslimits¶

Flat

Abb. 300 Charakteristika des optionalen Flat-Filters mit einer äquivalenten Rauschbandbreite von 3.1 kHz (Bandbreite eines Telefonkanals)¶

Ungewichtet

Abb. 301 Charakteristika der Frequenzantwort für ungewichtete Messungen¶

Vergleich zwischen psophometrischer und C-message Gewichtung

Abb. 302 Vergleich zwischen psophometrischer und C-message Gewichtung¶

ITU-T Empfehlung O.41 (10/94)¶

https://www.itu.int/rec/T-REC-O.41-199410-I/en

OXYGEN Schallpegel-Plugin¶

Beachten Sie, dass dies ein optionales Feature ist und eine Lizenz dafür benötigt wird.

Abb. 303 Pop-up-Fenster zum Erstellen einer Schallpegelberechnung¶

Eine Schallpegelberechnung kann erstellt werden, indem auf den Hinzufügen Button im linken unteren Eck des Kanallisten-Menüs geklickt wird (rot markiert in Abb. 303).

Für Details über das Schallpegel-Plugin siehe DEWETRON_Oxygen_Sound_Level_determination_vx.x Manual, welches im DEWETRON CCC-Portal (https://ccc.dewetron.com/) verfügbar ist.

Matrix Sampler¶

Beachten Sie, dass dies ein optionales Feature ist und eine Lizenz dafür benötigt wird (OPT-POWER-ADV).

Das Matrix Sampler Feature ist in der Power-Advanced Lizenz inkludiert. Dieses Feature stellt die Beziehung zwischen zwei Kanälen und einem Eingangskanal in Form einer Heatmap dar.

Erstellung eines Matrix Sampler Kanals¶

Es bestehen zwei Möglichkeiten einen Matrix Sampler Kanal zu erstellen:

Markieren Sie mind. einen Kanal aus der Kanalliste, welcher als Referenzkanal verwendet werden soll (X, Y und einen Eingangskanal) in dieser Reihenfolge (Kanäle können später auch geändert werden). Klicken Sie auf den + Button im unteren linken Eck, wählen Sie Matrix Sampler in der Liste und klicken Sie auf Hinzufügen (siehe Abb. 304).

Abb. 304 Erstellung eines Matrix Sampler Kanals mit Kanälen aus der Kanalliste¶
Die zweite Möglichkeit einen Matrix Sampler Kanal in Form einer Efficiency Map zu erstellen, befindet sich in den Power-Gruppen Einstellungen. Für eine detaillierte Beschreibung zur Erstellung einer Power-Gruppe siehe Power Groups oder das Power Technical Reference Rx.x Manual, welches im DEWETRON CCC-Portal (https://ccc.dewetron.com/) verfügbar ist.

Öffnen Sie die Power-Gruppen Einstellungen und klicken Sie auf den Abschnitt Mechanisch in den Erweiterten Einstellungen. Der Button Efficiency Map hinzufügen (siehe Abb. 305), erstellt einen Matrix Sampler Kanal mit den entsprechenden Kanälen (Geschwindigkeit, Drehmoment und Effizienz) für die Efficiency Map der jeweiligen Power Gruppe.

Abb. 305 Erstellung eines Matrix Sampler Kanals als Efficiency Map einer zugehörigen Power-Gruppe¶

Nachdem ein Matrix Sampler Kanal mit einer dieser beiden Möglichkeiten erstellt wurde, erscheint ein neuer Abschnitt in der Kanalliste wie in Abbildung Abb. 306. For each matrix sampler one new channel will be created.

Abb. 306 Neuer Abschnitt für Matrix Sampler Kanäle in der Kanalliste¶

Matrix Sampler – Kanaleinstellungen¶

Einige der hier beschriebenen oder gezeigten Einstellungen werden anhand einer Efficiency Map als Beispiel eines Matrix Sampler Kanals gezeigt. Jedoch sind die Einstellungen bzw. Kanäle nicht auf bestimmte Einheiten der Kanäle gebunden, sondern funktionieren für jegliche gemessene Kanäle. Eine Übersicht der Kanaleinstellungen zeigt Abb. 307. Um die Kanaleinstellungen zu öffnen klicken Sie auf das Zahnrad des Kanals in der Kanalliste (siehe Abb. 306).

Der folgende Abschnitt erklärt die Einstellungen eines Matrix Sampler Kanals.

Abb. 307 Kanaleinstellungen eines Matrix Sampler Kanals¶

Abb. 308 zeigt eine detailliertere Übersicht der verfügbaren Kanaleinstellungen.

Abb. 308 Detail-Ansicht der Einstellungen eines Matrix Sampler Kanals¶

Tab. 37 Buttons des Matrix Sampler Kanals – Übersicht¶
Nr.	Funktion	Beschreibung
1	X, Y, Z Referenzkanal Auswahl	Die Referenzkanäle für X, Y und Z können hier ausgewählt werden. Z dient dabei als Eingangskanal, welcher in der Matrix dargestellt wird. Die Kanäle können auch über Drag’n’Drop zugewiesen oder durch Klicken auf den rot markierten Button in Abbildung 5‑80 ausgewählt werden
2	Mittelung	Das Zeitfenster, welches für die Mittelung des Kanals Z verwendet wird kann hier definiert werden
3	Trigger Kanal	Auswahl eines Trigger-Kanals; dieser Kanal wird als Trigger verwendet, um ein neues Sample in die Matrix zu speichern
4	Trigger Schwellwert	Definiert den Schwellwert, ab welchem der Trigger aktiv werden soll
5	Rearm	Definiert das Rearm Level, bei welchem ein bereit aktivierter Trigger wieder aktiviert werden soll
6	Grenzbereich	Definiert den Bereich, in welchem Signal X und Y bleiben müssen, um den Trigger auszulösen
7	Zeit	Definiert die Zeit für welche Signal X und Y im Grenzbereich verbleiben müssen, damit der Trigger ausgelöst wird
8	Trigger-Verzögerung	Definiert die Verzögerung, nach welcher ein aktivierter Trigger das Sample in die Matrix speichert
9	Sample aufnehmen	Button, um ein Sample manuell in die Matrix zu speichern
10	Trigger deaktivieren/aktivieren	Trigger wird deaktiviert/aktiviert; wenn deaktiviert wird die Matrix nicht mehr aktualisiert

Wie im vorherigen Abschnitt erklärt können die Kanäle entweder in der jeweiligen Reihenfolge markiert werden, bevor ein Matrix Sampler Kanal erstellt wird, können aber auch danach via Drag‘n’Drop oder den Kanallisten-Button geändert bzw. zugewiesen werden. Die Kanäle einer Efficiency Map werden automatisch richtig zugewiesen, wenn diese aus den Power-Gruppen Einstellungen erstellt wird.

Dabei wird die Geschwindigkeit als Referenzkanal für X-Achse, Drehmoment für die Y-Achse und mechanische Effizienz für die Z-Achse verwendet.

Als Trigger-Kanal kann z.B. ein Signal eines Prüfstandes verwendet werden, um zu definieren, wann ein Sample in die Matrix gespeichert werden soll.

Im Beispiel in Abb. 308 wird ein Sample in die Matrix gespeichert, wenn der Kanal Trigger Kanal über einen definierten Schwellwert von 20 V steigt und dieser Trigger wird erst wieder aktiviert sobald das Signal einmal unter 0 V abfällt.

Bemerkung

Bezüglich den Trigger-Einstellungen, kann entweder ein Trigger-Kanal ausgewählt werden oder die Steady-State Detektion (X und Y) verwendet werden. Wenn ein Trigger-Kanal ausgewählt ist, ist die Steady-State Detektion deaktiviert. Um diese zu verwendet, darf kein Trigger-Kanal ausgewählt sein oder muss gelöscht werden. Die Bedingungen Grenzbereich und Zeit müssen vom X und Y Kanal erfüllt werden, um den Trigger zu aktivieren.

Der Trigger deaktivieren/aktivieren Button kann verwendet werden, um einen bestimmten Messpunkt zu wiederholen und manuell ein Sample in die Matrix zu speichern, ohne die komplette Matrix zu überschreiben. Sobald der Trigger deaktiviert ist, wird die Matrix nicht mehr aktualisier, sprich keine Samples werden in die Matrix gespeichert. Mit dem Button Sample aufnehmen, kann ein bestimmtes Sample in die Matrix gespeichert werden.

Abb. 309 zeigt exemplarisch die resultierende Matrix. Es kann jeweils für die X- und Y-Achse das Minimum, Maximum und die Schrittauflösung in der jeweiligen Einheit definiert werden. Sobald die Schrittauflösung eingetragen wird, werden die resultierenden Schritte darunter angezeigt.

Abb. 309 Detail-Ansicht der Vorschau-Matrix in den Einstellungen eines Matrix Sampler Kanals¶

Um diese Efficiency Map oder die Matrix am Messbildschirm grafisch darzustellen, ziehen Sie diesen Kanal via Drag’n’Drop auf den Messbildschirm oder verwenden Sie das Heatmap Instrument und wählen Sie den entsprechenden Kanal aus.

Für weitere Informationen über das Heatmap Instrument, siehe Heatmap.

CPB Analyse¶

Das ist ein Standardfeature und benötigt keine separate Lizenzoption

Mit der CPB Analyse kann ein Constant Percentage Bandwidth Spektrum nach EN 61260 in Oktav-. Terz- oder Zwölftel-Oktavauflösung berechnet werden.

Erstellung einer CPB Analyse¶

Abb. 310 Erstellung einer CPB Analyse¶

Öffnen Sie die Kanalliste und markieren Sie die gewünschten Kanäle, für die eine CPB Analyse erstellt werden soll. Drücken Sie den + Button
Wählen Sie CPB Analysis zusammen mit den gewünschten Optionen und wählen Sie die gewünschten Ausgabekanäle (Details sind in CPB Analyse – Optionen zu finden.)
Drücken Sie Add um die Berechnung anzulegen. Die Ausgangskanäle werden der Kanalliste hinzugefügt (siehe ④ in Abb. 311)
Die Einstellungen können nachträglich geändert werden und sind über den Gear Button der jeweiligen Kanalgruppe zugänglich (siehe ⑤ in Abb. 311)

Ein Array Chart Instrument kann für die Darstellung des CPB Spektrums genutzt werden. Weitere Details hierzu sind in Array Chart mit Total-Spalte zu finden.

Abb. 311 Nachträgliche Änderung der CPB-Optionen¶

CPB Analyse – Optionen¶

Die folgenden Optionen können bei einer CPB-Berechnung gewählt werden (siehe ② in Abb. 310):

Group Name: Definition eines Gruppennamens nach dem die Kanalgruppe in der Kanalliste benannt wird
Octave mode: Auswahl zwischen Oktav-, Terz- oder Zwölfteloktavband-Gruppierung (nach EN 61260)
Minimum Frequency: Untere Grenzfrequenz für die Berechnung. Falls die gewählte Frequenz keine Mittenfrequenz eines Bins ist, wird der Bin, in dem die gewählte Frequenz enthalten ist, als kleinster Bin gewählt.
Maximum Frequency: Obere Grenzfrequenz für die Berechnung. Falls die gewählte Frequenz keine Mittenfrequenz eines Bins ist, wird der Bin, in dem die gewählte Frequenz enthalten ist, als größter Bin gewählt. Die maximal einstellbare Frequenz beträgt 500 kHz.
Window type: Auswahl zwischen Hamming, Hanning, Rectangular, Blackman, Blackman-Harris, Flattop, Flattop-Bartlett Window für die Spektralanalyse
Overlap: Auswahl einer Überlappung 0 … 90 % für die Spektralanalyse
Amplitude Spectrum: Auswahl zwischen Amplitudenspektrum oder Decibelspektrum mit frei definierbarem Referenzwert und Referenzpegel
Frequency Weighting: Auswahl einer Frequenzgewichtung nach DIN-EN 61672: A-, B-, C-, D- oder Z- (linear) Gewichtung
Ausgangskanäle: Folgende Ausgabekanäle können aktiviert werden:
- Das zeitlich ändernde CPB Spektrum wird automatisch berechnet. Der Kanalname ist CPB (siehe ④ in Abb. 311).
- Falls Compute energetic sum over individual bins aktiviert ist, wird die energetische Summe des Spektrums berechnet. Der Kanalname ist Energetic Sum (siehe ④ in Abb. 311).

