34 - Multilog και Multilab

MultiLog & MultiLab

Γουρζής Στάθης – Φυσικός Συνεργάτης ΕΚΦΕ Λευκάδος 2008 – 2011 Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών 2ου Λυκείου Λευκάδος

Το Multilog είναι ένα πολύτιμο ηλεκτρονικό όργανο, με το οποίο μπορούμε να πραγματοποιήσουμε μετρήσεις, και ως εκ τούτου, πειράματα με μεγάλη ακρίβεια μέσα στο περιβάλλον ενός σχολικού εργαστηρίου Φυσικών Επιστημών. Το όργανο αυτό συνοδεύεται από ένα ανάλογο πρόγραμμα επεξεργασίας και προβολής των μετρήσεων που καταγράφονται. Το Multilog συνδέεται από τη μια μεριά με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή και κατά συνέπεια με το πρόγραμμα επεξεργασίας, το Multilab, και από την άλλη με τους διάφορους αισθητήρες που πραγματοποιούν τις μετρήσεις του εκάστοτε πειράματος.

Η πιο σημαντική δυνατότητα του προγράμματος είναι η απεικόνιση σε γραφική παράσταση των δεδομένων και σε πραγματικό χρόνο, εκτός από ορισμένες περιπτώσεις, όπου πρέπει πρώτα να κάνουμε λήψη δεδομένων και μετά να δούμε την γραφική παράσταση. Στην παρουσίαση αυτή θα δείξουμε, με παραδείγματα, την χρήση μερικών αισθητήρων αλλά και μερικές από τις πιο σημαντικές επιλογές του προγράμματος επεξεργασίας των μετρήσεων. Οι μετρήσεις που θα δείξουμε είναι ενδεικτικές και έχουν πραγματοποιηθεί σε άλλα πειράματα – παρουσιάσεις …

Θα δείξουμε κατά σειρά την ενδεικτική χρήση των παρακάτω αισθητήρων : 1 . Αισθητήρας Θερμοκρασίας

θ

Co

2. Αισθητήρας Απόστασης

d

m

3. Αισθητήρας Δύναμης

F

Newton

4. Αισθητήρας Τάσης

V

Volt

5. Αισθητήρας Ρεύματος

I

6. Αισθητήρας Ph 7. Αισθητήρας Μαγνητικού Πεδίου

Ph Β

Ampere κλίμακα 1 – 14 Tesla

8. Αισθητήρας Ραδιενέργειας Geiger – Muller

Bq

9. Αισθητήρας Χρόνου ( φωτοπύλη )

sec

t

Εδώ να σημειώσουμε ότι όλοι οι αισθητήρες μετρούν και μετατρέπουν τα δεδομένα και σε άλλες μονάδες μέτρησης, ανάλογα με τις με τις ρυθμίσεις που θα κάνουμε στην βαθμονόμηση των αισθητήρων, μέσα από το πρόγραμμα .

Συνδέουμε αφού έχουμε εκκινήσει το Multilog και αφού μας δείξει την ένδειξη “Ready” …

Αισθητήρας Θερμοκρασίας

ΒΗΜΑ

1ο

Επιλέγουμε το πρόγραμμα Multilab…

… και το ανοίγουμε …

… από τον «Πίνακα Ελέγχου» …

ΒΗΜΑ 2ο

… επαληθεύουμε τον αισθητήρα …

Επιλέγουμε τον ρυθμό των μετρήσεων…

ΒΗΜΑ 3ο

… καθώς και τον συνολικό χρόνο που θα λαμβάνουμε μετρήσεις …

Πατάμε εδώ για να ξεκινήσουμε τις μετρήσεις …

ΒΗΜΑ 4ο

… ή εδώ επίσης για να ξεκινήσουμε …

Πείραμα βρασμού

… και η γραφική παράσταση μαζί με τις μετρήσεις και άξονα Οχ τον χρόνο διεξαγωγής του πειράματος

Αισθητήρας Απόστασης

Συνδέουμε αφού έχουμε εκκινήσει το Multilog και αφού μας δείξει την ένδειξη “Ready” …

ΒΗΜΑ 5ο

Μέχρι να εμφανιστεί, ( αλφαβητικά ), το “Distance”… Πατάμε “Port”…

Πατάμε “Sensor”…

Θα μετρήσουμε την απόσταση σε συνάρτηση με το χρόνο για ένα κινητό που κάνει επιταχυνόμενη κίνηση …

… αφού πρώτα τοποθετήσουμε τον αισθητήρα σε απόσταση μεγαλύτερη των 0,4 m για να ξεκινήσει τις μετρήσεις …

Ξανακάνουμε τα βήματα 1ο έως και 4ο όπως και για τον αισθητήρα της θερμοκρασίας …

