250 likes | 373 Views
Számítógépes mérések fizikai kísérletekben. Dr. Almási Gábor Pécsi Tudományegyetem Fizikai Intézet Fizikai Informatika Tanszék. Tartalom. Előszó: sajátos szemlélet… Számítógépes ??? Kicsi a nagy ellen! Neumann, vagy Harvard? Mérések ??? Mit is lehet megmérni? Fizikai !!!
E N D
Számítógépes mérések fizikai kísérletekben Dr. Almási Gábor Pécsi Tudományegyetem Fizikai Intézet Fizikai Informatika Tanszék
Tartalom • Előszó: sajátos szemlélet… • Számítógépes ??? • Kicsi a nagy ellen! • Neumann, vagy Harvard? • Mérések ??? • Mit is lehet megmérni? • Fizikai !!! • Kísérletekben ??? • Mérjünk, vagy számoljunk? 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Előszó • Egy feladat a békéscsabai KÖMAL táborból (Gnädig Péter, Varga István): „Mekkora kilövési szög esetében távolodik folyamatosan egy lövedék a kilövés helyétől?” MathCAD megoldás Origin megoldás Analitikusan majd máskor… 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Számítógépes (???) Processzor technológia Neumann elv főbb elemei teljesülnek Átlapolás megvalósítható Nem szimmetrikusak az ALU bemenetei 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Processzortechnológia 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Processzor technológia Csővezeték elv (Pipeline): 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Processzor technológia • Miből származnak a problémák, avagy van-e a Moore törvénynek negatív üzenete? • Kompatibilitás • Erőforrások ütemezhetetlensége • Sokszálúság • Virtualizáció 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Processzor technológia 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Processzortechnológia (alternatívák) Transmeta Crusoe PIC 16F84 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Processzortechnológia (összevetés) 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Processzortechnológia (alternatívák) Vissza a kezdetekhez…(i8051 klón: ADuC816) 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Érzékelők, mérőeszközök • Idő mérése (ez nem lehet probléma, lásd később) • Feszültség és áram mérése : AD konverterek • Egy meggyőző példa: AD9461 16bit (~80dB S/N 130MS/s!)200$ • Egy másik véglet: AD9480 8bit (~45dB S/N 250MS/s)20$ • És végül egy harmadik: AD7731 24bit (~125dB S/N 10kS/s)10$ • Hőmérséklet mérése • ADT7486A (16bit 2 csatorna)2$ • Nyomás mérése (piezo szenzor, hőmérséklettel együtt) • MS5540B felbontás 0.1 mbar, konverziós idő 30msmérési tartomány 10-1100mbar 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Mérések(???) Gyorsulás mérése (egy ismerős elrendezés…) 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
A gyorsulás közvetlen mérése • A gyorsulás közvetlenül is mérhető! (Diákolimpia 2007) 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Gyorsulás (Analog devices) • ADIS16203inklinométer(0.025 felbontás!) • Sporttudományok • Vibrációanalízis • Járművek biztonsága • Termékek minősítése 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Gyorsulás (Freescale) Játékautó akadálynak ütközik 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Gyorsulás (Freescale) Sportsérülések során érzékelt gyorsulásértékek 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Mágneses indukció (Hall effektus) (Analog Devices) Szenzor nemlinearitás a mágneses tér függvényében 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Fényintenzitás (Texas) Programozható erősítés, PWM kimenet 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Mérések (???), kísérletekben (???) • Mire jók a Maxwell-egyenletek? • Röntgen lézer energiatároló kondenzátorának meghatározása • Mérőeszköz: • FLEXPDE (www.pdesolutions.com) 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Alkalmazás I. (PPLN) Periodikusan polarizált LiNbO3 (PPLN) kristályok és ezeken alapuló nemlineáris optikai eszközök (frekvenciakétszerezők, optikai parametrikus oszcillátorok és erősítők) előállítása 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Alkalmazás I. (PPLN) 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Alkalmazás I. (PPLN) 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
Alkalmazás II.(Automatikus Drift Kompenzáció) Alternatív mérési lehetőség: Idő-amplitúdó konverzió szubnanoszekundumos felbontással 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét
„A macskákkal töltött idő soha nem haszontalan.” Sigmund Freud Bizonyítandó: „A fizikával töltött idő soha nem haszontalan.” Ismeretlen szerző 51. Országos Középiskolai Fizikatanári Ankét