Im Falle eines Amplitudenspektrums erfolgt die Berechnung nach folgender Formel

$\text{Energetic}\ \text{Sum} = \ \sqrt{\sum_{i = 1}^{n}x_{i}^{2}}$

n … Number of CPB bins
x_i … CPB bin with index i

Im Falle eines Dezibelspektrums erfolgt die Berechnung nach folgender Formel:

$\text{Energetic}\ \text{Sum} = \ 10*log\sqrt{\sum_{i = 1}^{n}{{(10}^{\frac{x_{i}}{10}})²}}$

n … Number of CPB bins
xi … CPB bin with index i

Falls Compute overall Values aktiviert ist, wird ein CPB Spektrum, das über die gesamte Messdauer gemittelt wird, und ein energetischer Summenwert, der ebenfalls (falls aktiviert) über die gesamte Messdauer gemittelt wird, berechnet.

Die Berechnung wird bei Messstart zurückgesetzt.

Die Kanalnamen sind CPB Overall und Energetic Sum Overall (siehe ④ in Abb. 311).

Falls Extract individual frequency bands aktiviert ist, können einzelnen CBP Bins als in den Zeitbereich extrahiert werden, um Ihren zeitlichen Verlauf zu analysieren. Falls beispielsweise 100 Hz eingegeben wird, wird der 100 Hz Bin in den Zeitbereich extrahiert.

Es ist möglich, mehrere Bins zu extrahieren (siehe Abb. 312).

Falls die gewählte Frequenz nicht exakt der Mittenfrequenz eines Bins entspricht wird der Bin, der die Frequenz enthält, extrahiert.

Abb. 312 CPB Analyse mit extrahiertem 100 Hz und 250 Hz Bin¶

Datenquellen¶

OXYGEN Ethernet Receiver¶

Beachten Sie, dass dies ein optionales Feature ist und eine Lizenz dafür benötigt wird.

Abb. 313 Pop-up-Fenster zum Empfangen eines Ethernet Datenstroms¶

Ein Ethernet Datenstrom kann empfangen werden, indem auf den Hinzufügen Button im linken unteren Eck des Kanallisten-Menüs geklickt wird (rot markiert in Abb. 313).

Für Details über das Ethernet-Receiver Plugin siehe das OXYGEN Ethernet Receiver XML Configuration Vx.x Manual, welches im DEWETRON CCC-Portal (https://ccc.dewetron.com/) verfügbar ist.

Modbus Receiver¶

Details zum Modbus-Empfänger-Plugin finden Sie im Handbuch OXYGEN Modbus TCP, das auf dem DEWETRON CCC Portal verfügbar ist.

UDP-Empfänger¶

Beachten Sie, dass dies ein optionales Feature ist und eine Lizenz dafür benötigt wird.

Ein UDP-Datenstrom kann empfangen werden, indem auf den Hinzufügen-Button im linken unteren Eck des Kanallisten-Menüs geklickt wird (in rot markiert in Abb. 314).

Abb. 314 UDP-Empfänger - Datenquelle¶

DXD Import¶

Abb. 315 DXD-Import¶

Im OXYGEN Viewer ist es möglich, *.dxd und *.d7d Daten (②) als Kanal zu importieren. Daten können in relativer und absoluter Zeit (③) verschoben werden. Es sind sowohl synchrone als auch asynchrone Kanäle unterstützt.

CSV-Import¶

Abb. 316 CSV-Import¶

Im OXYGEN Viewer ist es möglich, CSV-Daten als Kanal zu importieren. Dies ist nur im PLAY-Modus möglich (siehe ① in Abb. 316). Die erste Spalte kann als relative oder absolute Zeit interpretiert werden (siehe ② in Abb. 316). Falls keine Zeit angegeben wird, kann eine synchrone Abtastrate definiert werden (siehe ③ in Abb. 316). Ein optionaler Zeitversatz kann vor Anlegen des Kanals (siehe ④ in Abb. 316) oder nachträglich in den Eigenschaften (siehe ⑤ in Abb. 316) definiert werden. Der importierte Kanal ist in der Gruppe CSV_IMPORT Channels in der Kanalliste zu finden.

Protokolle¶

MIL-STD-1553 Decoder¶

Details zum MIL-STD-1553 Decoder-Plugin finden Sie im Handbuch MIL-STD-1553 Decoder, das auf dem DEWETRON CCC Portal verfügbar ist..

ARINC Decoder¶

Details zum ARINC Decoder-Plugin finden Sie im Handbuch ARINC Decoder, das auf dem DEWETRON CCC Portal verfügbar ist.

Offline Mathematik¶

Mit der Topologie Offline Mathematik sind Berechnungen gemeint, welche am Ende einer Messung innerhalb einer Messdatei (.dmd) gemacht werden können. Die folgenden offline Mathematik-Features werden unterstützt.

Abb. 317 Bearbeitung von online erstellten Kanälen¶

Mit dem „Edit already stored channels” Knopf (siehe Abb. 317) können Software-Kanäle, wie Formeln, Statistik oder Power Groups, die während der Aufzeichnung berechnet wurden, auch offline verändert werden. Abhängigkeiten von diesen Kanälen werden automatisch aktualisiert. Zusätzlich ist es auch möglich, den Namen sowie die Einheit von Hardwarekanälen offline zu verändern.
Offline Mathematik ist nicht auf die Skalierung von analogen Eingangskanälen anwendbar.
Kanäle können auf die gleiche Weise wie in Mathematische Kanäle erstellt werden, indem auf den + Button (siehe Abb. 217) im unteren linken Eck der Kanalliste geklickt wird.
Kanäle, welche in derselben geöffneten Sitzung erstellt wurde, können durch das Klicken auf den – Button (siehe Tab. 11). wieder gelöscht werden. Wenn eine Datei erneut geöffnet wird, können vorher erstellte Kanäle nicht mehr gelöscht werden.
Formeln, Filter, Statistik und FFT Kanäle können in einer Sitzung erstellt und geändert werden. Das Psophometer Plugin, das Swept-Sine-Analyse Plugin, die Rosettenberechnung, die Sound Level Berechnung und die CPB Analyse können auch offline verwendet werden.
Kanalabhängigkeiten werden während offline Berechnungen respektiert. Somit ist es möglich einen Filterkanal und einen Statistik-Kanal, welcher sich auf den Filterkanal bezieht, in einer Sitzung zu erstellen. Wenn der Filterkanal nachher geändert wird, wird auch der Statistik-Kanal nachgerechnet.
Kanäle, welche offline erstellt wurden, werden mit einem grünen Aufzeichnungs-Button in der Kanalliste gekennzeichnet (siehe Abb. 318):

Abb. 318 Erkennung von offline erstellten Kanälen¶
Jegliche Änderungen können durch Klicken auf den Datei speichern Button in der jeweiligen Datei gespeichert werden (siehe Abb. 319 oder ⑬ in Abb. 14):

Abb. 319 Datei speichern Button¶

Erstellte Kanäle und jegliche Änderungen können durch Klicken auf den Setup-Datei speichern Button als Setup-Datei exportiert werden (siehe Abb. 320 oder ⑮ in Abb. 14):

Abb. 320 Setup-Date speichern button¶
Ein Fortschrittsindikator informiert über den aktuellen Status der Berechnung (siehe Abb. 321) und enthält Informationen über die Anzahl der berechneten Kanäle, Fortschritt in Prozent und verbleibende Berechnungszeit:

Abb. 321 Fortschrittsindikator für offline Mathematik¶
Eine Datei, welche mit OXYGEN 2.x aufgenommen wurde, kann mit OXYGEN 3.x geöffnet und offline Mathematik kann auch angewendet werden. Nachdem es gespeichert wurde, kann es jedoch nur noch mit OXYGEN 3.x geöffnet werden, nicht mehr mit OXYGEN 2.x.
Bitte beachten Sie, dass ein offline erstellter Statistik-Kanal sich von einem online Statistik-Kanal unterscheidet, z.B. am Anfang der Datei oder im Fall von ereignisgesteuerten Aufzeichnungen (siehe Triggerereignisse). Im Beispiel, dargestellt in Abb. 322, ist der grüne Kanal ein online berechneter Statistik-Kanal, angewendet auf den gelben Analogkanal, und der rote Kanal ist ein offline berechneter Statistik-Kanal, auch angewendet auf den gelben Analogkanal, mit denselben Einstellungen. Die Abweichung zwischen dem grünen und roten Kanal entsteht aufgrund der Verfügbarkeit der vollen analogen Daten während der online Berechnung. Während der offline Berechnung, sind nur die ereignisgesteuerten aufgenommen Analogdaten verfügbar.

Abb. 322 Abweichung zwischen offline und online berechneten Statistikkanälen im Fall einer ereignisgesteuerten Aufzeichnung¶
Bitte beachten Sie, dass ein offline erstellter Filterkanal sich von einem online Filterkanal unterscheidet, z.B. am Anfang der Datei oder im Fall von ereignisgesteuerten Aufzeichnungen (siehe Triggerereignisse). Im Beispiel, dargestellt in Abb. 323, ist der grüne Kanal ein online berechneter Integrator, angewendet auf den gelben Analogkanal, und der rote Kanal ist ein offline berechneter Integrator, auch angewendet auf den gelben Analogkanal, mit denselben Einstellungen. Die Abweichung zwischen dem grünen und roten Kanal entsteht aufgrund dessen, da der offline berechnete Integrator am Anfang jedes Ereignisses oszilliert, im Gegensatz zum online berechneten Integrator, da analoge Daten jederzeit verfügbar sind.

Abb. 323 Abweichung zwischen offline und online berechneten Filterkanälen im Fall einer ereignisgesteuerten Aufzeichnung¶

Laden externer Videodateien¶

Abb. 324 Popup-Fenster zum Laden externer Videodateien¶

Die externe Videooption () von OXYGEN bietet die folgenden Möglichkeiten:

Laden einer Videodatei während der Datenanalyse im PLAY Mode, die mit einer Software von Drittanbietern aufgezeichnet wurde
Manuelle Synchronisierung des Videos mit den Messdaten
Analysieren von synchronisierten Video- und Sensordaten in OXYGEN

Diese Funktion wurde hauptsächlich entwickelt, um Videodaten, die mit Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet wurden, mit den Sensordaten zu synchronisieren, aber sie kann verwendet werden, um eine Videodatei von jeder Kamera in OXYGEN zu laden. Der Schwerpunkt des folgenden Abschnitts liegt auf Hochgeschwindigkeits-Videodaten.