… και η γραφική παράσταση του διαστήματος στον Οy άξονα σε συνάρτηση με τον άξονα Οx που είναι ο χρόνος διεξαγωγής του πειράματος …

… από τον « Βαθμονόμηση αισθητήρων » …

… επιλέγουμε «Διάστημα 2m/10m» …

… μπορούμε να επιλέξουμε να μετρηθεί ταυτόχρονα με το διάστημα και η ταχύτητα και η επιτάχυνση του κινητού …

… και παρακολουθούμε ταυτόχρονα και τα τρία μεγέθη που επιλέξαμε να μετρήσουμε, δηλαδή και το διάστημα και την ταχύτητα και την επιτάχυνση…

Από το μενού «Γρ. Παράσταση» Επιλέγουμε «Διαχωρισμός Γρ. παράστασης» …

… μπορούμε να επιλέξουμε όποιο κομμάτι της γραφικής παράστασης θέλουμε …

… και να το επεξεργαστούμε ξεχωριστά …

… μπορούμε να πάρουμε ακόμα 1η παράγωγο στο διάστημα = ταχύτητα …

… και να πάρουμε ακόμα και 2η παράγωγο στο διάστημα = επιτάχυνση …

… επίσης μπορούμε να κάνουμε και γεωμετρική επεξεργασία ή…

… ακόμα μπορούμε να πάρουμε και στατιστικά από το κομμάτι της καμπύλης που μας ενδιαφέρει … …

Αισθητήρας Δύναμης

… συνδέουμε με το Multilog κλειστό και ακολουθούμε την διαδικασία «ΒΗΜΑ 5ο» αφού ξεκινήσουμε με «ΟΝ» ….

Ξανακάνουμε τα βήματα 1ο έως και 4ο όπως και για τον αισθητήρα της θερμοκρασίας …

Μετράμε Βάρος …

Μετράμε Άνωση …

Μετράμε Μαγνητική Δύναμη …

Αισθητήρες Τάσης και Ηλ. Ρεύματος

Συνδέουμε τους αισθητήρες, αφού ανοίξουμε το Multilog …

… και ξανακάνουμε τα βήματα 1ο έως και 4ο όπως προηγούμενα …

… εδώ μπορούμε να καθορίσουμε και τους άξονες της γραφικής μας παράστασης …

… και η χαρακτηριστική καμπύλη του αντιστάτη μας …

Συνδέουμε πάντα και τον αισθητήρα της θερμοκρασίας …

Αισθητήρας Ph

… αφού ανοίξουμε το Multilog …

… και βέβαια ξανακάνουμε τα βήματα 1ο έως και 4ο …

… και η καμπύλη του Ph με τον χρόνο …

Αισθητήρας Μαγνητικού Πεδίου

… συνδέουμε με το Multilog κλειστό και ακολουθούμε την διαδικασία «ΒΗΜΑ 5ο» αφού ξεκινήσουμε με «ΟΝ» ….

… και μετά τον «Πίνακα Ελέγχου»…

Επιλέγουμε το πρόγραμμα DB – Lab 3.2 …

… κάνουμε παρόμοιες ρυθμίσεις, μόνο που εδώ βρίσκονται στην ίδια καρτέλα …

… και η καμπύλη της μεταβολής της έντασης της κάθετης συνιστώσας του μαγνητικού πεδίου στον αισθητήρα με τον χρόνο …

Συνδέεται εύκολα, είτε με ανοιχτό είτε με κλειστό το Multilog, αρκεί νε επιλεγεί από το “Port 1” -> GM Counter .

Αισθητήρας Geiger –Muller

Θα δοκιμάσουμε τώρα να πάρουμε μετρήσεις αφού πρώτα κάνουμε εκκαθάριση μνήμης στο Multilog και πάρουμε μήνυμα «Memory Clear» …

« Πίνακας ελέγχου »

« Απαριθμητής GM »

Επιλέγουμε 2000 μετρήσεις / s

και για 10000 συνολικά μετρήσεις …

Σε αυτό το πρόγραμμα και για αυτές τις ρυθμίσεις, δεν δείχνει τη γραφική παράσταση σε real – time και έτσι …

… και η καμπύλη της μέτρησης της ραδιενέργειας σε αυτόν χρόνο …

Τις συνδέουμε στο Multilog … ( αφού το έχουμε εκκινήσει )

Αισθητήρες Χρόνου Φωτοπύλες

1 - «Καταγραφέας» – « Πίνακας Ελέγχου»

2 - Το MultiLog βλέπει τους αισθητήρες σαν Ηλ. Τάση 0-5 V

3 - Επιλέγουμε 100 μετρήσεις / s

4 - «Συνεχής» …

Πείραμα ελεύθερης πτώσης

Ακριβής μέτρηση χρόνου από τις φωτοπύλες …

Τέλος παρουσίασης …