MiLAB Android. Uživatelská příručka Verze Copyright 2015 Czech translation: MORAVIA Consulting s.r.o

MiLAB™ Android

Uživatelská příručka Verze 1.71 © Copyright 2015 – Czech translation: MORAVIA Consulting s.r.o.

Obsah Úvod ........................................................................................................................................................ 2 MiLAB™.................................................................................................................................................... 2 Hlavní obrazovka ..................................................................................................................................... 3 Připojení externího senzoru .................................................................................................................... 7 Nastavení vzorkovací frekvence a doby trvání ........................................................................................ 8 Vzorkování ............................................................................................................................................... 9 Podmínečné měření ................................................................................................................................ 9 Ruční vzorkování.................................................................................................................................... 10 Nastavení veličiny na ose x .................................................................................................................... 11 Jednotlivé události s měřením času ...................................................................................................... 12 Predikce ................................................................................................................................................. 14 Archiv měření a přístup k dřívějším měřením ....................................................................................... 15 Panel zobrazení dat ............................................................................................................................... 16 Zobrazení dat více způsoby ................................................................................................................... 20 Práce s grafy .......................................................................................................................................... 21 Práce s funkcemi ................................................................................................................................... 22 Práce s více senzory ............................................................................................................................... 25 Práce se soubory ................................................................................................................................... 27 Práce s vestavěnými senzory ................................................................................................................. 28 Kalibrace senzorů .................................................................................................................................. 31 Právní ujednání ...................................................................................................................................... 33

1

Úvod MiLAB™ MiLABTM je výkonná aplikace pro sběr a analýzu dat, která je kompatibilní se senzory značky einstein™ a která umožňuje z jakéhokoliv zařízení s OS Android vytvořit vědeckou laboratoř.

Mezi nejpodstatnější rysy aplikace MiLABTM patří: 1. 2. 3. 4.

Sběr dat a jejich zobrazení v reálném čase. Zobrazení dat v grafech, tabulkách a měřidlech. Analýza dat. Export dat ve formátu CSV, případně jako soubor mlb.

Instalace aplikace na zařízení s OS Android: 1. Vyberte aplikaci Obchod Play z hlavní nabídky systému Android. 2. V aplikaci Obchod Play klepněte kamkoli do horního okna:

3. Zadejte "MiLAB" do vyhledávacího pole a klikněte na tlačítko na klávesnici. 4. Aplikace MiLAB se zobrazí v seznamu jako první, klikněte na ni a zobrazíte další podrobnosti:

5. Pro instalaci klikněte na Instalovat. POZN.: Pokud se vám namísto Instalovat zobrazí Aktualizovat, Odinstalovat nebo Otevřít, pak už v zařízení aplikaci MiLABTM nainstalovanou máte a můžete si nainstalovat nejnovější verzi kliknutím na Aktualizovat. 6. Klikněte na Přijmout ve všech dalších oknech, které se zobrazí. Aplikace MiLABTM se začne stahovat a instalovat na vašem zařízení s OS Android. Ikona aplikace MiLABTM (

) se zobrazí na domovské obrazovce, jakmile je instalace hotová.

2

Hlavní obrazovka Hlavní obrazovka aplikace MiLABTM je rozdělena na 5 různých částí:

Práce se soubory

Matematické funkce Graf / tabulka měření

Ovládací panel senzorů

Zobrazení dat Ovládací panel senzorů

Ovládací panel senzorů umožňuje spustit a pojmenovat jednotlivá měření, nastavovat parametry senzorů a prohlížet si předchozí měření.

3

Spuštění měření • Kliknutím na tlačítko • Tlačítko se změní na

vlevo od názvu senzoru vyberte požadované senzory. . Senzor je nyní vybraný pro měření.

• Klikněte na tlačítko

a nastavte Frekvenci a Trvání měření.

• Kliknutím na tlačítko (Start) zahájíte měření. MiLAB začne nahrávat data ze všech vybraných senzorů, dokud nevyprší nastavená doba trvání měření. • Klikněte na tlačítko (Uložit) v menu Práce se soubory a uložte si měření. • Po kliknutí se tlačítko (Start) změní v tlačítko Stop ( měření i před koncem nastavené doby trvání.

). Kliknutím na Stop zastavíte kdykoli

POZN.: Aby šlo měření spustit, musí být vybraný alespoň jeden senzor. Pokud nejsou vybrány žádné senzory, zobrazí se tato chybová zpráva:

Aktuální měření Po ukončení měření lze kliknutím na tlačítko aktuálního měření ( senzorů na panel aktuálního měření.