Vorteile:

Laden Sie Videos von jeder Kamera in OXYGEN für die Analyse
Unterstützte Formate:
- AVI (unkomprimiert)
- MKV (VP8 und h264)
- MP4 (h264)
Keine Dateigrößenzunahme, da nur der Pfad zur Videodatei in der dmd-Datei gespeichert wird
Unterstützung verschiedener Aufnahme- und Triggerszenarien (siehe Mögliche Aufzeichnungsszenarien)
Einstellbare Wiedergabegeschwindigkeit (siehe Durchsicht einer Messdatei (PLAY Modus))
Schnelle und einfache Berichterstattung durch Exportieren des Messbildschirms als Video (siehe Messbildschirm als Video speichern)

Mögliche Aufzeichnungsszenarien¶

Der Abschnitt beschreibt verschiedene Szenarien, um den Aufnahmestart des Datenerfassungssystems und der Kamera zu initiieren, und listet bestimmte Vor- oder Nachteile der verschiedenen Methoden auf.

Aufnahmestart von DAQ-System und Kamera durch externes Signal¶

Abb. 325 Aufnahmestart von DAQ-System und Kamera, ausgelöst durch externes Signal¶

Ein externes Signal / Gerät wird verwendet, um den Aufnahmestart von DAQ-System und Kamera auszulösen. Das Signal ist normalerweise ein TTL-Signal mit steigender Flanke, um den Aufnahmestart zu initiieren.

Moderne Highspeed-Kameras haben einen Triggersignal-Eingang. Das Datenerfassungssystem benötigt einen digitalen Signaleingang, um das Signal zu erfassen und die Datenaufzeichnung zu starten. Analoge Eingänge könnten ebenfalls verwendet werden.

Vorteile:

Paralleler Aufnahmestart von Kamera und DAQ-System ohne Latenzen
Einfache Synchronisation von Sensordaten und Videodaten
Kein manueller Aufnahmestart auf einem Gerät erforderlich

Nachteile:

Separate Hardware für die Erzeugung des Triggersignals erforderlich

Aufnahmestart des DAQ-Systems durch Kamera ausgelöst¶

Abb. 326 Aufnahmestart des DAQ-Systems, ausgelöst durch Kamera¶

Die Kamera erzeugt ein TTL-Signal mit steigender Flanke beim Aufnahmestart, das über den Trigger-Ausgang der Kamera an das DAQ-System weitergeleitet wird. Moderne Highspeed-Kameras bieten die Möglichkeit ein Triggersignal zu erzeugen, um damit den Aufzeichnungsstart von Hardware von Drittanbietern zu initiieren. Das Datenerfassungssystem benötigt einen digitalen Signaleingang, um das Signal zu erfassen und den Aufnahmezustand auszulösen. Analoge Eingänge könnten ebenfalls verwendet werden.

Vorteile:

Paralleler Aufnahmestart von Kamera und DAQ-System ohne Latenzen
Einfache Synchronisation von Sensordaten und Videodaten
Keine separate Hardware für die Erzeugung des Triggersignals erforderlich

Nachteile:

Die Aufnahme muss manuell für die Kamera gestartet werden

Aufnahmestart der Kamera ausgelöst durch DAQ-System¶

Abb. 327 Aufnahmestart der Kamera durch DaQ-System ausgelöst¶

Das Datenerfassungssystem erzeugt ein TTL-Signal mit Rising Edge beim Aufnahmestart, das über einen digitalen Ausgang des Datenerfassungssystems an die Kamera weitergeleitet wird. Moderne Highspeed-Kameras bieten einen Triggersignaleingang.

Das Betriebssystem des Datenerfassungssystems verursacht eine Verzögerung zwischen dem Aufnahmestart des Datenerfassungssystems und dem Zeitpunkt, zu dem der digitale Ausgang physisch auf High geht, was zum Aufnahmestart der Kamera führt. Diese Verzögerung kann gemessen werden, indem das Signal auch an einen digitalen Eingang angeschlossen wird. Im realen Leben kommt es zu einer Verzögerung im ms-Bereich zwischen DAQ-Systemaufnahmestart und Kameraaufnahmestart, die kompensiert werden kann, während das Video zur Nachbearbeitung in OXYGEN geladen wird.

Vorteile:

Keine separate Hardware für die Erzeugung des Triggersignals erforderlich
Aufzeichnungsstart des Datenerfassungssystems könnte getriggert werden

Nachteile:

Deterministische Latenz zwischen Aufnahmestart der Kamera und DAQ-System durch das Betriebssystem verursacht
Latenz muss beim Laden und Nachverarbeiten des Videos kompensiert werden

Manuelle Aufzeichnung des Startes von DAQ-System und Kamera¶

Abb. 328 Manual Recording start of DAQ system and camera¶

Die Aufnahme wird manuell sowohl auf dem DAQ-System als auch auf der Kamera gestartet.

Vorteile:

Keine separate Hardware für die Erzeugung des Triggersignals erforderlich
Keine Verdrahtung zwischen Kamera und DAQ-System erforderlich

Nachteile:

Stochastische Latenz zwischen Aufnahmestart der Kamera und DAQ-System durch das Betriebssystem verursacht
Latenz muss empirisch bestimmt und beim Laden und Nachverarbeiten des Videos kompensiert werden

Laden des externen Videos in OXYGEN¶

Abb. 329 Verfahren zum Laden eines externen Videos¶

Um ein externes Video zu laden, gehen Sie wie folgt vor:

Gehen Sie zur Kanalliste, drücken Sie die +-Taste und wählen Sie Externes Video (siehe ① in Abb. 329)
Klicken Sie auf Durchsuchen…, um die Videodatei auszuwählen (siehe ② in Abb. 329)
Geben Sie die native Aufnahmebildrate des Videos ein (siehe ③ in Abb. 329)
Drücken Sie Hinzufügen, um einen neuen Videokanal zu (siehe ④ in Abb. 329)

Synchronisation externer Videos¶

Abb. 330 Ausgleichen einer Deterministischen Verzögerung zwischen Video- und Sensordaten¶

Wenn die Latenz zwischen Video- und Sensordaten bekannt ist, kann sie durch Eingabe der Verzögerung im Startoffset in die Kanaleinrichtung des Videos kompensiert werden (siehe ① in Abb. 330).

Positiver Offset bedeutet, dass die OXYGEN-Datenaufzeichnung zuerst gestartet wurde und die Videodatenaufzeichnung an zweiter Stelle.

Negativer Offset bedeutet, dass die Videodatenaufzeichnung zuerst gestartet wurde und OXYGEN-Datenaufzeichnung an zweiter Stelle.

Abb. 331 Manuelle Verzögerungskompensation zwischen Video- und Sensordaten¶

Wenn die Latenz zwischen Video- und Sensordaten bekannt ist, kann sie durch Eingabe der Verzögerung im Startoffset in die Kanaleinrichtung des Videos kompensiert werden (siehe ① Video for details).

Gehen Sie zum Messbildschirm und ziehen Sie den externen Videokanal auf den Messbildschirm ab (siehe ① in Abb. 331). Dadurch wird ein Videoinstrument mit dem entsprechenden Video erstellt.

Die Zeitleiste zeigt die tatsächliche Position des Videos in der OXYGEN-Datendatei (siehe ② in Abb. 331)

Die Tasten (siehe ③ in Abb. 331) können verwendet werden, um die Position des Videos in der Datendatei zu ändern
- <<< Video +1 Frame verschieben
- << Video +10 Frames verschieben
- < Verschieben des Videos +100 Frames
- Mit Cursor ausrichten: Videostart an die tatsächliche Cursorposition verschieben
- > Verschieben des Video -1 Frames
- >> Verschieben des Videos -10 Frames
- >>> Video -100 Frames verschieben

Im Allgemeinen wird der folgende Workflow zum manuellen Synchronisieren von Sensor- und Videodaten empfohlen:

Abb. 332 Ausrichten von Video- und Sensordaten¶

Verwenden Sie den Recorder, um den orangefarbenen Cursor zum Referenzereignis für die Datensynchronisierung zu bewegen (siehe ① in Abb. 332)
Drücken Sie mit dem Cursor ausrichten, um den Videostart in die orange Cursorposition zu bewegen, um eine grobe Zeitanpassung vorzunehmen (siehe ② in Abb. 332)
Verwenden Sie für Feinzeitanpassungen die Schaltflächen <<<, <<, < & >, >>, >>>, um die Zeitachse auszurichten (siehe ③ in Abb. 332)
Wenn Sie fertig sind, kann die Zeitleiste ausgeblendet werden (siehe ④ in Abb. 332)
Der absolute Zeitversatz ist auch im Kanal-Setup des Videos zu sehen (siehe ⑤ in Abb. 332)
Die Einstellungen können im Datenfile gespeichert werden (siehe ⑥ in Abb. 332)

Bemerkung

Bitte beachten Sie, dass nur der Dateipfad zum Video in der OXYGEN-Datendatei gespeichert wird, nicht aber das Video selbst.

Wiedergabe der Datendatei¶

Details finden Sie in Durchsicht einer Messdatei (PLAY Modus).

Speichern des Messbildschirms als Video¶

Details finden Sie in Messbildschirm als Video speichern.

Counter Kanäle in OXYGEN¶

OXYGEN unterstützt drei verschiedene Counter-Modi: Ereignis-Counter, Frequenzbestimmung und Encoder-Modus (inkl. X1, X2, X4 und A-up / B-down).

Der folgende Auszug aus dem TRION Modul Technische Referenz Manual gibt einen Überblick über die verschiedenen Counter Modi. Für weitere Details siehe das TRIONTM module Technical Reference Manual.

Counter Modi¶

Ereignis-Counter¶

Beim Ereignis-Counter zählt der Counter die Anzahl an Pulse, welche am Eingang A/B auftreten. Bei jedem Erfassungszeitpunkt wird der Counterwert gelesen, ohne den Zählprozess zu stören.

Abb. 333 zeigt ein Beispiel eines Ereignis-Counter, wobei acht Ereignisse am Eingang A oder B gezählt werden. Synchronized Value (synchronisierter Wert) ist der ausgelesene Wert vom TRION-CNT Modul bei Erfassungszeitpunkt (Acquisition Clock - eingekreiste Zahlen in der Abbildung, z.B. 1, 2).

Abb. 333 Event Counting¶

Wenn es notwendig ist bei fallender Flanke zu zählen, muss das Eingangssignal invertiert werden. Das kann direkt in der Software gemacht werden, indem Eingangssignal invertieren ausgewählt wird.

Frequenzmessung¶

Generell ist es möglich den Kehrwert einer Periodenmessung zu verwenden, um die Frequenz eines Signals zu berechnen. Wenn eine Periodenmessung erfolgt, kommt es zu einer Ungenauigkeit von intern gezählten Zeitzyklen von ±1 Zyklus, da die gezählten Zyklen der internen Zeitbasis von der Phase des Eingangssignals abhängig ist in Bezug auf die interne Zeitbasis. Für lange Perioden und dementsprechend kleine Frequenzen ist dieser Fehler vernachlässigbar. Bei hohen Frequenzen, also kurzen Perioden, jedoch, werden einige Zyklen gezählt. In diesem Fall wird der Fehler von ±1 Zyklus signifikant.

Abb. 334 Accuracy at period time measurement¶

Für eine höhere Genauigkeit wird intern eine Kombination aus Haupt- und Nebencounter verwendet, um eine höhere Präzision bei Frequenzmessungen zu erhalten. Der Hauptcounter ist ein Ereignis-Counter (oder Encoder-Modus). Der Nebencounter misst die Zeit dazwischen. Dieser misst exakt die Zeit des Ereignisses mit einer Auflösung von 12.5 ns relativ zur Erfassungsuhr. Bei jeder steigenden Flanke des Eingangs A wird der Counterwert des Nebencounters in einem Register gespeichert. Zu jedem Erfassungszeitpunkt (1, 2, …, 6) werden beide Werte der Counter ausgelesen.

