Ukončení programu ISES se provádí prostřednictvím menu programu: Experiment Konec nebo podobně jako u ostatních aplikací OS Microsoft Windows.

Transkript

1 Po ukončení jsou naměřená data součástí experimentu. Zpracování výsledků provádíme v rámci aktivního panelu v okně experimentu a to pouze na jednom, uživatelem zvoleném zobrazení. Máme-li v jednom okně zobrazeny dva grafy, týká se zpracování pouze jednoho z nich. Režimu zpracování odpovídá v menu položka Zpracování Zpracování dat či v liště ikon. Označením položky či ikony otevřeme řídící okno zpracování, jehož prostřednictvím zpracování ovládáme. Toto okno je umístěno vždy v pravé části hlavního okna programu. V tomto okně v položce Aktivní zobrazení volíme, které ze zobrazení budeme zpracovávat. V režimu zpracování je možno provést odečet hodnot (volný či klouzavý), výpočet určitého integrálu, odečet frekvence, odečet rozdílu dvou hodnot, aproximaci (přímkou, parabolou, exponencielou, logaritmickou funkcí nebo hyperbolou), případně zobrazit speciální funkce: aktivní funkci, derivaci, primitivní funkci nebo vyhlazení. Výsledky zpracování se zobrazí ve spodní části okna přepínáním mezi jednotlivými kategoriemi (aproximace, odečtené hodnoty, určité integrály, frekvence, rozdíly hodnot). Poslední ikonou je možno výsledky zpracování smazat. Ukončení programu ISES se provádí prostřednictvím menu programu: Experiment Konec nebo podobně jako u ostatních aplikací OS Microsoft Windows. Shrnu-li své poznatky se systémy, dá se říci, že systém ISES je ušit na míru učitelů, kteří potřebují v hodině rychle nastavit veškeré parametry a stisknout jednu ikonu (režimu zpracování) a tlačítko (např. derivace), aby mohli žákům ukázat zpracovanou křivku. Systém ISES je (alespoň v České republice český výrobek) více podporován (na internetu, existuje dálkově ovládaná laboratoř, připravuje se videokonference).

2 Měření poté pokračuje pouze do doby naměření zbývajících hodnot. (Tedy 85% z celkové doby měření.) Vstupní kanály V položce je uveden seznam vstupních kanálů A D, F I. Kanály zobrazené v nabídce odpovídají skutečným kanálům na našem panelu. Vybíráme zde, ze kterých kanálů budou při měření čtena data (kliknutím myši do okénka u příslušného kanálu). Za jménem kanálu je uveden popis aktuálního nastavení kanálu připojený modul a jeho kalibrace. Chceme-li změnit nastavení používaného kanálu, učiníme tak jeho vybráním a následným stiskem tlačítka Parametry vstupu. Parametry vstupu: Automatická identifikace modulu Modul je automaticky identifikován. Uživatelsky určený modul Popis a kalibraci kanálu určuje uživatel. Kalibrace modulu určuje mezní hodnoty signálu, které jsou prostřednictvím modulu přiváděny do vstupu. Výstupní kanály Výstupní kanál E umožňuje v průběhu měření generovat výstupní signál a jím ovlivňovat, či řídit průběh experimentu. Výstupní signál umožňuje výběr z několika generovaných signálů. Ke každému z nich existuje seznam Parametrů, které lze měnit. Tento seznam je načten automaticky. Výstupní signály: Uživatelský (popsán vzorcem, používá standardní matematické operace), Ruční řízení (konstantní signál, během měření lze modifikovat jeho hodnotu), Synchronizovaný (puls s počáteční hladinou 0 a hladina pulsu je dána parametrem Hladina pulsu), Pila pro V/A, Exponenciela, Sinus pulsy, Obdélníkové pulsy, Trojúhelníkové pulsy, a Rozmítač (sinusoida se spojitě proměnou frekvencí). Bližší popis je v uživatelské příručce. Kalibrace kanálu (výstupu) obsahuje jméno modulu a nastavení kalibrace, je zde možné změnit rozsah výstupního signálu. Po zadání parametrů a stisku tlačítka OK bude odstartováno měření v označených kanálech. Způsob spuštění měření závisí na zvolené variantě startu měření. Naměřená data můžeme uložit k dalšímu použití příkazem menu Experiment Uložit jako.

