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)
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