Abb. 335 Frequenzmessung¶

Pulsweitenmessung¶

Bei der Pulsweitenmessung verwendet der Zähler die interne Zeitbasis, um die Impulsbreite des am Input A vorhandenen Signals zu messen. Der Zähler zählt die ansteigenden Flanken der internen Zeitbasis, nachdem eine ansteigende Flanke auf dem Input A ankommt. Bei der fallenden Flanke am Eingang wird der Zählerwert in einem Register gespeichert und der Zähler wird auf Null gesetzt. Bei der nächsten ansteigenden Flanke am Input A beginnt der Zähler erneut zu zählen. Bei jedem ADC-Takt ( 1 , 2 , …, 6 ) wird der Registerwert ausgelesen.

Abb. 336 zeigt eine Pulsweitenmessung.

Bemerkung

For measuring the low time of the signal, the input signal has to be inverted on the TRION-CNT module.

Abb. 336 Pulsweitenmessung¶

Encoder¶

Bewegungs-Encoder haben normalerweise drei Kanäle: Kanal A, B und Z. Kanal A und Kanal B liefern das Rechtecksignal für den Counter und haben eine Phasenverschiebung von 90°. Mit dieser Phasenverschiebung kann der Decodierer die Rotationsrichtung des Bewegungs-Encoders erkennen. Der dritte Kanal gibt einen Puls bei einer bestimmten Position zu jeder Umdrehung aus. Dieser Puls wird verwendet, um den Counter nullzusetzen. Die Anzahl der Impulse pro Zyklus bei einem Bewegungs-Encoder ist vom Decodierungstyp abhängig: X1, X2, X4. Alle drei Typen sind auf dem TRION-CNT Modul verfügbar. Einige Bewegungs-Encoder haben zwei Eingänge, welche auf verschiedene Weise funktionieren. Entweder liefert Kanal A oder Kanal B das Rechtecksignal, abhängig von der Rotationsrichtung. Auch dieser Typ wird vom TRION-CNT Modul unterstützt.

Zuerst wird Typ X1 erklärt. Wenn Eingang A Eingang B in einem Quadraturzyklus lenkt, zählt der Counter bei steigenden Flanken des Eingangs A hoch. Wenn Eingang B Eingang A in einem Quadraturzyklus lenkt, zählt der Counter bei fallenden Flanken des Eingangs A runter. Bei jedem Erfassungszeitpunkt (1, 2, …, 9) wird der Counterwert ausgelesen.

Abb. 337 zeigt die resultierende Erhöhung und Abnahme für X1 Encoding.

Abb. 337 Quadrature Encoder X1 Mode¶

Für X2 Encoding werden die steigenden und fallenden Flanken des Eingangs A für das Hoch- und Runterzählen verwendet. Der Counter erhöht sich, wenn Eingang A Eingang B lenkt und nimmt ab, wenn Eingang B Eingang A lenkt. Dies ist in Abb. 338 sichtbar.

Abb. 338 Quadrature Encoder X2 Mode¶

Für X4 Encoding erhöht sich der Counter oder nimmt ab bei jeder Flanke des Eingangs A und Eingangs B. Die Bedingung für die Erhöhung oder Abnahme ist dieselbe wie für X1 und X2.

Abb. 339 zeigt die Resultate für X4 Encoding.

Abb. 339 Quadratur-Encoder X4 Modus¶

Der dritte Eingangskanal Z, welcher auch als Indexkanal referenziert wird, bewirkt, dass der Counter mit Null geladen wird bei einer bestimmten Phase des Quadratur-Zyklus.

Abb. 340 zeigt die Resultate für X1 Encoding mit Eingang Z.

Abb. 340 Quadratur-Encoder mit Kanal Z¶

Der A-Up/B-Down Encoder unterstützt zwei Eingänge, A und B. Ein Puls am Eingang A erhöht der Counter bei steigender Flanke. Ein Puls am Eingang B verringert den Counter bei steigender Flanke. Bei jedem Erfassungszeitpunkt (1, 2, …, 9) wird der Counterwert ausgelesen. Diese Situation wird in Abb. 341 dargestellt.

Abb. 341 A-Up/B-Down Encoder¶

TRION Counter Übersicht¶

Tab. 38 TRION Counter overview¶
TRION	-CNT	-BASE	-TIMING	-VGPS	-1620-ACC	-2402-dACC	(3)-18x0-MULTI	-1802/1600-dLV
#Counter #Inputs/counter	6 3	2 3	1 3	1 3	1 1	2 1	2 1	1 3
Isolation	✓	x	x	x	✓	x	✓	x
Trigger level	0 to 50 V / 12 mV steps	CMOS/TTL	CMOS/TTL	CMOS/TTL	70 % of input range	Progr. within input range	75 % of input range	CMOS/TTL
Event counting	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓
Frequency/Pulsweitenmessung	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓
Encoder support	✓	✓	✓	✓	x	x	x	✓
Angle determination (SW)	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓
Speed determination (SW)	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓
Sensor supply	5 und 12 V	5 und 12 V	5 und 12 V	5 und 12 V	x	x	x	5 und 12 V

Wie in Tab. 38 gezeigt, kann die Frequenzmessungen und Ereignis-Counter-Messung mit allen TRION Modulen mit Counter-Eingang gemacht werden. Encoders und CDM+Trigger Sensoren können nicht am TRION-1620-ACC oder TRION-2402-dACC Modul angeschlossen werden, da diese nicht mehrere digitale Eingangskanäle pro Counterkanal haben. Winkel- und rpm Messungen sind also mit einem Counterkanal eines TRION-1620-ACC oder TRION-2402-dACC Modul möglich, jedoch kann keine Richtung bestimmt werden.

Bemerkung

Bitte beachten Sie, dass das vom TRION-2402-dACC Modul unterstützte Trigger-Level sich von den Softwaremöglichkeiten unterscheidet.

Kanalliste der Counterkanäle¶

Abb. 342 Channel List of a Counter channel¶

Vier einzelne Unterkanäle werden für jeden verfügbaren Counterkanal in der Kanalliste erstellt (COUNTER CNT 2/1 Sim in Abb. 342) Die Counter-Hardware eines Counterkanals (außer TRION-dACC und TRION-ACC Hardware) besteht aus zwei verschiedenen Counterlogiken, der Hauptcounter und der Nebencounter (siehe Abb. 343).

Der erste Unterkanal (CNT 2/1 Sim in Abb. 342) ist dem Hauptcounter zugewiesen. Wenn der Counterkanal als Ereignis-Counter oder im Encoder-Modus (X1, X2, X4, A-up/B-down) benutzt werden soll, muss dies in den Kanaleinstellungen des Unterkanals eingestellt werden. Auch der Frequenzmodus kann in dem Unterkanal ausgewählt werden, jedoch nur um die Kompatibilität mit alten Setup-Dateien zu garantieren. Wenn der Frequenzmodus ausgewählt wird, fallen die Unterkanäle 3 und 4 weg (Angle_CNT2/1 Sim und Speed_CNT 2/1 Sim in Abb. 342).

Der zweite Unterkanal (Frequency_CNT 2/1 Sim in Abb. 342) ist dem Nebencounter zugewiesen. Dieser Kanal wird zur Frequenzmessung verwendet. Wenn der Frequenzmodus im Unterkanal eins (CNT 2/1 Sim in Abb. 342) ausgewählt wird, wird der zweite Unterkanal (Frequency_CNT 2/1 Sim in Abb. 342) deaktiviert und zeigt keine Daten an.

Der dritte Unterkanal (Angle_CNT 2/1 Sim in Abb. 342) berechnet den Winkel mit den Daten der Haupt- und Nebencounterlogik.

Der vierte Unterkanal (Speed_CNT 2/1 Sim in Abb. 342) berechnet die Geschwindigkeit mit den Daten der Haupt- und Nebencounterlogik.

Abb. 343 Blockdiagramm eines Counterkanals eines¶

Bemerkung

Bitte beachten Sie, dass die maximale Busdatenrate von 90 MB/s erreicht wird, wenn 6 Kanäle eines TRION-CNT Modul mit 2 MHz Abtastrate gespeichert werden.

Kanaleinstellungen eines Counterkanals¶

Jeder der vier Unterkanäle hat eigene Kanaleinstellungen. Die Kanaleinstellungen der vier Unterkanäle sind in den Kanaleinstellungen des Haupt-Counterkanals (COUNTER CNT 2/1 Sim in Abb. 344) zusammengefasst und kann durch Klicken auf das Zahnrad erreicht werden (see Abb. 344). Die Skalierung eines Unterkanals kann in den jeweiligen Kanaleinstellungen geändert werden.

Abb. 344 Kanalliste eines Counterkanals¶

Im Folgenden werden die Kanaleinstellungen eines Haupt-Counterkanals und die Optionen für den Ereignis-Modus und Encoder-Modus anhand eines TRION-CNT Moduls erklärt. Aufgrund der limitierten Hardwaremöglichkeiten, bietet das TRION-ACC oder TRION-dACC Modul weniger Optionen.

Kanaleinstellungen für einen TRION-CNT Kanal im Ereignis-Modus¶

Abb. 345 Kanaleinstellungen für einen TRION-CNT Kanal im Ereignis-Modus¶

Tab. 39 Menü eines Counter-Channels im Event-Modus¶
Nr.	Funktion	Description
Verstärker-Optionen
1	Modus	Auswahl des Counter-Modus: Ereignisse, Frequenz oder Encoder
2	Schwellwertlevel	Auswahl des Schwellwertlevels (Trigger) (abhängig von der TRION Hardware, siehe Tab. 38)
3	Retrigger-Level	Auswahl des Retrigger-Levels TRION Hardware, siehe Tab. 38)
4	Filter	Auswahl eines digitalen Filters, für weitere Informationen siehe Digitales Filter eines Counterkanals
5	Kopplung (Coupling)	Auswahl der Kopplung (HP Filter) (Verfügbarkeit TRION Hardware, siehe Tab. 38)
Einstellungen einer Countergruppe
6	Typ	Decodierungstyp: Rotation oder Linear
7	Pulse	Anzahl der Pulse, welche pro Umdrehung, Meter… vom Counter ausgegeben werden
9	Re-Samplerate	Auswahl der Re-Samplerate; nötig bei zeitsynchronen Counter- und Analogdaten; Geben Sie die Samplerate des Analogkanals hier ein, damit die Counterdaten zeitsynchron sind
10	Max. Geschwindigkeit	Die empfohlene Höchstgeschwindigkeit errechnet sich aus der Abtastrate (pro Minute) geteilt durch die Impulse pro Umdrehung. Max. speed [rpm] = Sample rate [Hz] 60 / pulses per* revolution
11	Einheit	Auswahl der Einheit; für Rotationssensoren Umdrehung, für lineare Sensoren wird standardmäßig Meter eingestellt
Signal-Routing
11	HW Reset Button	HW Reset Auswahl; wenn diese Option gewählt wird muss auch ein zweites Eingangssignal Source_Z ausgewählt werden. Der Source_A Kanal wird zurückgesetzt, wenn die Flanke von Source_Z von 0 auf 1 steigt
10	Source_A Auswahl	Auswahl des Eingangssignals als Source_A
13	SW Reset Button	SW Reset Auswahl; wenn diese Option gewählt wird, wird Source_A zurückgesetzt nachdem die Anzahl an in ⑦ eingegebenen Pulsen erreicht ist
12	Source_Z Auswahl	Auswahl des Eingangssignal als Source_Z (nur anwendbar, wenn HW Reset ausgewählt ist)
14	Sofortiger Reset Button	Wenn dieser Button gedrückt wird, wird ein manueller Reset erzwungen
15	Invertieren Button	Invertiert den jeweiligen Eingangskanal

Bemerkung

Ein automatischer Counter-Reset bei Aufzeichnungsstart wird nicht unterstützt.