3 důvodu je použitelná vzorkovací frekvence maximálně 1000 Hz (ve 32-bit operačních systémech Windows 95, Windows NT, které jsou chráněny před přeprogramováním vnitřního časovače počítače). Opakování měření Je-li opakování měření zaškrtnuto, začne měření po uplynutí nastavené doby probíhat znovu. Dříve naměřené hodnoty jsou přepisovány novými, měření musí ukončit obsluha počítače. Rychlé měření Měření je provedeno v režimu s vyšší vzorkovací frekvencí s některými omezeními. Např. nelze použít Trigger, Opakování měření, Ruční řízení výstupního kanálu, data jsou zobrazována až na konci měření, nikoli průběžně. Zvukový signál Při zaškrtnutí položky je začátek i konec měření oznamován akustickým signálem. Měření číslo Informuje o čísle měření v rámci daného experimentu. Tuto položku nelze měnit. Start měření Varianty pro odstartování vlastního měření: Manuální měření bude zahájeno až na pokyn uživatele prostřednictvím příkazu menu Měření Start, příslušnou ikonou nebo klávesou Enter. Automatický měření bude zahájeno automaticky. Dále lze nastavit dobu v sekundách, po které ISES po nastavení a potvrzení parametrů měření automaticky zahájí měření. Krokový měření bude realizováno nikoli v daném čase, ale ve zvoleném počtu kroků. Kroky jsou zaznamenávány na pokyn uživatele po stisknutí ikony Start nebo klávesy Enter. Trigger měření bude automaticky zahájeno při překročení či podtečení určité úrovně měřeného signálu. V položce Pretrigg je možno nastavit časový předstih záznamu v % vzhledem k celkové době měření (např. 15%).

4 ISES-WIN (dále jen ISES) je program pracující v prostředí operačního systému Microsoft Windows a umožňuje propojení se všemi Windows produkty jako jsou Write, Paintbrush, Calculator, Microsoft Office, Ami Pro, Quattro Pro, aj. ISES podporuje OLE 2 architekturu, součástí experimentu může být text, obrázek nebo videosekvence. Tzn., že na obrazovce lze mít text problematiky, obrázky, schémata, experimentálně naměřená data a dále např. tabulkové vyhodnocení či modelovací prostředí. Dále umožňuje napojení na internet a přístup do databanky experimentů. ISES se spouští obdobně jako ostatní programy pracující ve Windows. Po spuštění se objeví logo ISES. V horní části hlavního okna se nalézají klasické menu a lišta s ikonami. Ve spodní části je informační lišta. Menu obsahuje příkazy, jejichž prostřednictvím lze řídit činnost programu. Menu tvoří položky: Experiment, Měření, Úpravy, Zobrazení, Zpracování, Nástroje, Okna a Nápověda. Menu programu je podrobně popsáno v uživatelské příručce. Lišta ikon obsahuje tlačítka nejčastěji používaných příkazů menu. Informační lišta podává stručnou nápovědu k právě prováděné práci, zobrazuje x-ovou a y-ovou souřadnici myši vzhledem ke grafu, stav prováděného měření a barevně indikuje probíhající měření. Lišta ikon i informační lišta se zobrazují pouze tehdy, jsou-li zaškrtnuty v menu Zobrazení. Chceme-li provádět libovolné měření, je nutné mít připravený experiment ISES. Můžeme si vybrat z již existujících experimentů či založit experiment nový prostřednictvím menu programu: Experiment Nový, případně příslušnou ikonou. Proces měření představuje průběžné snímání hodnot z hardwarových modulů (čidel) na řídícím panelu ISES, přivádění na ADDA kartu a jejich ukládání do paměti počítače. Před počátkem měření je nutno nejprve nastavit parametry měření v okně Parametry experimentu. Toto okno se na počátku práce se systémem objeví automaticky, při realizaci více experimentů je skryto pod ikonou nového experimentu. Parametry experimentu: Doba měření Uvádíme zde dobu v sekundách, po kterou bude měření probíhat. Tato doba je omezená velikostí operační paměti počítače (v závislosti na zvolené vzorkovací frekvenci). Vzorkování Vzorkovací frekvence pro odečítání hodnot ze vstupních kanálů je omezená možnostmi počítače a typem ADDA karty. Vzhledem k tomu, že ADDA karta (Základní soupravy ISES) neobsahuje vlastní časovač přerušení, je měření řízeno vnitřním časovačem počítače. Z tohoto

