2.6 Messung mit Hilfe eines LabVIEW

2 Lange Halbwertszeiten - Messung mit Hilfe eines LabVIEW-Messprogramms
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2.6 Messung mit Hilfe eines LabVIEW-Messprogramms
Das Messprogramm soll die folgenden Funktionen übernehmen:
a)
Steuerung des Potentiometers der Hochspannungsquelle
b)
Zählen der Counts und Bestimmung der Zählraten
c)
Darstellen der Messwerte in einer Tabelle
d)
Darstellen der Messwerte in einem Diagramm
Dazu sind Unterprogramme erstellt worden, die am Ende dieses Kapitels vorgestellt
werden. Sie stehen den Studierenden zum Erstellen Ihres eigenen Programms zur
Verfügung.
Zur Aufnahme der Zählrohrcharakteristik werden folgende Eingabeelemente benötigt:
Anfangsspannung, Endspannung, Schrittweite und Messdauer. Sie werden auf dem
Frontpanel positioniert. Außerdem sollen die Messwerte in einer Zählanzeige, einer
Tabelle und einem Kurvengraph dargestellt werden.
Abbildung 2.15 zeigt das Frontpanel eines Programms „Lange Halbwertszeiten“ nach
Aufnahme der Zählrohrcharakteristik mit Uran-238.
Abbildung 2.15: Frontpanel „Lange Halbwertszeiten“
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Nachdem das Frontpanel erstellt wurde, wird das Blockdiagramm entworfen.
Dazu wird für jeden Spannungswert eine Schleife durchlaufen, in der die Ereignisse
für eine vorgegebene Messdauer gezählt werden. Der aktuelle Spannungswert lässt
sich durch Anfangsspannung und Schrittweite ausdrücken, indem zur
Anfangsspannung das i-fache der Schrittweite addiert wird. Dabei wird der
Schleifenindex i verwendet, der von 0 aufwärts läuft. Die Schleife wird gestoppt, wenn
der aktuelle Spannungswert die Endspannung erreicht hat.
Jedes Paar aus aktueller Spannung und Zählrate wird in einen zweidimensionalen
„Array“ geschrieben. Dieser enthält zwei Spalten, eine für die Spannung, bei der
gemessen wird, die andere für die gemessene Zählrate, die man durch Division der
Ereignisse durch die Messdauer erhält. Durch die Funktion „Insert into Array“ wird
nach jedem Durchlauf das nächste Paar (Spannung, Zählrate) hinzugefügt.
Im Folgenden werden die einzelnen Schritte des Programms dargestellt:
Abbildung 2.17 zeigt das Blockdiagramm „Lange Halbwertszeiten“.
Wie beschrieben werden die Spannungen und die Messdauer eingestellt und
durchlaufen das Blockdiagramm. Es enthält die in Abbildung 2.16 dargestellten
Strukturen in zeitlicher Abfolge enthält:
0[0..2]:
1[0..2]:
2[0..2]:
Spannung setzen
konstante Zeit warten, in der die gewählte Spannung eingestellt
wird
Zählen der Ereignisse bis die Stop-Bedingung der Schleife
erfüllt ist, die mit dem Ablauf der Messzeit verknüpft ist
Abbildung 2.16: Strukturen „Spannung einstellen und messen“
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Abbildung 2.17: Blockdiagramm „Lange Halbwertszeiten“
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2 Lange Halbwertszeiten - Messung mit Hilfe eines LabVIEW-Messprogramms
Es werden die folgenden Unterprogramme (SubVIs) verwendet:
i)
Ansteuern des Potentiometers der Hochspannungsquelle
Abbildung 2.18: SubVI „HV steuern“
Abbildung 2.19: Einbindung des SubVIs „HV steuern“
ii)
Messzeitnahme
Abbildung 2.20: SubVI „Zeitnahme“
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Abbildung 2.21: Einbindung des SubVIs „Zeitnahme“
iii)
Zählen der Ereignisse
Abbildung 2.22: Zählen der Ereignisse
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iv)
Schreiben der Messwerte in eine Tabelle
Abbildung 2.23: SubVI „Tabelle“
Abbildung 2.24: Einbindung des SubVIs „Tabelle“
v)
Darstellen der Messwerte in einem Diagramm
Abbildung 2.25: SubVI „Plot“
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Abbildung 2.26: Einbindung des SubVIs „Plot“
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