Human Meteorological Vehicle

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Erfassung und Aufzeichnung der Daten

Das HuMVe verfügt über einen Daten-Logger, der die Signale der Messinstrumente aufzeichnet. Eine manuelle Aufzeichnung der Daten von zeitlich hochaufgelösten Messinstrumenten wäre weder fehlerfrei möglich noch vom Aufwand über einen längeren Zeitraum vertretbar. Mittlerweile haben digitale Datenerfassungssysteme die analogen Systeme mit Schreiberaufzeichnung z.B. Thermographen oder Thermohydrographen weitgehend abgelöst. Im HuMVe wird der Datenlogger CR 1000 der Firma Campbell Scientific, Inc. verwendet (weitere Infos in der Broschüre des Herstellers). Die Bestandteile und Grundlagen zur Funktionsweise des Erfassungssystems sind in der Grafik dargestellt. Mit Hilfe des Datenloggers kann das System gesteuert werden.

Datenverarbeitung
Bestandteile und Grundlagen zur Funktionsweise eines Datenerfassungssystems


Signal: physikalische Größe, in deren Wert und zeitlichem Verlauf Informationen verschlüsselt sind.

Analog-Signal: die informationstragende Größe ist wertkontinuierlich und zeitkontinuierlich. "Analog" heißt "entsprechend". Die Information besteht aus Skalenwerten. Der Signalwert entspricht dem zu übertragenden Skalenwert. Der Zusammenhang zwischen Informationsgröße und Signalgröße muss umkehrbar eindeutig, aber nicht unbedingt proportional sein. Beispiel Platinwiderstands-Thermometer (PT 100): Das Thermometer wird von einem konstanten Strom durchflossen, wobei der Spannungsabfall gemessen wird. Bei 0°C hat der Platinfühler einen Widerstand von 100 Ohm. Der Sensor ändert seinen Widerstand um 0,4 Ohm pro 1°C. Das übertragbare analoge Signal ist die abfallende Spannung in der physikalischen Einheit mV.

Digital-Signal: Bei einem Digital-Signal ist die informationstragende Größe wertdiskret und zeitdiskret. Digitale Signale bestehen sehr häufig aus einer Kombination von Binärsignalen, bei denen es nur zwei mögliche Zustände gibt z.B. die Stellung eines Lichtschalters mit den Stellungen EIN oder AUS, den Schaltzustand eines Transistors d.h. leitend oder nicht leitend oder die Ziffern 0 und 1. Beispiel Regenmesser: Das aufgefangene Wasser wird in eine Kippwaage mit definierter Füllmenge geleitet. Immer wenn die Kippwaage vollgelaufen ist und umkippt, wird durch Lichtschranken oder Magnetschalter ein Zählimpuls ausgelöst. Hier sind die einzelnen Impulse das übertragbare digitale Signal.

Datenlogger: (engl. logger = Registriereinrichtung, Sammler) Der Logger ist das Kernstück des HuMVes. Alle Geräte besitzen Sensoranschlüsse für verschiedene Signalarten. über diese Kanäle gelangen die Signale vom Messwertaufnehmer zum Datenlogger und werden dort in meteorologische Kennwerte umgewandelt. Die Umwandlung der analogen Signale übernimmt der Analog-Digital-Wandler. Hat der A/D-Wandler eine Auflösung von 8 Bit, dann wird der vorher definierte Messbereich der meteorologischen Größe in 28 = 256 Werte zerlegt. Ist am Logger z.B. ein PT 100 Sensor angeschlossen, dann hat nach der Umwandlung die informationstragende Größe nicht mehr die Einheit mV. Die informationstragende Größe hat nach der Wandlung eine Zahl aus dem aufgelösten Wertebereich zugewiesen bekommen und kann als digitale Information weiterverarbeitet werden. Je höher die Auflösung des A/D Wandlers ist, desto höher ist auch die Messwertauflösung.

CR1000
Gerätespezifikationen: Datenlogger
Name des Herstellers: Campbell Scientific, Inc.
Größe: 21,6cm x 9,9cm x 2,2cm
Gewicht: 1,0kg
Energieverbrauch: 0,6mA im Schlafmodus, zwischen 1mA und 30mA je nach Messprogramm

Fachgebietsleiter:

Prof. Dr. Dieter Scherer

Postanschrift:

Fachgebiet Klimatologie
Institut für Ökologie
TU Berlin
Rothenburgstraße 12
D-12165 Berlin

Lageplan und Anfahrt

Sekretariat:

Elke Thiessenhusen

Raum: AB1-110
Öffnungszeiten:
Montag - Donnerstag
9 - 14 Uhr
Tel: +49-(0)30-314-73195
Fax: +49-(0)30-314-71355

CR 1000

Datenlogger CR 1000 der Firma Campbell Scientific, Inc.

CR 1000 montiert

Datenlogger CR 1000 montiert im HuMVe