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Inhaltszusammenfassung für KE-System WaverAD
- Seite 1 Benutzerhandbuch Version 1.4.0...
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Seite 2: Sicherheitshinweise
Gerät nur in Betrieb nehmen, wenn keine Beschädigungen erkennbar sind und das Gehäuse • vollständig verschlossen ist. WaverAD ist für den Betrieb bei Raumtemperatur und normaler Luftfeuchtigkeit • vorgesehen. Eine Überschreitung dieser Betriebsbedingungen kann eine Fehlfunktion oder in Extremfällen sogar eine Beschädigung des Geräts zur Folge haben. -
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Sicherheitshinweise.........................2 WaverAD Hardware..........................5 Frontansicht.............................5 Rückansicht............................5 Installation............................6 PC Software installieren........................6 Hardware Treiber installieren......................7 Inbetriebnahme.............................8 PC-Software............................9 1 - Programmmenü........................10 2 - Signalanzeige..........................10 Kontextmenü..........................10 3 - Aktionskonsole.........................11 4 - Horizontal-Verschiebung......................12 5 - Folgesignal..........................12 6 - Offset-Einstellung........................12 7 - Spannungsmessung........................12 8 - Signalbenennung........................13 9 - Bit-Wert Anzeige........................13... - Seite 4 Inhaltsverzeichnis Aktualisieren..........................29 Skalen.............................29 Anzeige-Cursor..........................29 Erweiterungsmodule...........................30 Bedienelemente Menü........................30 Bedienelemente Typen........................30 Drehknopf..........................31 Schieberegler..........................32 Auswahlliste..........................32 Schaltfläche..........................33 Benutzer-Bedienkonsole........................33 Mehrsystem-Betrieb...........................35 Hardware-Spezifikationen........................36 Anhang...............................40 Mathematische Funktionen und Operatoren für die Signalbearbeitung........40...
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Seite 5: Waverad Hardware
WaverAD Hardware WaverAD Hardware Frontansicht 1: Analoge Schnittstelle (Kanal 0) 2: Digitale Schnittstelle (Kanal 0) 3: Digitale Schnittstelle (Kanal 1) Rückansicht 4: USB Anschluss... -
Seite 6: Installation
Installation Installation PC Software installieren Die Installation der WaverAD PC-Software geschieht durch einfaches Entpacken des heruntergeladenen zip-Pakets in ein Verzeichnis der eigenen Wahl. Benutzen Sie dazu einfach Ihr normales unzip-Programm (z.B. WinRAR oder WinZIP) oder die in Windows integrierte Funktionalität. Das Zielverzeichnis muss dabei nicht unbedingt auf dem Laufwerk C: liegen, sondern es liegt ganz in Ihrer Hand. -
Seite 7: Hardware Treiber Installieren
Installation Damit ist die WaverAD PC-Software auf Ihrem PC installiert. Hardware Treiber installieren Bitte ziehen Sie zur Installation der WaverAD Treiber die entsprechende Dokumentation von der KE-System Webseite zu Rate („Treiber Installation Anleitung.pdf“). -
Seite 8: Inbetriebnahme
Inbetriebnahme Inbetriebnahme Zur Inbetriebnahme des Systems ist es nicht relevant, ob die Hardware an den PC angeschlossen wird bevor die PC-Software gestartet wird oder anders herum. Die Software wird eine angeschlossene Hardware automatisch erkennen und innerhalb weniger Sekunden für den Betrieb initialisieren. Den Status der Initialisierung erkennen Sie an der Rückmeldung im Hardware-Status Feld der PC- Software. -
Seite 9: Pc-Software
PC-Software PC-Software Benennung der Funktionseinheiten auf der Bedienoberfläche 1: Programmmenü 6: Offset-Einstellung 11: Zeitmessung 2: Signalanzeige 7: Spannungsmessung 12: Hardware-Status Anzeige 3: Aktionskonsole 8: Signalbenennung 13: Einstellungskonsole 4: Horizontal-Verschiebung 9: Bit-Wert Anzeige 14: Aktivitätsanzeige 5: Folgesignal 10: Mess-Cursor 15: Fortschrittsanzeige Die im obigen Bild gezeigten Signale haben die folgenden zugrundeliegenden mathematischen Funkionen: Oben (analog) Unten (8-bit digital) -