5 PŠP Systémy IP Coach, ISES a Cobra jsou určeny pro měření a řízení experimentů pomocí počítače ve fyzice, chemii a biologii a nabízejí zpracování a prezentaci naměřených dat. Možností využití systémů je mnoho a práce s těmito systémy má základní přednost v tom, že s pomocí počítače měříme, a ne pouze modelujeme reálné děje jako tomu bylo v programu Famulus. ISES (Intelligent School Experimental Systém, tj. Inteligentní Školní Experimentální Systém) je souprava technického a programového vybavení, která umožňuje podobně realizovat reálné experimenty a jejich průběh a výsledky zaznamenávat, zpracovávat, případně řídit pomocí počítače. První moduly předznamenávající ISES byly navrhnuty v roce V roce 1990 vznikla stavebnice Univerzální souprava pro obecnou fyziku pro počítač IQ 151. Dnes je užívána souprava ISES ve třech variantách: Základní souprava ISES (umožňuje vzorkovací frekvenci max. 1 khz), souprava ISES Professional (umožňuje max. vzorkovací frekvenci 60 khz) a souprava ISES PCI Professional (100 khz). Základní programové vybavení je ISES-DOS verze 3.50 a ISES-WIN pro Windows 3.1 až Windows 98. Souprava ISES se skládá z elektronické desky (ADDA převodník), ovládacího panelu, kde se provádí propojení s experimentem, programového vybavení a ze sady modulů pro vstupní i výstupní kanály panelu. Na panelu jsou čtyři vstupní kanály s konektory pro moduly (0 5 V), čtyři vstupní kanály se zdířkami (0 5 V) a jeden výstupní kanál (± 5 V). Modul je zařízení, které transformuje měřené fyzikální veličiny (např. teplotu, tlak) na úroveň napětí tak, aby bylo možné měřit tyto veličiny prostřednictvím programu ISES. V současné době existují verze programu ISES-DOS a ISES-WIN. Zařazení systémů do výuky pomáhá mimo jiné udržovat pozornost studentů a přispívá ke zvýšení jejich aktivity a též zájmu o fyziku (a učivo všeobecně), přináší fyziky vyšší kvalitu, účinnost pedagogického procesu a možnost jiné prezentace učiva. Počítačová podpora zkvalitňuje výuku v mnoha ohledech efektivitě, objektivitě i přesnosti. Systém ISES je používán na 350 školách v ČR. Většina škol zatím preferuje jednu instalaci systému ve třídě. Většímu rozšíření těchto systémů brání stále ještě nedostatečná počítačová vybavenost učeben fyziky mnoha škol a stávající cena základních sestav systémů. Možnosti využití systému ISES ve výuce jsou limitovány především množstvím zakoupených čidel. Ve třídě je vhodné mít data-projektor, jinak všichni žáci obvykle dobře nevidí na monitor počítače.