Kanaleinstellungen für einen TRION-CNT Kanal im Encoder-Modus¶

Abb. 346 Kanaleinstellungen für einen TRION-CNT Kanal im Encoder-Modus¶

Tab. 40 Menu of a Counter channel in the *Encoder* mode¶
Nr.	Funktion	Description
Verstärker-Optionen
1	Modus	Auswahl des Counter-Modus: Ereignisse, Frequenz oder Encoder
2	Schwellwertlevel	Auswahl des Schwellwertlevels (Trigger) (abhängig von der TRION Hardware, siehe Tab. 38)
3	Retrigger-Level	Auswahl des Retrigger-Levels TRION Hardware, siehe Tab. 38)
4	Filter	Auswahl eines digitalen Filters, für weitere Informationen siehe Digitales Filter eines Counterkanals
5	Kopplung (Coupling)	Auswahl der Kopplung (HP Filter) (Verfügbarkeit TRION Hardware, siehe Tab. 38)
Einstellungen einer Countergruppe
6	Typ	Decodierungstyp: Rotation oder Linear
7	Pulse	Anzahl der Pulse, welche pro Umdrehung, Meter… vom Counter ausgegeben werden
8	Encoder-Modus	Auswahl des Encoder-Modus: X1, X2, X4, A-Up/B-Down
9	Re-Samplerate	Auswahl der Re-Samplerate; nötig bei zeitsynchronen Counter- und Analogdaten; Geben Sie die Samplerate des Analogkanals hier ein, damit die Counterdaten zeitsynchron sind
10	Filterlänge	Anwendung eines Filters für den gleitenden Durchschnitt auf die Geschwindigkeit nach Anzahl der Impulse. Zur Glättung des Geschwindigkeitssignals ohne Verzögerung. Anwendbar im Ereignis (Event)- und Gebermodus (Encoder)
11	Max. Geschwindigkeit	Die empfohlene Höchstgeschwindigkeit errechnet sich aus der Abtastrate (pro Minute) geteilt durch die Impulse pro Umdrehung. Max. speed [rpm] = Sample rate [Hz] 60 / pulses per* revolution
12	Einheit	Auswahl der Einheit; für Rotationssensoren Umdrehung, für lineare Sensoren wird standardmäßig Meter eingestellt
Signal-Routing
13	HW Reset Button	HW Reset Auswahl; wenn diese Option gewählt wird muss auch ein zweites Eingangssignal Source_Z ausgewählt werden. Der Source_A Kanal wird zurückgesetzt, wenn die Flanke von Source_Z von 0 auf 1 steigt
14	Source_A Auswahl	Auswahl des Eingangssignals als Source_A
15	Source_B Auswahl	Zeigt das Signal, welches als Source_B verwendet wird (Routing kann im Encoder-Modus nicht geändert werden)
16	SW Reset Button	SW Reset Auswahl; wenn diese Option gewählt wird, wird Source_A zurückgesetzt nachdem die Anzahl an in ⑦ eingegebenen Pulsen erreicht ist
17	Source_Z Auswahl	Auswahl des Eingangssignal als Source_Z (nur anwendbar, wenn HW Reset ausgewählt ist)
18	Sofortiger Reset Button	Wenn dieser Button gedrückt wird, wird ein manueller Reset erzwungen
19	Invertieren Button	Invertiert den jeweiligen Eingangskanal

Bemerkung

Ein automatischer Counter-Reset bei Aufzeichnungsstart wird nicht unterstützt.

Digitales Filter eines Counterkanals¶

Jeder Counter- und Digitaleingang hat ein digitales Filter mit verschiedenen Torzeiten. Wenn der Filter auf „Aus“ geschaltet wird, wird kein Filter auf das Eingangssignal angewendet. Der Filterschaltkreis tastet das Eingangssignal bei jeder steigenden Flanke der internen Zeitbasis ab. Wenn das Eingangssignal seinen Zustand für mindestens die Dauer der Torzeit beibehält, wird der neue Zustand weitergeleitet. Als Ergebnis wird die Signalweiterleitung um die Torzeit verschoben.

Abb. 347 demonstriert die Funktionalität des Filters.

Abb. 347 Digitales Filter¶

Der Zweck des Filters ist unerwünschte Zustände, z.B. Spannungsspitzen, Jitter, …, welches am Eingangssignal erscheinen kann, zu eliminieren, wie in Abb. 348 gezeigt.

Abb. 348 Eingangssignal mit Chatter¶

Es kann zwischen acht verschiedenen Filtereinstellungen ausgewählt werden: Aus, 100 ns, 200 ns, 500 ns, 1 μs, 2 μs, 4 μs und 5 μs. Zwei Filtereinstellungen werden beschrieben. Der 100 ns Filter lässt alle Pulse (high und low), welche länger als 100 ns sind, durch und blockiert wiederum alle Pulse, welche 75 ns lang sind oder kürzer. Der 5 μs Filter lässt alle Pulse (high und low), welche länger als 5 μs sind, durch und blockiert wiederum alle Pulse, welche 4.975 μs lang sind oder kürzer. Die interne Taktuhr (Zeitbasis) taktet mit 80 MHz, also ist die Periodenzeit 12.5 ns. Pulsbreiten zwischen der Torzeit minus zwei internen Taktuhr-Periodenzeiten, können oder können nicht durchgelassen werden, abhängig von der Phase des Eingangssignals in Bezug auf die interne Zeitbasis.

Eigenschaften der Filtereinstellungen:

Abb. 349 Filter Gate Times¶

Unterstützte Counter-Sensoren¶

Aufgrund der Software und TRION Hardwaremöglichkeiten unterstützt OXYGEN drei verschiedene Typen von Counter-Sensoren: Tacho Sensoren, CDM+Trigger Sensoren und Encoder Sensoren. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Möglichkeiten und Unterschiede von verschiedenen Sensortypen:

Tab. 41 Charakteristiken von Tacho, CDM+Trigger und Encoder Sensoren¶
	Montage	Verbindung	Pulse	Frequenz	Notwendige digitale Counter- Eingänge	Measurement
	Montage	Verbindung	Pulse	Frequenz	Notwendige digitale Counter- Eingänge	RPM	Angle	Direction
Tacho	Leicht	Analog oder verstellb. CNT	1 kHz	0.1	1	✓	x	x
CDM+ Trigger	Schwierig	CNT	360 / 720 / xxx	125 kHz	2	✓	✓	x
Encoder coder	Schwierig	CNT	Bis zu 36000 und mehr	~100 kHz	3	✓	✓	✓

Verpflichtende Kanaleinstellungen für Tacho Sensoren¶

Abb. 350 Kanaleinstellungen für einen Tacho Sensor¶

Verstärkermodus muss auf Ereignisse gesetzt sein
Schwellwert und Retrigger-Level muss an das Sensorsignal angepasst sein
Anzahl der Pulse muss auf 1 Puls / Umdrehung gesetzt sein
Sensorsignal muss Source_A sein

Verpflichtende Kanaleinstellungen für CDM+Trigger Sensoren¶

Abb. 351 Kanaleinstellungen für einen CDM +Trigger-Sensor¶

Verstärkermodus muss auf Ereignisse gesetzt sein
Anzahl der vom CDM-Signal bereitgestellten Pulse pro Umdrehung muss eingestellt werden
CDM-Signal muss Source_A sein und das Trigger-Signal Source_Z (HW Reset muss aktiviert sein)

Bemerkung

Der Verstärkermodus kann auch auf Encoder gesetzt sein. In diesem Fall sind die gleichen Einstellungen wie in Abb. 352 verpflichtend. Bitte beachten Sie, dass das Routing von Source_A und Source_B Eingang nicht geändert werden kann.

Verpflichtende Kanaleinstellungen für Encoder Sensoren¶

Abb. 352 Kanaleinstellungen für einen Encoder-Sensor¶

Verstärkermodus muss auf Encoder gesetzt sein
Anzahl der von Input_A und Input_B bereitgestellten Pulse pro Umdrehung muss eingestellt werden
Der Zählmodus X1, X2, X4 oder A-Up/B-Down muss ausgewählt werden

Zugriff auf CAN-Eingangskanäle¶

Die folgenden TRION-Karten bieten einen oder mehrere CAN-Ports:

TRION-CAN: 2 or 4 ports
TRION(3)-18x0-MULTI: 1 CAN port
TRION-2402-MULTI: 1 CAN port
TRION-1600-1802-dLV-CAN: 1 CAN port

Darüber hinaus können Vector Geräte der VNxxxx-Serie (z.B. VN1610 oder VN7610) auch für die CAN-Datenerfassung verwendet werden. Diese Geräte sind die dedizierte Hardware zur Erfassung von CAN-FD-Datenströmen und können daher auch für die CAN-Datenerfassung verwendet werden.

Bemerkung

Bitte beachten Sie, dass für die Nutzung von Vector VNxxxx Geräten eine separate Softwarelizenz erforderlich ist.

CAN-Port-Konfiguration¶

Um den CAN-Port richtig zu konfigurieren, gehen Sie zur Kanalliste und öffnen Sie die CAN-Port-Konfiguration: des dedizierten CAN-Ports, indem Sie die Zahnrad-Taste drücken (siehe ① in Abb. 353).

Abb. 353 CAN-Port-Konfiguration¶

Bemerkung

Bei Verwendung des CAN-Ports eines TRION(3)-18x0-MULTI oder eines TRION-2402-MULTI Moduls ist der CAN-Port auf AI 1 dieser Boards verfügbar. Für den Zugriff auf und die Nutzung dieser CAN-Ports müssen Sie zuerst den Messmodus von AI 1 auf CAN einstellen und dann den dedizierten CAN-Port aktivieren (siehe Abb. 354)

Abb. 354 CAN-Ports eines TRION-MULTI-Moduls¶

Folgende Einstellungen stehen zur Verfügung:

Baudrate (siehe ② in Abb. 353):

Wählen Sie hier die richtige Baudrate des CAN-Busses aus:
Listen only (siehe ③ in Abb. 353):

Wenn der Listen-Only-Modus aktiviert ist, kann die normale Busaktivität vom Gerät überwacht werden. Wird jedoch ein Fehlerframe vom lokalen CAN-Controller generiert, wird dieser nicht an den Bus übertragen. Da das Modul im Listen-Only-Modus über keine Sendefunktion verfügt, darf diese Funktion nicht in einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung verwendet werden.

Weitere Informationen finden Sie im TRION series technical reference Handbuch, das auf dem DEWETRON CCC-Portal (https://ccc.dewetron.com/)_ verfügbar ist.
Termination (siehe ④ in Abb. 353):

TRION-CAN-Ports bietet einen programmierbaren Abschlusswiderstand: entweder hochohmig (False) oder 120 Ω (True).

Weitere Informationen finden Sie im TRION series technical reference Handbuch, das auf dem DEWETRON CCC-Portal (https://ccc.dewetron.com/)_ verfügbar ist.
Autonomous Resend (siehe ⑤ in Abb. 353):

Wirkt sich nur auf die CAN-Datenausgabe aus. Einzelheiten finden Sie in CAN-Datendekodierung.
Timestamp (siehe ⑥ in Abb. 353): Legt Zeitbasis fest, auf der die CAN-Signale ausgerichtet sind.
- 10 MHz:
  
  Weist den CAN-Nachrichten und -Signalen einen Zeitstempel mit einer Auflösung von 100 ns zu. Dies ist die interne Zeitbasis des CAN-Ports.
- AD-Abtastrate:
  
  Ordnet den CAN-Nachrichten und -Signalen den Zeitstempel der höchsten analogen Abtastrate zu, d.h. 10 kHz analoge Abtastrate ergibt einen Zeitstempel mit 100 μs.
- 100 Hz … 10 MHz:
  
  Eine benutzerdefinierte CAN-Zeitstempelauflösung kann ebenso definiert werden.