Seite 10: Programmmenü
Bitte beachten Sie, dass die Signalanzeige die Signale nur idealisiert anzeigen kann. Je nach elektrischer Belastung der Signalausgänge an der Hardware, kann das tatsächliche elektrische Signal an den Ausgängen des WaverAD Geräts von der dargestellten Signalform abweichen. Die Signalanzeige ist keine Messung des tatsächlichen elektrischen Signals! Kontextmenü... -
Seite 11: Aktionskonsole
PC-Software Signal laden Lädt ein Signal (kww-file oder csv-file) in die Anzeige. Ist das geladene Signal einkanalig, wird das Signal in die Anzeigehälfte (Kanal) geladen, in der der aufrufende Mausklick stattgefunden hat. Ist das Signal zwei-kanalig, werden beide Anzeigehälften (Kanäle) mit dem geladenen Signalen gefüllt. -
Seite 12: Horizontal-Verschiebung
Bitte beachten Sie, dass die Signalanzeige die Signale nur idealisiert anzeigen kann. Je nach elektrischer Belastung der Signalausgänge an der Hardware, kann das tatsächliche elektrische Signal an den Ausgängen des WaverAD Geräts von der dargestellten Signalform abweichen und damit auch die tatsächlichen elektrischen Spannung des Signals von den in der Spannungsmessung... -
Seite 13: Signalbenennung
PC-Software angezeigten. 8 - Signalbenennung Die einzelnen Bit-Linien eines digitalen Signals können individuell benannt werden. Klicken Sie dazu auf den Namen der jeweiligen Bit-Linie und tragen Sie den neuen Namen in das sich öffnende Namensfeld ein. Jedem Bit-Namen in Kanal 0 wird automatisch die Kennzeichnung „0.“, jedem Bit-Namen in Kanal 1 die Kennzeichnung „1.“... -
Seite 14: Zeitmessung
3. Als Frequenz, die eine ein-periodische Schwingung zwischen den zwei Mess-Cursors hätte 12 - Hardware-Status Anzeige Die Hardware-Status Anzeige zeigt an, ob ein WaverAD Gerät verbunden ist oder nicht. Während der Geräteinitialisierung wird über den aktuelle Status der Initialisierung informiert. -
Seite 15: Aktivierung
Über die Aktivierung kann ebenso der Betriebsmodus des Kanal 0 gewählt werden (analog oder digital). Die Signalanzeige wird entsprechend angepasst. Digital-Volt Hier kann der Logik-Level der digitalen Kanäle festgelegt werden. Das WaverAD Gerät bietet von sich aus die beiden Logik-Spannungen 3,3V und 5,0 V an. Ausführung Hier kann festgelegt werden, in welchem Ablaufmodus das Signal ausgegeben wird. -
Seite 16: Trigger
Bitte beachten Sie, dass die Signalanzeige die Signale nur idealisiert anzeigen kann. Je nach elektrischer Belastung der Signalausgänge an der Hardware, kann das tatsächliche elektrische Signal an den Ausgängen des WaverAD Geräts von der dargestellten Signalform abweichen und damit auch die tatsächlichen elektrischen Spannungen von den im Amplitudenblock angezeigten. -
Seite 17: Aktivitätsanzeige
PC-Software 14 - Aktivitätsanzeige Hier wird angezeigt, in welchem Ablaufstatus sich das Gerät befindet. Folgendes sind die Möglichkeiten: Aufspielen: neue Signale werden vom PC auf das Gerät übertragen • Keine Aktivität: Signalausführung ist angehalten • Warte auf Trigger: Die Trigger-Erkennung wurde aktiviert, aber noch kein Trigger-Event •... -
Seite 18: Beispiel Eines Benutzungsablaufs
Folgen Sie dem folgenden Beispiel einer Signalerzeugung mit dem WaverAD. Danach werden Sie mit der grundlegenden Funktionsweise der Software und dem Gerät vertraut sein. Sie benötigen lediglich einen PC mit der WaverAD Software installiert und ein WaverAD Gerät zusammen mit dem mitgelieferten USB Kabel. - Seite 19 Beispiel eines Benutzungsablaufs Verstellen Sie die Taktfrequenz Die Frequenz des ausgegebenen Sinussignals auf dem über den Drehknopf Oszilloskop verändert sich. Gleichzeitig wird in der Zeitmessung die ausgegebene Sinus-Frequenz angezeigt (die Mess-Cursors messen weiterhin eine Sinusperiode). Verstellen Sie die Amplitude über Das ausgegebene Sinussignal auf dem Oszilloskop verändert den Drehknopf sich, wie in der Signalanzeige dargestellt.
