Istruzioni per l'uso TEXAS INSTRUMENTS CBL 2 INTRODUCTION

[. . . ] Guida introduttiva al sistema CBL 2TM LabPro è un marchio di Vernier Software & Technology. Radio Shack è un marchio di Technology Properties, Inc. Norme di Sicurezza Osservare tutte le avvertenze, gli avvisi e le norme di sicurezza riportate sul prodotto e nella documentazione, al fine di ridurre i rischi di lesioni, folgorazioni o danni all'unità. Non tentare mai di rilevare le tensioni AC da una presa a muro. Collegando 115/230 Volt AC ad una sonda input si possono causare lesioni gravi o folgorazioni alle persone e danneggiare l'unità. [. . . ] In generale, due sono i motivi possibili: i dati sono sbagliati oppure la teoria è sbagliata. In questa esercitazione si cercano le fonti di errore sperimentali. Elencare diverse fonti possibili di errore legate all'esperimento. 6. Una possibile fonte di errore sperimentale è legata alla misura della distanza dall'estremità della sonda alla lampadina. Prendere diverse misure cercando di collocare l'estremità della sonda esattamente a 1 metro di distanza dalla lampadina. Descrivere la variazione nelle letture dell'intensità della luce. 7. Vi sono varie operazioni che si possono tentare per ridurre al minimo questa fonte di errore. Provare a studiare gli effetti degli errori di misura della distanza dall'estremità della sonda alla lampadina commettendo volutamente degli errori. Qual è l'effetto di un errore di 5 cm su una distanza supposta di 0. 5 metri? 9. Qual è l'effetto di un errore di 5 cm su una distanza supposta di 1 metro? 10. Un'altra fonte di errore è la presenza di un'altra sorgente di luce nella stanza. Provare a studiare gli effetti di questa fonte di errore introducendo volutamente un'altra luce e confrontando le misurazioni prese con questa luce ulteriore accesa e spenta. Come è possibile correggere la presenza di questa ulteriore luce nella stanza? Ripetere l'esperimento originale facendo tutto il possibile per ridurre al minimo l'errore nelle misurazioni. 46 GUIDA INTRODUTTIVA AL SISTEMA CBL 2TM © 2000, 2003 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED Sezione per l'insegnante Teoria Il rapporto tra l'intensità della luce e la distanza può essere descritto da una funzione della seguente forma I= A d2 ma esistono così tante potenziali fonti di errore che gli studenti probabilmente noteranno delle discrepanze tra le previsioni teoriche e i dati. Inoltre, è molto importante per gli studenti capire che non è possibile liquidare tutte queste discrepanze come "errori sperimentali". Obiettivo di questa esercitazione è proprio tentare di identificare e compensare l'errore sperimentale. Le principali fonti di errore che gli studenti dovranno identificare sono: Errori nella misura della distanza. La sonda non può essere azzerata, ciò significa che in assenza di luce la lettura potrebbe non essere zero. Un modo per far capire che non tutte le discrepanze possono essere liquidate come "errore sperimentale" consiste nel richiedere agli studenti di effettuare letture dell'intensità della luce utilizzando un lampada a fluorescenza. Poiché questo tipo di lampada non emette una luce costante (ma sfarfalla), queste misure risulteranno altalenanti. Risposte Dati campione con risposte campione: 1. Il grafico sembra la metà sinistra di una "U" (l'intensità cala rapidamente all'aumentare della distanza). 2. Distanza 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 3 3. 5 Intensità della luce 0. 228 0. 070 0. 034 0. 026 0. 020 0. 014 0. 013 © 2000, 2003 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED GUIDA INTRODUTTIVA AL SISTEMA CBL 2TM 47 3. La misura effettuata a 0. 5 metri dovrebbe essere 4 volte la misura effettuata a 1 metro di distanza. La misura effettuata a 1 metro dovrebbe essere quattro volte la misura effettuata a 2 metri di distanza. La misura effettua a 1. 5 metri dovrebbe essere quattro volte la misura effettuata a 3 metri. 4. [. . . ] Risultati Restituisce i dati senza convertirli Applica l'equazione di conversione ai dati (si deve inviare anche il comando 4) {1, 11, operazione, post elaborazione, (delta), equaz} Impostazione canale sonic operazione 0 1 2 3 4 Misura la distanza in metri Misura la distanza in metri Misura la distanza in piedi Misura la distanza in metri Risultati Resetta il canale Restituisce la distanza e il @tempo (RT* e NON-RT**) Restituisce la distanza e il @tempo (RT e NON-RT) Restituisce la distanza e il @tempo (RT e NON-RT) Restituisce la distanza, la velocità e il @tempo (RT) oppure la distanza e il @tempo (NON-RT) Restituisce la distanza, la velocità, l'accelerazione e il @tempo (RT) oppure la distanza e il @tempo(NON-RT) Restituisce la distanza, la velocità, l'accelerazione e il @tempo (RT) oppure la distanza e il @tempo(NON-RT) Restituisce la distanza, la velocità e il @tempo (RT) oppure la distanza e il @tempo (NON-RT) 5 Misura la distanza in piedi 6 Misura la distanza in metri 7 Misura la distanza in piedi *RT = REAL TIME **NON-RT = NON REAL TIME B-2 GUIDA INTRODUTTIVA AL SISTEMA CBL 2TM © 2000, 2003 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED post elaborazione 0 1 2 Nessuna d/dt d/dt e d 2/dt 2 Risultati Non esegue la post elaborazione (RT e NON-RT) Calcola e restituisce la derivata 1° dei dati (NON-RT) Calcola e restituire le derivate 1° e 2° (NON-RT) (delta) equaz 0 1 Off On Questo parametro viene ignorato. Risultati Restituisce i dati senza convertirli Comanda l'uso dell'ingresso della temperatura da parte dell'utente quando si effettuano i calcoli della velocità del suono (si deve inviare anche il comando 4 per l'ingresso della temperatura) Quando si programma il canale 21 (ingresso digitale), usare la sintassi riportata di seguito: {1, 21, operazione} operazione 0 1 Off On Quando si programma il canale 31 (uscita digitale), usare la sintassi riportata di seguito: {1, 31, operazione, lista di valori } operazione 0 1-32 Cancella il canale fino alla successiva riprogrammazione Conteggio: numero di elementi di dati nella lista lista di valori Elenca l'uscita dei valori al canale di uscita digitale Nota: nella lista di valori deve esiste un elemento per ciascun conteggio. Comando 2 Tipo di dati Questo comando non viene mai utilizzato e non deve essere inviato. Tuttavia, è incluso per la compatibilità con i precedenti programmi CBL. Comando 3 {3, . 1} Impostazione della modalità di trigger Ripete l'ultimo comando 3 (viene usato per raccogliere rapidamente nuovi dati) © 2000, 2003 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED GUIDA INTRODUTTIVA AL SISTEMA CBL 2TM B-3 {3, tempocamp, numpunti, tipotrig, cantrig, sogliatrig, premem, (clockest), temporeg, filtro, fastmode} tempocamp da >0 a 16000 0. 5 default Risultati Specifica il numero di secondi tra i campioni numpunti -1 0 da 1 a 12, 000 Non valido Risultati Specifica la modalità REAL TIME Restituisce un messaggio di errore Specifica la modalità NON REAL TIME e il numero di punti raccolti tipotrig 0 1 2 3 4 5 6 Trigger immediata Trigger manuale Fronte ascendente/ Fronte ascendente Fronte discendente/ Fronte discendente Fronte ascendente/ Fronte discendente Fronte discendente/ Fronte ascendente Singolo campione Risultati Registra i dati subito dopo il comando GET Registra i dati quando viene premuto il tasto START/STOP Registra i dati dopo che l'ingresso attraversa la tensione di soglia Registra i dati dopo che l'ingresso attraversa la tensione di soglia Registra i dati dopo che l'ingresso attraversa la tensione di soglia Registra i dati dopo che l'ingresso attraversa la tensione di soglia Registra un punto dati ogni volta che viene premuto il tasto START/STOP cantrig 0 1 Hardware o software Risultati Disattiva il trigger Trigger sul canale 1; il canale deve essere attivo (trigger hardware solo per le operazioni 5, 6, 7 del comando 1; attivazione software per tutti gli atri comandi) Trigger sul canale 2; il canale deve essere attivo Trigger sul canale 3; il canale deve essere attivo Trigger sul canale 11; il canale deve essere attivo 2 3 11 Solo software Solo software Solo software sogliaatt da - limite canale a + limite canale Risultati Inizia la registrazione dei dati secondo quanto specificato in tipotrig [il limite canale viene determinato dal sensore collegato al canale] 1V default premem da 0% a 100% Risultati La percentuale specificata dei dati risale a prima dell'evento di trigger. (clockest) Questo parametro viene ignorato B-4 GUIDA INTRODUTTIVA AL SISTEMA CBL 2TM © 2000, 2003 TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED temporeg 0 1 Nessuno Assoluto Risultati Non registra il tempo durante il campionamento Registra il tempo assoluto 2 Relativo Registra il tempo relativo Nota: questo valore predefinito è diverso da quello del CBL originale che era 0. filtro 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 *RT = REAL TIME **NON-RT = NON REAL TIME Nessun filtro Risultati Disattiva il processo di filtraggio (RT* e NON-RT**) Usa il filtro di Savitzsky-Golay a 5 punti (NON-RT) Usa il filtro di Savitzsky-Golay a 9 punti (NON-RT) Usa il filtro di Savitzsky-Golay a 17 punti (NON-RT) Usa il filtro di Savitzsky-Golay a 29 punti (NON-RT) Usa il filtro di Median Pruning a 3 punti (NON-RT) Usa il filtro di Median Pruning a 5 punti (NON-RT) Usa il filtro Light Realtime tracking (RT) Usa il filtro Medium Realtime tracking (RT) Usa il filtro Heavy Realtime tracking (RT) fastmode 0 1 OFF ON Risultati Opera in modalità normale Opera in modalità di campionatura veloce Nota: in FASTMODE, può essere attivo solo un canale, che deve essere analogico. Il campionamento in questa modalità può raggiungere la velocità di 20ms/campione. [. . . ]