Die Framevorschau (siehe ⑦ in Abb. 353)zeigt eine Vorschau der empfangenen Nachrichten an, wenn alle Einstellungen (insbesondere Baudrate und Terminierung) korrekt eingestellt sind.

Zusätzliche Einstellungen:

CPAD (siehe ⑧ in Abb. 353): Wenn ein Modul der CPAD-Serie an den CAN-Bus angeschlossen ist, kann ein CPAD-Decoder hinzugefügt werden, um ihre Nachrichten und Signale zu dekodieren, ohne dass eine zugehörige dbc-Datei erforderlich ist. Weitere Informationen finden Sie in XRs und CPADs mit OXYGEN.

CAN-Datendekodierung¶

Nach der ordnungsgemäßen Konfiguration des CAN-Ports muss der CAN-Stream dekodiert werden.

Dekodieren von CAN-Daten mit dbc- oder arxml-Dateien¶

Nach der ordnungsgemäßen Konfiguration des CAN-Ports muss der CAN-Stream dekodiert werden (siehe ① in Abb. 355) oder ARXM laden… (see ② in Abb. 355).

Abb. 355 CAN-Port-Konfiguration¶

Ein Dialogfeldfenster wird geöffnet, um die richtige Datei zu durchsuchen und auszuwählen.

Bemerkung

ARXML-Dateidecodierung wird in OXYGEN R5.6 oder höher unterstützt.
ARXML-Datei Version 4.1 oder höher ist erforderlich.

Nach dem Laden der dbc/arxml-Datei erscheint ein Kanalauswahldialog. Es ist möglich, lediglich dedizierte CAN-Nachrichten und Signale zur Dekodierung oder alle in der Datei enthaltenen Kanäle auszuwählen und anschließend Ok zu drücken.

Abb. 356 CAN-Kanalauswahl¶

Bemerkung

Die Option Nur aktive Nachrichten anzeigen führt einen Scan auf dem CAN-Bus durch, um zu überprüfen, welche CAN-Nachrichten auf dem CAN Bus verfügbar sind. Die in der dbc- oder arxml-Datei enthaltenen CAN-Nachrichten und Signale, die derzeit auf dem CAN-Bus verfügbar sind, sehen Sie nur, wenn diese Option aktiviert ist.

Nach dem Drücken von OK finden Sie die ausgewählten Nachrichten und Signale in der Kanalliste (siehe Abb. 357)

Abb. 357 CAN-Nachrichten und Signale in der Kanalliste¶

Sie können alle dekodierten Nachrichten und Kanäle löschen, indem Sie die Schaltfläche Clear all in der CAN-Port-Konfiguration: drücken (siehe ③ in Abb. 355).

Wenn eine oder mehrere auf dem CAN-Bus verfügbare Nachrichten nicht in der ausgewählten dbc- oder arxml-Datei definiert sein sollten, können Sie diese manuell hinzufügen, indem Sie auf Add message channel (siehe ④ in Abb. 355) klicken und die richtigen Einstellungen im CAN-Nachrichten-Setup definieren. Weitere Details finden Sie im folgenden Abschnitt CAN-Nachrichten Setup.

Bemerkung

Es ist zudem möglich, während der Datenanalyse weitere CAN-Kanäle aus einer dbc- oder arxml-Datei hinzuzufügen und zu dekodieren (CAN-Offline-Dekodierung). Dazu müssen die oben genannten Schritte innerhalb des geladenen Datenfiles wiederholt werden.

Einzige Bedingung ist, dass der CAN-Rohdatenstrom während der Datenaufzeichnung gespeichert wurde.

CAN-Nachrichten Setup¶

Das CAN-Nachrichten-Setup kann durch Drücken der Zahnrad-Taste der jeweiligen CAN-Nachricht in der Kanalliste aufgerufen werden (siehe ① in Abb. 358).

Abb. 358 CAN-Nachrichtenkanals¶

Folgende CAN-Nachrichteneinstellungen können hier bearbeitet werden, wenn bestimmte Einstellungen in der geladenen dbc-Datei fehlerhaft waren:

Protokolltyp (siehe ② in Abb. 358): CAN oder J1939 oder CAN-FD (falls verfügbar)

Weitere Informationen zur SAE J1939-Datendekodierung finden Sie in SAE J1939 Datendekodierung
Nachrichten ID (siehe ③ in Abb. 358): Die ID der Nachricht kann innerhalb 0x00 … 0x7ff
Nachrichtentyp (siehe ④ in Abb. 358): Standard oder Erweitert
DLC (siehe ⑤ in Abb. 358): Der DLC kann zwischen 0 … 8 (…64 für CAN-FD) liegen
Modus (siehe ⑥ in Abb. 358):Der Modus kann von Empfangen (Empfangen von CAN-Daten) auf Senden (Ausgabe von OXYGEN-Daten über CAN) eingestellt werden.
Signalkanal hinzufügen (siehe ⑦ in Abb. 358):

Wenn die CAN-Nachricht ein zusätzliches Signal enthält, das nicht aus der dbc- oder arxml-Datei geladen wird oder in der dbc-Datei verfügbar ist, kann ein neues Signal hinzugefügt werden. Die Einstellung des Signals wird in CAN-Signal-Setup.

CAN-Signal-Setup¶

Das CAN-Signal-Setup kann durch Drücken der Zahnrad-Taste des jeweiligen CAN-Signals in der Kanalliste aufgerufen werden (siehe ① in Abb. 359).

Abb. 359 CAN-Signal-Setup¶

Folgende CAN-Signaleinstellungen können hier bearbeitet werden, wenn bestimmte Einstellungen in der geladenen dbc-Datei fehlerhaft waren:

Datenformat (siehe ② in Abb. 359): Intel oder Motorola
Datentyp (siehe ③ in Abb. 359):Double, Float, Signed Integer oder Unsigned Integer
Startbit (siehe ④ in Abb. 359 das Startbit des Signals innerhalb seiner Nachricht
Länge (siehe ⑤ in Abb. 359 innerhalb seiner Nachricht
Signaltyp (siehe ⑥ in Abb. 359): Regulär, Multiplexer oder Multiplexor
DBC-Skalierung (siehe ⑦ in Abb. 359): Ändern der Skalierung des Signals
Vorschau: (siehe ⑧ in Abb. 359): Die Vorschau zeigt die letzten 10 Sekunden des Signals an, um zu überprüfen, ob die richtigen Einstellungen auf das Signal angewendet wurden.

Signaltyp

Drei verschiedene Signaltypen stehen in OXYGEN zur Auswahl. Signale sind die kleinste Einheit an Information innerhalb einer CAN Nachricht. Das Startbit definiert die Position des Signals in der Nachricht.

Regular: dasselbe Signal wird an derselben Position in der Nachricht übermittelt.
Multiplexed: verschiedene Signale werden in derselben Nachricht übermittelt. Die Position der Signale wird durch einen Multiplex-Wert definiert. Dieser Wert wird in einem anderen Signal übertragen.
Multiplexor: dieses Signal beinhaltet die Information der Positionen der verschiedenen Signale, welche in einer Nachricht übertragen werden (Multiplexed).

CAN-Datendekodierung mit dem CAN-Editor¶

Anstatt dbc- oder arxml-Dateien für die Datendekodierung zu verwenden, ist es auch möglich, CAN-Nachrichten und Signale manuell hinzuzufügen. OXYGEN stellt hierfür einen CAN-Editor zur Verfügung, der durch Drücken der Messages & Signals… Taste in der CAN-Port-Konfiguration (siehe ① in Abb. 360):

Abb. 360 CAN-Port-Konfiguration¶

Abb. 361 CAN-Editor - Übersicht¶

Der CAN-Editor kann für Folgendes verwendet werden

Manuelles Hinzufügen oder Löschen von CAN-Nachrichten und -Signalen (siehe ① in Abb. 361)
CAN-Nachrichten scannen, welche dann automatisch hinzugefügt werden mit ID und DLC. Nach dem Scan kann der Name definiert und Signale hinzugefügt werden (siehe ② in Abb. 361).
Umnennen der aktuell ausgewählte CAN-Nachricht oder -Signal (siehe ③ in Abb. 361)
Hinzufügen von Kommentaren zu Nachrichten und Signalen (siehe ④ in Abb. 361)
Bearbeiten von CAN-Nachrichten und Zugriff auf die gleichen Einstellungen zu wie in CAN-Nachrichten Setup (siehe ⑤ in Abb. 361)
Bearbeiten von CAN-Signalen und Zugriff auf die gleichen Einstellungen wie die in CAN-Nachrichten Setup (siehe ⑥ in Abb. 361)
Umstellen des CAN-Nachrichtenmodus auf Empfangen zum Erfassen von Daten oder Senden für die Ausgabe von OXYGEN-Daten über CAN (siehe ⑦ in Abb. 361)
Bereitstellen einer Vorschau der letzten 10 Sekunden des Signals, um zu überprüfen, ob die richtigen Einstellungen auf das Signal angewendet wurden (siehe ⑧ in Abb. 361)

Wenn Sie fertig sind, können Sie den CAN-Editor wieder beenden, indem Sie die Schaltfläche Schließen drücken (siehe ⑨ in Abb. 361).

Bemerkung

Der CAN Editor sowie das zugehörige CAN-Nachrichten- und Signal-Setup ist ebenfalls für CAN-FD Datenströme verfügbar.

SAE J1939 Datendekodierung¶

SAE J1939 ist ein Overlay von Standard-CAN für den primären Einsatz in schweren Nutzfahrzeugen. Es verwendet ein standardisiertes Messaging-System mit Parametergruppennummern, die in der erweiterten Nachrichten-ID kodiert sind.

Haupteigenschaften:

Die Nachrichten-ID besteht aus
- PGN-Nummer
- Priorität und
- Quelladresse
Nachrichten können aufgrund des Multi Frame Messaging-Systems länger als die Standard-CAN-Frame-Größe sein

Dekodierung von J1939-Nachrichten:

Ein einfacher CAN-Decoder kann Nachrichten mit Standardlänge empfangen und dekodieren, wenn der Decoder mit der genauen Nachrichten-ID parametrisiert wird. Wenn es um den praktischen Nutzen geht und der Benutzer Daten mit unterschiedlicher Priorität und / oder Quelladresse dekodieren und lesen möchte, wird es schwierig. Auch das Lesen von Multiframe-Nachrichten ist mit Standardwerkzeugen nicht möglich.

OXYGEN unterstützt Multi Frame Nachrichten sowie die Dekodierung von Nachrichtenmit unterschiedlicher Priorität und Quelladresse.

Beispiel: DBC-Datei definiert folgende Meldungs-ID: 0x0CF004FE

PRIORITY (Encoded) = 0x0C >> Bit Shift 2 = 0x03 (=3)

PGN-Zahl = 0xF004 (=61444)

Quelladresse = 0xFE (=254, Broadcast)

Wenn eine Nachricht auf dem CAN die folgende Nachrichten-ID hat: 0x18F00400

Würde ein Standard CAN-Decoder eine andere Nachricht erkennen und nicht dekodieren (da die Nachrichten-ID nicht mit der definierten identisch ist)

Um es trotzdem zu dekodieren, ignoriert OXYGEN die priority und die Quelladresse (wenn es ursprünglich als 0xFE definiert ist)

Tab. 42 Dekodierung von J1939-Nachrichten in OXYGEN¶
Frame-Beschreibung (DBC)	In OXYGEN dekodiert
PRIO/PGN/SA=0xFE	0xPGN* (nur PGN-Angelegenheiten, Quelladresse und Priorität werden ignoriert)
PRIO/PGN/SA≠0xFE	0xPGNSA (PGN und Quelladresse sind wichtig, Priorität wird ignoriert)

Unterstützte DBC-Formate zur Beschreibung von J1939-Nachrichten (Voraussetzungen):

Korrekte Spezifikation des VFrameFormat [J1939 PG (Ext. ID)]

BA_DEF\_ BO\_ "VFrameFormat" ENUM "StandardCAN","ExtendedCAN","reserved","J1939PG"; BA_DEF_DEF\_ "VFrameFormat" "J1939PG"; BA\_ "ProtocolType" "J1939";

Jede Nachricht muss über die VFrameFormat-Eigenschaft 3 verfügen (gemäß ENUM).

