Messdaten auswerten und visualisieren 5 Tipps, die passende Darstellungstechnik für ein Messsystem zu finden

Messdaten aufbereiten und sie zu visualisieren macht es leichter, Ergebnisse aus den Rohdaten zu gewinnen. Doch welche Darstellungstechnik ist geeignet? Wir geben Ihnen 5 Tipps.

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

National Instruments Germany GmbH

Die Visualisierung und Aufbereitung von Messdaten gehört in der Regel zu fast allen Messsystemen. Die Möglichkeiten von Datenerfassungssystemen zur Darstellung sind umfangreich. So können damit beispielsweise erfasste Signale grafisch dargestellt oder Messdaten zu Videos, Audioaufnahmen oder 3-D-Modellen in Beziehung gesetzt werden. Die Auswahl der passenden Darstellungstechnik kann darüber entscheiden, ob relevante Informationen aus Rohdaten gewonnen werden oder wichtige Einblicke verwehrt bleiben. Wir geben Ihnen in diesem Beitrag fünf Tipps, die bei der Wahl der Darstellungswerkzeuge hilfreich sein können.

1. Messdaten inline, offline oder auf beide Wege darstellen?

Die meisten Anwendungen benötigen eine gewisse Form der Darstellung. Eine wichtige Entscheidung in dem Zusammenhang betrifft allerdings eher, wo diese Verarbeitung stattfindet: inline, offline oder beides. Der Begriff Inline-Darstellung impliziert, dass die Datendarstellung innerhalb derselben Anwendung erfolgt wie die Datenerfassung. Erfasste Daten lassen sich visualisieren, so dass ein Techniker das gerade gemessene Signal direkt sehen und sicherstellen kann, dass alle Anschlüsse richtig verbunden sind.

Falls eine Inline-Analyse zusammen mit einer Inline-Darstellung ausgeführt wird, kann ebenfalls eine gefilterte Version desselben Signals angezeigt werden. Diese Art Architektur liefert sofort Rückmeldungen, da die erfassten Daten nahezu in Echtzeit dargestellt werden können. Sie setzt allerdings voraus, dass die gewählte Anwendungssoftware alle möglicherweise benötigten Darstellungswerkzeuge umfasst.

Wie schon bei der Inline-Analyse besteht die Hauptschwierigkeit bei der Darstellung von Inline-Daten darin, dass erforderliche Berechnungen und darzustellende Daten zusätzliche Verarbeitungsleistung benötigen. Dabei gehört das Aktualisieren der Benutzeroberfläche zu den besonders prozessorintensiven Vorgängen, die eine CPU ausführen muss.

Wenn eine Erfassungsanwendung strikte Timing-Anforderungen hat, darf die Visualisierung nicht zu einem Engpass führen und dadurch Daten übersehen werden. Im Verlauf der Entwicklung einer Anwendung lassen sich Benchmarks setzen. Damit lässt sich ermitteln, wie viel Zeit für die Erfassung, Analyse und Darstellung der Daten benötigt wird, damit keine Datenpunkte übersehen werden.

Eine weitere Option besteht darin, Programmfunktionalität parallel zu implementieren, so dass ein Thread die Datenerfassung ausführt, während ein anderer die gesamte Signalverarbeitung und -darstellung mit einer geringeren Priorität bei Freiwerden von CPU-Ressourcen übernimmt. Der Vorteil liegt darin, dass in den meisten Rechnern mehrere CPUs vorhanden sind, die hierbei genutzt werden können.

Mehr Flexibiliät bei Offline-Darstellung der Messdaten

Die Inline-Darstellung ist zwar gängig, aber nicht immer die richtige Methodik, wenn ein System implementiert wird. Sie ist bei manchen Anwendungen sogar überhaupt nicht notwendig. Wenn es nicht erforderlich ist, Daten während der Erfassung einsehen zu können, oder wenn der Prozessor nur Daten erfassen und übertragen soll, genügt eine Offline-Darstellung. Messdaten werden gespeichert, um sie später prüfen zu können sowie ist es erforderlich, ein entsprechendes Speicherformat zu wählen.

Ebenfalls ausgewählt werden muss ein Werkzeug, um die Ergebnisse offline darzustellen. Eine Offline-Ansicht von Daten bietet jedoch unbegrenzte Flexibilität bei der Arbeit mit Daten, da Zugriff auf die ursprünglichen Rohdaten zum Zeitpunkt ihrer Erfassung besteht. Des Weiteren ist der Anwender nicht durch die Timing- und Speichereinschränkungen der Datenerfassung begrenzt und die Darstellung als Engpass während der unmittelbaren Erfassung spielt nicht länger eine Rolle, da die CPU keine rechenintensiven Grafikaktualisierungen mehr leisten muss.

Viele Anwendungen verbinden die Inline- und Offline-Darstellung von Daten. Für gewöhnlich ist die Inline-Darstellung auf die minimale Verarbeitung beschränkt, die zur Bestätigung des korrekten Verhaltens des Systems, wie beispielsweise ein Verlangsamen der Aktualisierungsrate eines Diagramms, erforderlich ist. Offline- und Inline-Darstellungen können gemeinsam genutzt werden, um Daten detailliert zu untersuchen und in Beziehung zu setzen, wenn diese Aufgaben keine Auswirkungen mehr auf die Erfassung selbst haben.

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