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Seite 20: Signale
8 Bit Breite hat. Jedes Signal kann analog oder digital (8 Bit-Linien) interpretiert werden. WaverAD stellt 8 Seiten zur Verfügung, von denen jede zwei Signale (Kanal 0 und Kanal 1) aufnehmen kann, sodass der Nutzer während des Betriebs über insgesamt 16 Signale verfügen kann. -
Seite 21: Modifikationsterm
Signale Benutzer hat vielmehr die Möglichkeit, nur einen Teil innerhalb des Signals zu modifizieren. Dieser Bereich wird durch zwei Modifikations-Cursor begrenzt. Jedes der beiden Felder in dem Bereich „Mod-Cursors“ legt die Position eines Modifikations- Cursors fest, wobei es unerheblich ist, welches Feld für welchen Cursor verwendet wird. Die Position der beiden Cursor kann als Datenwert-Position, als Zeitwert oder als Mischung daraus bestimmt werden. - Seite 22 Signale Auswahl“ festgelegt werden, welches der zwei in der Datei befindlichen Signale verwendet werden soll. Es wird der durch die Modifikations-Cursor festgelegte Bereich aus dem geladenen Signal in den selben Signalbereich des bearbeiteten Signals eingefügt. Über die Tabelle im Bereich „Neu“ kann der durch die Modifikations-Cursor festgelegte, zu verändernde Bereich in Unterbereiche aufgeteilt werden.
- Seite 23 Signale Beispiele Für die folgenden Beispiele ist eine Takt-Frequenz von 1MHz eingestellt. Die Modifikations-Cursor liegen auf 1ms (= Position 1000) und 7ms (= Position 7000). Es wird hier nur auf Beispiele für analoge Signale eingegangen, da diese sich leichter visualisieren lassen als ein Signal aus 8 verschiedenen Bit-Linien.
- Seite 24 Signale dritten Zeile hat damit eine Periode über diesen gesamten Unterbereich. Eine Zusammenfassung der Zeitkonstanten zeigt die folgende Grafik. , RR und R zeigen hierbei die Werte der Konstanten RL, RR und R in den jeweiligen Unterbereichen x (Zeilen in der Tabelle) an. An Stelle der Zeitkonstanten können auch absolute Zeitwerte (z.B.
- Seite 25 Signale des Zeitbereichs „X“ bzw. am Datenwert XL. Die Sinuskurve in der zweiten Zeile hat ihren Beginn damit genau am linken Rand des Modifikations-Bereichs, es wird aber durch die Wahl des Unterbereichs nur ein Ausschnitt davon angezeigt. Ohne die Verwendung von „x“ müsste der Funktionsterm folgendermaßen aussehen: Y*sin(2*#*(t-XL)/X) „r“: Diese Zeit-Variable hat den Wert 0 am linken Rand des jeweiligen Unterbereichs, also •...