BA\_ "VFrameFormat" BO\_ 2633805054 3;

Das „alte“ Format (J1939 PG) wird nicht unterstützt, bitte fragen Sie unseren Support, wie Sie es in das neuere Format (J1939 PG (ext. ID)) konvertieren können.

Replace Source Address:

Wenn eine dbc- oder arxml-Datei geladen wird, die J1939-Nachrichten enthält, wird die Quelladresse angezeigt, wenn Nur aktive Nachrichten anzeigen aktiviert ist (siehe ① in Abb. 362).

Durch Auswahl von Adresse ersetzen ist es möglich, die aktuelle Quelladresse der dedizierten Nachricht durch eine benutzerdefinierte zu ersetzen (siehe ② in Abb. 362).

Abb. 362 Kanalauswahl für SAE J1939-Nachrichten und -Signale¶

CAN-OUT - Übertragung von OXYGEN-Daten über CAN¶

Bemerkung

Bitte beachten Sie, dass dies eine optionale Funktion ist und eine Lizenz erfordert.

Es ist möglich, OXYGEN-Kanäle zyklisch über den CAN-Bus zu übertragen. Diese Funktionalität wird von allen CAN-Ports unterstützt, die auf den verschiedenen TRION-Boards verfügbar sind, sowie von den CAN-Ports der Vector VN-Serie.

Für die Übertragung von CAN-Daten ist es entweder möglich, eine dedizierte dbc-Datei zu laden oder die CAN-Meldungen und -Signale über den CAN-Editor individuell zu definieren.

Um OXYGEN-Daten über CAN zu übertragen, muss dazu der CAN-Nachrichtenmodus auf Senden eingestellt sein (siehe ① in Abb. 363).

Abb. 363 Ausgabe von Arrayelementen über _CAN¶

Die Ausgangsrate kann zwischen 0,1 … 100 Hz (siehe ② in Abb. 363) für jede Nachricht individuell definiert werden. Die Ausgangsverzögerung kann zwischen 1 … 500 ms (siehe ③ in Abb. 363). Ein dedizierter OXYGEN skalarer Zeitbereichskanal (d.h. Analoger oder digitaler Eingang, Leistungswert wie Wirkleistung oder ein anderer CAN-Kanal) kann einem CAN-Signal zugewiesen werden, indem der Kanal gezogen oder sein Name in den Channel-Bereich der Transmission Settings eingegeben wird (siehe ④ in Abb. 363).

Es ist auch möglich, einzelne Elemente eines Array-Kanals (z. B. Harmonische aus einer Leistungsgruppe) über CAN auszugeben. Fügen Sie dazu den Array-Kanal in den Abschnitt Kanal (siehe ④ in Abb. 363) der Übertragungseinstellungen ein und geben Sie den Index der Array-Elemente, die ausgegeben werden sollen, in Array-Index ein (siehe ⑤ in Abb. 363). Als Beispiel: Wenn die zweite Oberschwingung eines Spannungskanals über CAN ausgegeben werden sollen, geben Sie den Namen des Oberschwingungskanals im Abschnitt Kanal ein, z.B. U1_hRMS@POWER/0 und geben Sie den Index 1 im Abschnitt Array-Index ein (siehe Abb. 364).

Abb. 364 Ausgabe von Arrayelementen über CAN¶

Bitte beachten Sie, dass die Vorschau nicht die aktuell übertragenen Daten anzeigt und keine Funktionalität hat, wenn der Nachrichtenmodus Senden ist.

Die Option Autonomous Resend (siehe ① in Abb. 365) bietet die folgende Funktionalität für CAN-Ports, die Daten übertragen:

False (Default): Der Transceiver sendet die Daten nur einmal, egal ob der Empfänger eine Bestätigung sendet oder nicht und sendet direkt danach die nächste Nachricht. Dadurch wird die CAN-Datenübertragung auf einem korrekt terminierten CAN-Bus deterministischer. Es besteht jedoch die verbleibende Gefahr, dass eine Botschaft verloren geht.
Wahr: Das Risiko, Nachrichten während der Übertragung zu verlieren, ist gering, da die Nachricht erneut gesendet wird, falls keine Bestätigung vom Empfänger gesendet wird. Das Risiko, Nachrichten mehrerer Transceiver zu kollidieren, ist jedoch höher.

Abb. 365 Autonomous resend Option¶

Um die Reaktionsfähigkeit und die Signalqualität der übertragenen Daten zu optimieren, haben wir die Ausgabeverzögerung eingeführt (siehe ③ in Abb. 363). Dies ist die Zeit, in der die Daten vor dem Senden verzögert werden. Die folgenden Grafiken zeigen den Unterschied zwischen zwei einzelnen Einstellungen:

Abb. 366 Blau: Analogeingang; Grün: CAN-Ausgang mit einer Verzögerung von 70 ms (Standardwert)¶

Abb. 367 Blau: Analogeingang; Grün: CAN-Ausgang mit einer Verzögerung von 10 ms¶

Es ist sichtbar, dass ein Sample wiederholt wird, falls die Verzögerung zu gering ist und noch keine aktualisierten Daten verfügbar sind.

Bemerkung

Nachrichten- und Signalcodierung

Die Signale werden mit dem Datentyp und der Länge kodiert, die in dern dbc-Datei oder im CAN-Signal-Setup definiert sind. Wenn der Kanal einen Wert hat, der höher (oder niedriger) als der mögliche Bereichist, wird der maximale (oder min) Wert übertragen.

Bitte stellen Sie sicher, dass Sie den richtigen Bereich und die richtige Auflösung für den jeweiligen Kanal ausgewählt haben, um keine Informationen zu verlieren.
Kanal, dem kein Signal zugeordnet ist: Der Wert 0 (Null) wird übertragen
Kanaldaten sind NaN: NaN wird bei Float oder Double übertragen, 0 wird in allen anderen Fällen übertragen

GPS-Kanäle¶

Die folgenden GPS-Kanäle können von einem TRION-TIMING oder TRION-VGPS-20/-100 Modul empfangen werden:

Tab. 43 Verfügbare GPS-Kanäle¶
Standard Kanalname	Kanalmodus	Kanalbeschreibung	Bereich	Ein heit	Datentyp type	Verfügbare Skalierung
GPS	NMEA	GPS NMEA Kanal			String	x
Latitude_GPS	Breitengrad	Aktueller Breitengrad des Objekts	-90° … 90°	°	Double	✓
Longitude_GPS	Längengrad	Aktueller Breitengrad des Objekts	-180° … 180°	°	Double	✓
Altitude_GPS	Höhe	Aktuelle Höhe des Objekts	-100 m … 1000 m	m	Double	✓
Velocity_GPS	Geschwindigkeit	Aktuelle Geschw. des Objekts	0 km/h … 300 km/h	km/h	Double	✓
Heading_GPS	Richtung	Aktueller Kurs des Objekts	0° … 360°	°	Double	✓
Satellites_GPS	Satelliten	Anzahl der gesehenen Satelliten	0 … 24		Double	x
Fix Quality_GPS	Qualität	GPS Fix-Qualität			String	x
H.Dilution_GPS	HDOP	2D Abweichung des Breiten-/Längengrades	0 m … 100 m	m	Double	✓
SoD_GPS	Sekunde	Aktuelle Sekunde des Tages	0 s … 86400 s	m	Double	x
Date_GPS	Datum	Aktuelles Datum im Format yyy-mm-dd hh:mm:ss:ms			String	x
Acceleration_GPS	Beschleunigung	Akt. Beschleunigung des Objekts	-1000 m/s²… 1000 m/s² …	m/s²	Double	✓
Distance_GPS	Distanz	Abgedeckte Distanz seit Messstart	0 m … 1000000 m	m	Double	✓

Tab. 44 GPS Kanalytpen¶
Default Kanalname	Von TRION HW akquiriert	Berechneter Kanal	Berechnung
GPS	✓	x
Latitude_GPS	✓	x
Longitude_GPS	✓	x
Altitude_GPS	✓	x
Velocity_GPS	✓	x
Heading_GPS	✓	x
Satellites_GPS	✓	x
Fix Quality_GPS	✓	x
H. Dilution_GPS	✓	x
SoD_GPS	✓	x
Date_GPS	✓	x
Acceleration_GPS	x	✓	Ableitung des Kanals Velocity_GPS
Distance_GPS	x	✓	Integration des Kanals Velocity_GPS

Bemerkung

Die Bereiche der Kanäle werden standardmäßig definiert und sollen ein min/max Wert anzeigen, wenn die Kanäle in einem Messinstrument dargestellt werden. Die Bereiche sind weder minimale noch maximale Limits, daher können sie überschritten werden ohne „abgeschnitten“ zu werden.
Kanäle mit dem Datentyp double mit physikalischer Einheit können optional skaliert werden (siehe ⑰ in Abb. 171).Diese Option kann verwendet werden um die physikalische Einheit des Kanals von (Kilo-)Meter zu Meilen oder km/h zu mph zu ändern.
Kanäle mit dem Datentyp double können mathematischen Formeln (siehe Formelkanal) oder statistischen Berechnungen (siehe Statistik-Kanal) zugewiesen werden, da diese asynchrone Kanäle sind.
Während der Messung kann es passieren, dass die GPS Fix-Qualität nicht immer fix ist (z.B. GPS-Verbindung wird im Tunnel unterbrochen). Wenn dies passiert, wird der letzte Wert des GPS-Kanals gehalten, bis die GPS Fix-Qualität wieder fix ist und ein neuer Wert erhalten wird.
Wenn die GPS Fix-Qualität länger als 60 Sekunden nicht fix ist, ändern die berechneten Kanäle Acceleration_GPS und Distance_GPS ihre Werte zu NaN bis die GPS Fix-Qualität wieder fix ist.
Die GPS Fix-Qualität ist fix, wenn der Kanal eine 1 (GPS fix), 2 (differentielles GPS fix), 3 (PPS fix), 4 (Real Time Kinematic) oder 5 (Float RTK) erhält. Die GPS Fix Quality ist nicht fix, wenn der Kanal 0 (fix nicht verfügbar), 6 (geschätzt (dead reckoning)), 7 (manual input more) oder 8 (Simulationsmodus) erhält.

