PC-Interfacetechnik

Zusammenfassung

Bevor wir uns näher mit technischen Details von PC-Interfacesystemen beschäftigen, wollen wir die Anforderungen an ein Interface für computergestützte Experimente aufzeigen. Das Gros der in der physikalischen Ausbildung durchgeführten Versuche erfordert Interfacesysteme geringer oder mittlerer Leistungsfähigkeit. Komplexere Meßsysteme aus der industriellen Meßtechnik [ZAK81] werden für experimentelle Anwendungen in der Lehre normalerweise nicht benötigt. Wir haben beim Einsatz von Meßinterfaces in der Hochschulausbildung [ASC90] [LIN91] die Erfahrung gemacht, daß die meisten physikalischen Anwendungen nur wenige Interfacefunktionen voraussetzen. Ein- oder mehrkanalige analoge Eingänge bilden die Schnittstelle zu einer großen Anzahl von Sensoren, die physikalische Größen direkt oder indirekt aufnehmen und in elektrische Signale umwandeln. Dabei stellen Experimente, bei denen mehrere analoge Sensoren gleichzeitig ausgelesen werden, eher die Ausnahme dar. Als Beispiel sei die Aufnahme von gekoppelten elektrischen oder mechanischen Schwingungen genannt. Digitale Eingänge werden häufig für Zeitmessungen mit Lichtschranken oder Kontaktschaltern (vgl. Kapitel 3.3.2) verwendet. Eine weitere Anwendung ist die Anbindung von Sensoren mit pulsweitenmoduliertem Ausgang (PWM), bei denen die Dauer eines digitalen Pulses ein Maß für den Meßwert ist. Digitale Ausgänge erlauben die Erzeugung von Taktfolgen und Peaks (vgl. Kapitel 5.3.4), im Bereich Steuern und Regeln lassen sich Relais schalten oder Stellgrößen digital einstellen.