Diese Software unterstützt modulare Digitizer in der Messtechnik

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Spectrum Instrumentation GmbH

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Damit modulare Digitizer ihre Aufgabe erfüllen können, ist Software notwendig: Dazu gehören Embedded-Software, Software für Gerätetreiber und Wartungs- sowie Anwendungssoftware.

Modulare Digitizer lassen sich als Computer-Hardware betrachten und erfordern den Einsatz geeigneter Firm- und Software, um in das Host-Computersystem eingebunden werden zu können. Dazu verwenden sie Embedded-Software.

Außerdem ist es notwendig, Gerätetreiber, Wartungssoftware und Anwendungen zu installieren, um die Daten kontrollieren, anzeigen und übertragen zu können. Die Software wird vom Hersteller bereitgestellt oder kundenspezifisch entwickelt.

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Der Gerätetreiber interagiert mit der Hardware

Ein Gerätetreiber wird normalerweise vom Hersteller des Digitizers mitgeliefert. Der Gerätetreiber ist eine Computersoftware, die eine Interaktion mit Hardware-Geräten ermöglicht. Sie verfügt über Schnittstellen zum Betriebssystem und den verschiedenen Softwareanwendungen. Der Treiber stellt eine Schnittstelle für Kommunikation, Befehle und Datenübertragung dar.

Kein modernes Betriebssystem lässt den Zugriff auf Hardware ohne systemnahen Kernel-Treiber zu. Beim Windows-Betriebssystem mit 64 Bit ist sogar die Installation eines von einem autorisierten Unternehmen signierten, speziellen Kernel-Treibers erforderlich. Das Bild 1 zeigt ein konzeptionelles Blockschaltbild für den von Spectrum bereitgestellten Gerätetreiber, der sämtliche Digitizer unterstützt.

Eine gemeinsame Schnittstelle

Die Treiber bieten eine gemeinsame Anwendungsschnittstelle, die sogenannte API, welche sämtliche Funktionen der Digitizer-Hardware nutzt. Zu beachten ist, dass die Treiber-API bei allen unterstützten Betriebssystemen identisch ist; in diesem Fall 32- oder 64-Bit-Versionen sowohl für Windows als auch für Linux. Basierend auf diesem Treiber kann der Benutzer seine eigenen Programme unter Verwendung gängiger Programmiersprachen schreiben. Derselbe Treiber unterstützt auch Spectrums eigene Betriebssoftware SBench 6 sowie die meisten gängigen Analyse- und Steuerprogramme von Drittherstellern wie LabVIEW und MATLAB.

Zu beachten ist, dass derselbe Treiber mit unterschiedlichsten Digitizer-Typen funktioniert und mehrere Betriebssysteme, Programmiersprachen und Anwendungen von Drittherstellern unterstützt.

Die meisten größeren Hersteller von Digitizern bieten eine Betriebssoftware an, um den Digitizer zu steuern sowie Messdaten anzuzeigen und zu übertragen. Wie erwähnt, bietet Spectrum seine Software SBench 6 an. Dabei handelt es sich um ein Programm, um Daten aufzuzeichnen, zu kontrollieren und zu analysieren. Sein Funktionsumfang ist beispielhaft in Bild 2 zu sehen. SBench 6 steuert sämtliche Funktionen, zeichnet Daten auf und zeigt sie an, misst aufgezeichnete Daten und verwaltet Datenübertragungen. Das im Bild 2 dargestellte Beispiel zeigt einen aufgezeichneten Ultraschallimpuls, seine schnelle Fourier-Transformation (FFT) sowie Messungen von Amplitude, Impulsdauer und Impulsfrequenz.

Software prüft Wartungsfunktionen der Hardware

Zu den Analysefunktionen zählen FFT, Mittelwertbildung, Filterung und Histogramme. Gemessen wird mit einem Cursor oder mit integrierten Messfunktionen. In diesem Beispiel wird mithilfe des Cursors die Impulsdauer gemessen. Die Messparameter werden zur Messung der Frequenz, der Maximum-, Minimum- und Spitze-zu-Spitze-Amplitude verwendet. Es werden mehrere Anzeigeformate unterstützt, sodass Daten einzeln oder mit zugehörigen Wellenformen auf denselben Achsen aufgetragen dargestellt werden können.

Die Daten können auch als Cross-Plot im X-Y-Format aufgetragen werden. Ist eine solche Betriebssoftware vorhanden, lässt sich die einwandfreie Funktion des Digitizers relativ leicht überprüfen. Dazu gehören funktionale Setups und Aufzeichnungsmodi. Nach der Überprüfung lassen sie sich auf die gewünschte Programmierumgebung übertragen. Die Software überprüft als Oberfläche zuvor aufgezeichnete Daten, wenn es darum geht, Daten zu prüfen, zusätzliche Messungen vorzunehmen oder weitergehende Analysen durchzuführen.

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