Die individuellen Kanäle können folgenden Instrumenten zugewiesen werden:

Tab. 45 GPS-Kanäle – kompatible Instrumente¶
Default Kanalname	GPS Plot	Analoganzeige Digitalanzeige Balkenanzeige Indikator	Recorder Linienschreiber	Tabelle	Oszi	XY Plot
GPS*	x	x	x	✓	x	x
Latitude_GPS	✓	✓	✓	✓	✓	✓
Longitude_GPS	✓	✓	✓	✓	✓	✓
Altitude_GPS	x	✓	✓	✓	✓	✓
Velocity_GPS	x	✓	✓	✓	✓	✓
Heading_GPS	✓	✓	✓	✓	✓	✓
Satellites_GPS	x	✓	✓	✓	✓	✓
Fix Quality_GPS	x	x	x	x	x	x
H.Dilution_GPS	x	✓	✓	✓	✓	✓
SoD_GPS	x	✓	✓	✓	✓	✓
Date_GPS	x	x	x	x	x	x
Acceleration_GPS	x	✓	✓	✓	✓	✓
Distance_GPS	x	✓	✓	✓	✓	✓

Der Kanal GPS kann direkt per Drag-and-Drop von der Kanalliste zum Messbildschirm gezogen werden. Dadurch wird der aktuelle Wert der Kanäle Längengrad, Breitengrad, Höhe, Geschwindigkeit, Kurs, genutzte Satelliten, Qualität und Abweichung angezeigt (siehe Abb. 368).

Abb. 368 Drag-and-Drop die GPS-Kanäle zum Messbildschirm¶

Bemerkung

Während einer Analyse der GPS-Kanäle im PLAY Modus, können die GPS-Kanäle auch exportiert werden in ein *.txt, *.csv, *.mdf4 oder *.mat Format (siehe Kapitel 9). Bitte beachten Sie, dass GPS-Kanäle mit dem Datentyp String nur in *.txt oder *.csv Format exportiert werden kann, da dieser Datentyp für *.mdf4 und *.mat Formate nicht unterstützt wird.

TEDS Unterstützung¶

TEDS steht für Transducer Electronic Datasheet und wird verwendet, um Einstellungen von einem Sensor direkt zu identifizieren und anzuwenden, ohne sie manuell einzugeben.

Die folgenden TRION(3)-Module unterstützen TEDS:

TRION(3)-18xx-MULTI
TRION-2402-MULTI
TRION-2402-dACC

TEDS-Funktionalität wird nur im IEPE®-Modus unterstützt.

Verwendung in OXYGEN¶

Wenn ein Sensor mit TEDS-Schnittstelle mit einem entsprechenden TRION(3)-Modul verbunden ist, wird die TEDS-Schnittstelle automatisch erkannt und die Einstellungen auf den Kanal angewendet.

Um nach einer TEDS-Schnittstelle zu suchen, auch mit mehreren markierten Kanälen, drücken Sie auf den Button Scan TEDS am unteren Rand des Kanallistenmenüs, siehe Abb. 369. Wenn das vollständige Kanallistenmenü geöffnet ist, wird der Scan für TEDS kontinuierlich durchgeführt und ein manueller Scan ist nicht erforderlich, wenn der Sensor gewechselt wird. Dies ist nicht der Fall beim TRION-2402-dACC, bei dem der Scan mit der Taste durchgeführt werden muss, um nach TEDS zu suchen.

Es ist auch möglich, die TEDS-Erkennung zu deaktivieren, indem Sie einen oder mehrere Kanäle in der Kanalliste auswählen und auf den Button TEDS deaktivieren klicken, auch in Abb. 369. Nach der Deaktivierung der TEDS-Erkennung werden alle Einstellungen des TEDS gelöscht und können manuell vorgenommen werden.

Abb. 369 Kanallistenmenü und TEDS-Scan¶

Eine detaillierte Kanaleinstellung ist in Abb. 370 zu sehen. Je nach Sensortyp können einige Einstellungen variieren. Die Einstellungen des TEDS sind hier zu sehen und einige Einstellungen können manuell eingestellt werden, wie der Bereich. Durch Anklicken der angezeigten TEDS-Seriennummer, die in Abb. 370 rot markiert ist, sind alle TEDS-Informationen und Einstellungen zu sehen (siehe blauer Rahmen in Abb. 370).

Durch Anklicken von „Editor“ (siehe grüner Kreis in Abb. 370) kann der TEDS-Editor geöffnet werden (siehe grüner Rahmen), der die Möglichkeit bietet, die auf dem TEDS-Chip gespeicherten Daten zu bearbeiten. Es ist möglich, zwischen einer Reihe von Vorlagen zu wählen (siehe ① in Abb. 370) oder die auf dem TEDS-Chip gespeicherten Informationen manuell zu ändern (siehe ② in Abb. 370). Wenn alle Änderungen abgeschlossen sind, können die Informationen auf den TEDS-Chip geschrieben werden, indem man auf „Auf TEDS schreiben“ klickt (siehe violetter Kreis in Abb. 370). Es öffnet sich ein Fenster, in dem Sie bestätigen müssen, dass die Daten auf den TEDS-Chip geschrieben werden sollen.

Bemerkung

Wenn die Änderungen auf dem TEDS-Chip gespeichert werden, gehen die vorhandenen Daten auf dem TEDS-Chip verloren.

Folgende TEDS-Chips werden unterstützt:

DS2406
DS2430A
DS2431
DS2432
DS2433

Abb. 370 Detaillierte Kanaleinstellungen mit TEDS-Schnittstelle und TEDS-Editor¶

Um zu verhindern, dass die TEDS-Daten versehentlich überschrieben werden, ist die Funktion zum Schreiben von TEDS-Chips standardmäßig deaktiviert. Um die Funktion zu aktivieren, gehen Sie zu den erweiterten Einstellungen im OXYGEN Setup und aktivieren Sie das entsprechende Kontrollkästchen „TEDS Editor aktivieren“ (siehe Abb. 371).

Abb. 371 Aktivierung um Daten auf TEDS zu schreiben¶

Weitere Informationen zur festgelegten Skalierung finden Sie im Abschnitt Sensorskalierung, indem Sie zur Registerkarte TEDS wechseln. Die aktuell eingestellte Skalierung wird in grau dargestellt und kann nicht direkt geändert werden und dient nur zur Information des Benutzers. Um die Skalierungsinformationen zu ändern, können Sie eine 2-Punkt-Skalierung durchführen (detaillierte Informationen finden Sie unter „Ändern der 2-Punkt-Skalierung“ in Ändern der Kanaleinstellungen in den individuellen Kanaleinstellungen) und diese in den TEDS-Chip schreiben, indem Sie im Abschnitt „Skalierung“ der Kanaleinstellungen auf „Auf TEDS schreiben“ klicken (siehe Abb. 372).

Bemerkung

Wenn die Änderungen auf dem TEDS-Chip gespeichert werden, gehen die vorhandenen Daten auf dem TEDS-Chip verloren. Es ist jedoch möglich, eine zusätzliche Skalierung in der Registerkarte General hinzuzufügen, die zusätzlich zur bereits eingestellten Skalierung aus dem TEDS verwendet wird.

Abb. 372 Sensorskalierung Informationen: TEDS¶

Die TEDS-Erkennung kann auch in den detaillierten Einstellungen deaktiviert werden, indem Sie auf die grüne TEDS-Schaltfläche klicken (grün markiert in:numref:detailed_TEDS).

Diese Schaltfläche hat je nach Zustand unterschiedliche Farben, die hier erläutert werden:

TEDS aktiv; Sensor erkannt wurde und wird verwendet.
TEDS aktiv; Es wurde kein Sensor erkannt.
TEDS aktiv; Sensor erkannt wurde, aber nicht kompatibel ist, entfernen Sie bitte den Sensor oder deaktivieren Sie TEDS.

Dieser Fall wird auch in der Kanalliste angezeigt.

TEDS aktiv, Sensor wird nicht mehr erkannt.
TEDS deaktiviert

Laden eines Setups¶

Beim Laden eines Setups überprüft OXYGEN automatisch, ob derselbe TEDS auf dem aktuellen System erkannt werden kann.

Wenn die TEDS-Erkennung nicht übereinstimmt, ist dieser spezifische Kanal bzw. TEDS-Typ rot markiert. Wenn ein neuer Sensor erkannt wird, wird der neu erkannte TEDS rot markiert, wie in Abb. 373 gezeigt, und die neuen Einstellungen des Sensors können durch Klicken auf Anwenden des Popup-Fensters angewendet werden. Andernfalls muss die Neuzuordnung gelöscht werden, und die Kanäle, auf die die Einstellungen angewendet werden sollen, müssen manuell neu zugeordnet werden, wie in Abb. 374 zu sehen ist.

Wenn ein Sensor aus der Setup-Datei fehlt und beim Laden der Datei nicht erkannt wird, zeigt der TEDS-Typ die fehlende Meldung an, die Abb. 375.

Abb. 373 Hardware Mismatch: verschiedene TEDS erkannt¶

Abb. 374 Hardware Mismatch: manuelle Neuzuordnung der TEDS¶

Abb. 375 Hardware mismatch: fehlende TEDS in geladener Setup-Datei¶

Kanallisten-Menü¶

Übersicht¶

Filter- und Gruppierungsoptionen¶

Mehrere Kanäle auswählen¶

Filteroptionen für Kanallisten¶

Kanäle nach Typ filtern¶

Kanäle nach Namen/Aktiv/Modus filtern¶

Kanaleinstellungen ändern¶

Ändern der Kanaleinstellungen im Kanallisten-Menü¶

Individuelle Kanal-Samplerate¶

Tabellen-Skalierung¶

Polynom-Skalierung¶

Enum-Skalierung¶

Sensor-Skalierung für Brücken¶

Ändern der Kanaleinstellungen in den individuellen Kanaleinstellungen¶

Strommessung mit TRION Modulen¶

Mathematische Kanäle¶

Basismathe¶

Formelkanal¶

Mathematische und logische Funktionen¶

Edge-count-Funktion (ecnt)¶

Hold-Funktion (hold)¶

Stopwatch-Funktion (stopwatch)¶

Measdiff-Funktion (measdiff)¶

Period-Funktion (period)¶

Dutycycle-Funktion (dutycylce)¶

Edge-Funktion (edge)¶

Kombination der edge Funktion und anderen Formeln¶

Rolling-overall-Funktion¶

Array-Kanäle in Formeln¶

Statistik-Kanal¶

IIR Filterkanal¶

FIR-Filter¶

FFT-Kanäle¶

Kanaleinstellungen des komplexen Spektrums¶

Kanaleinstellungen des Amplitudenspektrums¶

Kanaleinstellungen des Phasenspektrums¶

Kanaleinstellungen des Gesamt-Spitzenwert-Kanals¶

Cepstrum/Quefrency¶

Verwendung in OXYGEN¶

Auto-/Kreuzkorrelation¶

Die Kreuzkorrelation¶

Frequenzmessung¶

Advanced math¶

Power Groups¶

OXYGEN Order Analysis Plugin¶

Swept-Sine-Analyse¶

Erstellung einer Swept-Sine-Analyse¶

Einstellungsübersicht¶

Swept Sine analysis output channels¶

Berechnungsanmerkungen¶

Erstellung von (DMS) Rosetten-Kanälen¶

Benötigte Eingangskanäle¶

Resultierende Ausgangskanäle¶

Benutzung des Plugins¶

Physikalische Grundlagen¶

Implementierte Formeln¶

Berechnung der 45° und 90° Rosette¶

Berechnung der 60° und 120° Rosette¶

Gültige Berechnungen für alle Rosetten-Typen¶

Psophometer¶

Setup¶

Benutzung¶

Berechnung¶

Gewichtungsoptionen¶

ITU-T Empfehlung O.41 (10/94)¶

OXYGEN Schallpegel-Plugin¶

Matrix Sampler¶

Erstellung eines Matrix Sampler Kanals¶

Matrix Sampler – Kanaleinstellungen¶

CPB Analyse¶

Erstellung einer CPB Analyse¶

CPB Analyse – Optionen¶

Datenquellen¶

OXYGEN Ethernet Receiver¶

Modbus Receiver¶

UDP-Empfänger¶

DXD Import¶

CSV-Import¶

Protokolle¶