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Seite 26: Modulation
Signale analogen. Nichtsdestotrotz gibt es einige Besonderheiten, die hier aufgezeigt werden sollen. Für komplette (8-Bit breite) Digital-Signale: Die Einheit „V“ (Volt) steht nicht zur Verfügung. • Durch die 8-Bit Breite stehen nur diskrete Werte von 0 bis 255 als Ergebnis einer •... -
Seite 27: Probieren
In lesbaren Dateien (.csv), ein-oder zwei-kanalig • Die ersten beiden Formate können nur von WaverAD erzeugt werden. In ihnen sind die Signale kodiert, so dass die Dateien kompakt gehalten werden. Über das csv-Format ist es möglich, Signale in anderen Applikationen (wie z.B. OpenOffice Calc oder Microsoft Excel) zu erstellen, und diese in WaverAD zu importieren. -
Seite 28: Signalanalyse
Signale Signalanalyse Das in der Signalanzeige auf Kanal 0 dargestellte Signal kann über eine mächtige Frequenzspektrum-Analyse detailliert untersucht werden. Aufgerufen wird die Signalanalyse über einen Rechts-Klick in der Signalanzeige. Zu beachten ist dabei, dass nicht das gesamte Signal analysiert wird, sondern nur der wirklich angezeigte Abschnitt des Signals. -
Seite 29: Fensterung
Fensterfunktionen ausgewählt werden, die auf das Zeitsignal angewendet wird, bevor die Spektralanalyse vorgenommen wird. Aktualisieren Über diese Schaltfläche lässt sich die Analyse-Anzeige aktualisieren, wenn in der Signalanzeige der WaverAD-Konsole Änderungen am zu analysierenden Signal vorgenommen wurden (z.B. Laden eines neuen Signals, Horizontal-Verschiebungen, Vergrößerungen/Verkleinerungen, Änderung der Taktrate, etc.) Skalen Die Skalen der Analyse-Anzeige passen sich automatisch auf die sinnvollen Einheiten für die... -
Seite 30: Erweiterungsmodule
Aufgabe der Erweiterungsmodule das Adress-Byte zu analysieren und dann das entsprechende Datenbyte zu verarbeiten. Erfahrene Benutzer können mit geringem Aufwand eigene Erweiterungsmodule erstellen und somit WaverAD den eigenen Bedürfnissen sehr präzise anpassen. Eine Anleitung dazu findet sich auf der KE-System Webseite. -
Seite 31: Drehknopf
Erweiterungsmodule gesendet werden kann. Werte zwischen diesem und dem minimalen Datencode werden linear durch Verdrehen des Drehknopfes eingestellt. Initial-Datencode: Dieser Datencode wird beim Neustart des WaverAD Geräts eingestellt. Einheit: Abhängig von der Funktion des jeweiligen Erweiterungsmoduls kann der Benutzer den gesendeten Datencode in eine für den Nutzer verständliche Anzeige umrechnen. -
Seite 32: Schieberegler
Erweiterungsmodule Schieberegler Das Bedienelement Schieberegler bietet die selbe Funktion wie ein Drehknopf in einer anderen grafischen Darstellung. Die einzelnen Konfigurationselement haben die selbe Funktion wie bei einem Drehknopf. Auswahlliste Über das Auswahllisten-Bedienelement werden typischerweise Erweiterungsmodule gesteuert, die eine Reihe von diskreten Einstellungen abbilden. Die einzelnen Konfigurationsoptionen sind: Elemente-Text: Dieser Text erscheint in der linken oberen Ecke der jeweiligen Steuerelemente-Box... -
Seite 33: Schaltfläche
Erweiterungsmodule und dient der Identifikation des Bedienelements für den Benutzer. Adress-Byte: Alle Erweiterungsmodule, die auf diese Adresse programmiert sind, werden durch dieses Bedienelement gesteuert. Eintrags-Tabelle: In der Eintrags-Tabelle werden alle Auswahl-Einträge mit dem zugehörigen Datencode definiert. Diese Auswahlwerte werden im Betrieb in einer Auswahl-Liste zur Verfügung gestellt. - Seite 34 Erweiterungsmodule Auf der Benutzer-Bedienkonsole werden alle erstellten Bedienelemente in einer jeweils eigenen Kachel gesammelt. Durch Rechts-Klick auf eine freie Stelle in einer Kachel, kann diese auf der Bedienkonsole verschoben oder gelöscht werden. Die Benutzer-Bedienkonsole selbst kann nur über den Unterpunkt „Benutzer Bedienkonsole anzeigen“...
