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Physik FP - Computeransteuerung - FP 75
Einleitung

Der folgende Versuch möchte im wesentlichen eine Einführung in die Programmiersprache LABVIEW geben, eine Sprache, die speziell für die Steuerung elektronischer Geräte konzipiert wurde.

Diese Einführung in Labview findet anhand eines "Vibrating Reed" - Experimentes statt: Ein Metallplättchen wird kapazitiv zum Schwingen angeregt, die resultierende Schwingungsamplitude und Phasenverschiebung wiederum mit einer zweiten Elektrode kapazitiv detektiert. Aufgabe ist, ein Programm zu schreiben, das verschiedene Messungen automatisiert durchführt und auch auswertet.

Bemerkung:
Die hier verwendete Methode ist eine von vielen Methoden, die in der Festkörperphysik eingesetzt werden. Eine Liste der Methoden, wie sie in der Tieftemperaturgruppe des KIP eingesetzt werden, findet sich unter www.kip.uni-hd.de/ungeordnete_fk/mechoszi.html



Experimenteller Aufbau

Hier findet Ihr eine Skizze des Versuchsaufbaus und eine knappe Darstellung der in diesem Versuch benutzten Geräte.
Die prinzipielle Funktionsweise des Aufbaus wird z.B. erklärt im Kapitel 6 aus der Diplomarbeit von Johannes Claßen.


Theorie

Eine Beschreibung der Theorie wird es hier nicht gegeben, aber im Kapitel Versuchsablauf werdet Ihr einige Stichwörter finden, anhand deren Ihr Euch selbstständig vorbereiten sollt.
Tip: Ihr solltet auf jeden Fall einen Blick in Kapitel 5 aus der Diplomarbeit von Johannes Claßen reinwerfen.


Versuchsablauf/Aufgaben

Versuchsabschnitt A

Im ersten Abschnitt ist das Ziel, ein Programm zu schreiben, dass die Resonanzkurve des Vibrating Reeds aufzeichnet und die Resonanzfrequenz bestimmt.

Stichwörter: Harmonischer Oszillator, Resonanzkurve, Güte, Lorentzkurve, Einschwingvorgang, Obermoden

Versuchsabschnitt B

Das Programm ist so zu erweitern, dass eine Messung der Resonanzfrequenz in Abhängigkeit der Temperatur durchgeführt werden kann. Zum Heizen wird das Peltierelement benutzt, zum Bestimmen der Temperatur das Pt1000-Thermometer. Beide Komponenten werden mit Hilfe der AD-Ports des Lock-In Verstärkers gesteuert bzw. ausgelesen.

Stichwörter: Wärmeleitfähigkeit von Festkörpern, Peltier-Element, Proportionalregelung, PID-Regler, Wärmegradient bzw. Wärmefluss, Pt1000-Thermometer, Eichkurve, Lock-In-Verstärkerprinzip, Tiefpaß


Auswertung/Protokoll

Was sollte die Anleitung enthalten?
  • Einleitung und Beschreibung des Versuchsaufbaus
  • Beschreibung der Messprogramms und der Unterprogramme
    Wie sieht die Grundstruktur des Programmes aus?
    Welche Probleme sind aufgetreten?
    Wie wurden sie gelöst/umgangen?
    Bitte auch Kommentare in die Quellcodes schreiben!
  • Auswertung der Messung unter Angabe der gemessenen Resonanzfrequenz(en)
  • Ausdrucke der Programme (Quellcode)

Nach der Zuweisung eines Accounts auf dem Praktikumsrechner kann man sich über
"ssh username@fp-com1.kip.uni-heidelberg.de" von außen einloggen.

Bitte beachten Sie auch die Richtlinien des FP



Hier noch einige links:

LabVIEW Handbücher  /  Handbücher der Geräte

Deckblatt (Postscript) und Deckblatt (PDF)


FP - Computer - FP 75 Anregungen
Zuletzt aktualisiert: 19.10.2001 - 13:07 (rw) Webmaster: webmaster@www.kip.uni-heidelberg.de