Temperatursensor mit Matlab/Simulink: Unterschied zwischen den Versionen
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Es handelt es sich um einen digitalen Sensor, der im Normalfall durch einen NXT-Stein mit der NXT-Software Version 2.0 angesteuert werden kann. Die Schnittstelle | Es handelt es sich um einen digitalen Sensor, der im Normalfall durch einen NXT-Stein mit der NXT-Software Version 2.0 angesteuert werden kann. Die Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller und dem Sensor findet über die I²C Schnittstelle statt. | ||
Der Einsatz des Sensors liegt in dem Temperaturbereich: -20°C bis 120°C bzw. -4°F - 248°F, wobei der Sensor erst kalibriert werden muss. | Der Einsatz des Sensors liegt in dem Temperaturbereich: -20°C bis 120°C bzw. -4°F - 248°F, wobei der Sensor erst kalibriert werden muss. | ||
Version vom 12. Mai 2018, 07:43 Uhr
Autor: Sergej Vogel
Betreuer: Prof. Schneider
Sensor: Lego Temperatursensor 9749
Aufgabenstellung
In dem Fach "Signalverarbeitende Systeme" aus dem Studiengang "Business and Systemsengineering" wurde jeder Student damit beauftragt, sich Semesterbegleitend mit einem Sensor auseinander zu setzen. Genauer gesagt, soll der Sensor mittels MATLAB/Simulink ausgelesen werden. Um die Signale Verwertbar zu machen, sollen folgende Schritte abgearbeitet werden:
Schritte zur Signalbearbeitung:
- Auswahl eines Primärsensors
- Wie funktioniert der Sensor?
- Welche Rohsignale liefert der Sensor?
- Signalvorverarbeitung
- Sollen Messwerte oder vorverarbeitete Daten übertragen werden?
- Wie lässt sich eine Vorverarbeitung umsetzen?
- Wird eine Kennlinie eingesetzt? Wenn ja, wie wird diese kalibriert?
- Analog-Digital-Umsetzer
- Wie werden die analogen Signale umgesetzt?
- Welcher ADU kommt zum Einsatz?
- Welche Gründe sprechen für diesen ADU? Alternativen?
- Bussystem
- Wird ein Bussystem zwischen Sensor und Mikrocontroller eingesetzt?
- Wenn ja, wie funktioniert dieses Bussystem?
- Digitale Signalverarbeitung
- Welche Verarbeitungsschritte sind notwendig?
- Welche Filter werden angewendet?
- Bestimmen Sie Auflösung, Empfindlichkeit und Messunsicherheit des Sensors.
- Darstellung der Ergebnisse
- Welche Fehler treten in welchem Verarbeitungsschritt auf?
- Stellen Sie die Messunsicherheit bzw. das Vertrauensintervall dar.
Primärsensor
In diesem Kapitel soll der NXT Temperatursensor (Artikel 9749) von MINDSTORMS (siehe Abb. 1) vorgestellt und erläutert werden.
Es handelt es sich um einen digitalen Sensor, der im Normalfall durch einen NXT-Stein mit der NXT-Software Version 2.0 angesteuert werden kann. Die Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller und dem Sensor findet über die I²C Schnittstelle statt.
Der Einsatz des Sensors liegt in dem Temperaturbereich: -20°C bis 120°C bzw. -4°F - 248°F, wobei der Sensor erst kalibriert werden muss.
Messprinzip
Anschluss an Arduino
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