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Seite 35: Mehrsystem-Betrieb
Mehrsystem-Betrieb Mehrsystem-Betrieb WaverAD ist darauf ausgelegt, mehrfach nebeneinander auf einem PC betrieben werden zu können. Dazu wird jeweils eine Instanz der PC-Software mit einem spezifischen WaverAD-Gerät verbunden. Diese Verbindung ist von anderen Verbindungen unabhängig, so dass gleichzeitig mehrere Signale erzeugt und ausgegeben werden können. -
Seite 36: Hardware-Spezifikationen
Hardware-Spezifikationen Hardware-Spezifikationen Gerät: Parameter Typischer Wert Höhe 3,8 cm Breite 14,0 cm Tiefe 12,7 cm Gewicht 194 g Versorgungsspannung 5V (USB 2.0, Typ B) Stromaufnahme in Ruhe (ohne Ausgangsströme) 120-210 mA Stromaufnahme maximal (ohne Ausgangsströme) 270-370 mA Analoge Schnittstelle: Standard BNC Buchse. Mittelpin = Signal, Außenring = Analog GND Parameter Typischer Wert Ausgangsimpedanz... - Seite 37 Trig Eingangswiderstand 10 kOhm Trig Eingangskapazität 15 pF (*): Abhängig von Einstellung des Digital-Levels in der WaverAD Software (**): 5V Ausgangsspannung ist abhängig von der Toleranz der USB-Eingangsspannung (***): Gesamtstrom aller gleichnamigen Ausgangspins auf beiden digitalen Schnittstellen Timing für Erweiterungsmodule Die Kommando-Schnittstelle für externe Erweiterungsmodule wurde vom Timing so ausgelegt,...
- Seite 38 Hardware-Spezifikationen Adress-Phase: In der Adress-Phase wird das Adress-Byte an die Erweiterungsmodule gesendet. Die Übertragung erfolgt mit dem MSB zuerst. Daten-Phase: In der Daten-Phase wird das Daten-Byte an die Erweiterungsmodule gesendet. Die Übertragung erfolgt mit dem MSB zuerst. End-Phase: Die End-Phase schließt die Kommando-Sequenz ab. Der abschließende ExtRC-Puls kann dazu verwendet werden, das seriell empfangene Daten-Byte in ein paralleles Latch-Register zu übertragen (z.B.
- Seite 39 Hardware-Spezifikationen Timing für Triggereingang Die Erkennung eines Trigger-Pulses erfolgt spätestens 1,25us nach Überschreitung der Trigger- Schwellspannung. Eine frühere Erkennung ist möglich aber nicht garantiert. Zur sicheren Erkennung eines Trigger-Pulses ist daher eine Mindest-Pulsdauer von 1,25 sicherzustellen. Die maximal erlaubten Spannungen an den Triggereingängen sind zu beachten. Timing Signalausgänge Alle Zeitangaben sind typische Werte.
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Seite 40: Anhang
Anhang Anhang Mathematische Funktionen und Operatoren für die Signalbearbeitung Im Folgenden sind die mathematischen Funktionen und Operatoren aufgelistet, die in den Eingabefeldern der Signalbearbeitung verwendet werden können. Folgende Eingabefelder akzeptieren diese Funktionen und Operatoren: Beide Felder „Mod-Cursors“ • Feld „Dauer“ in der Modifikations-Tabelle •... - Seite 41 Anhang „a“ und „b“ sind allgemeine Operanden Operator / Funktion Beschreibung Ergebnis a + b Addition Reelle Zahl a - b Subtraktion Reelle Zahl a * b Multiplikation Reelle Zahl a / b Division Reelle Zahl a \ b Division zu ganzer Zahl Ganze Zahl a MOD b Divisions-Restwert...