) přeměnit ovládací panel

V panelu aktuálního měření vidíte všechny informace o posledním proběhlém měření: • senzory, které byly pro měření použity • frekvenci, trvání a počet vzorků měření • matematické funkce, které byly dodatečně použity k úpravě naměřených dat (více informací viz kapitola Práce s funkcemi) Výběrem tlačítka zapnete či vypnete zobrazení dat ze senzoru nebo zobrazení funkce. Kliknutím na tlačítko se vrátíte zpět do ovládacího panelu senzorů. 4

Textové pole (viz výše) obsahuje název aktuálního měření. Ve výchozím nastavení je měření pojmenováno podle data a času, kdy proběhlo. Název můžete změnit kliknutím do textového pole, zobrazí se klávesnice, pomocí které můžete zadat název dle vlastní volby. Po zadání názvu klikněte na Hotovo. Pokud si měření uložíte, pod tímto názvem bude uloženo do archivu.

Ovládací panel senzorů V ovládacím panelu je k dispozici seznam všech aktuálně dostupných senzorů. Pokud je senzorů více než 4, je třeba seznam pohybem prstu posunout dále a zobrazí se další dostupné senzory:

Volba senzoru • Klikněte na tlačítko pro výběr či zrušení výběru senzoru. Zaškrtnutím jsou označeny aktivní senzory, kterými se bude měřit. • Kliknutím na tlačítko (Nastavení senzoru) vedle názvu senzoru zobrazíte vlastnosti senzoru a je možné zde změnit některá nastavení – škálu, jednotky, viz dále. • Barva tohoto tlačítka (např. ) určuje barvu křivky tohoto senzoru v grafu. Nastavení senzoru Některými senzory lze měřit více veličin najednou, např. senzorem zrychlení či tepové frekvence. Tažením tlačítka z pozice do pozice vyberte všechny veličiny, které chcete daným senzorem současně měřit:

5

Chcete-li změnit škálu senzoru, klikněte do pole mezi dvěma vodorovnými čarami (v obrázku viz 0.0 – 600.0 lx) a rolujte seznam prstem nahoru či dolů pro výběr požadované škály.

Chcete-li senzor kalibrovat, některé senzory umožňují dvoubodovou manuální kalibraci:

Některé senzory umožňují kalibraci metodou Nastavit jako nulu, více viz kapitola „Kalibrace senzorů“ na str. 31.

Ačkoliv MiLAB právě nezaznamenává data, zde se v reálném čase zobrazují aktuální data ze senzoru. 6

Připojení externího senzoru Ke všem měřícím rozhraním platformy einstein™ lze připojit všechny externí senzory einstein™. Pro připojení externího senzoru: • Připojte jeden konec bílého mini-USB kabelu k senzoru a druhý zapojte do jednoho ze 4 portů s označením 1, 2, 3 a 4 na vašem měřícím rozhraní einstein™. • Název senzoru by se měl objevit v seznamu senzorů. Pak ho lze vybrat, stejně jako vestavěné senzory, pro měření. • Všechny starší DT senzory vyžadují speciální adaptér pro připojení k rozhraní einstein ™. V takovém případě je zpravidla nutné detekovat externí senzor ručně. V seznamu senzorů se objeví externí senzor jako nová položka Prázdné.

• Klikněte na položku Prázdné a zobrazí se rolovací seznam senzorů:

• Vyberte v seznamu senzorů ten, který jste připojili, a pak klikněte mimo seznam pro návrat na hlavní obrazovku.

7

Nastavení vzorkovací frekvence a doby trvání Pro každé měření je třeba nastavit vzorkovací frekvenci a dobu trvání, počet vzorků se vypočítá automaticky.

Chcete-li změnit vzorkovací frekvenci či dobu trvání: • Kliknutím na tlačítko

pod seznamem senzorů (vedle Frekvence) otevřete okno, kde lze nastavit

parametry měření. • Klikněte do pole mezi dvěma vodorovnými čarami (v obrázku viz 10 vzorků/s) a rolujte seznam prstem nahoru či dolů pro výběr požadované vzorkovací frekvence:

• Pro nastavení doby trvání klikněte do jednoho ze tří polí mezi dvěma vodorovnými čarami (v obrázku viz 0:0:50) a rolováním nastavte požadovaný počet hodin, minut a vteřin:

• Všimněte si, že počet vzorků je závislý na vzorkovací frekvence a době trvání. 8

Vzorkování Vzorkovací frekvence by měla být stanovena na základě frekvence vzorkovaného signálu. Např. Při měření zvuku by měla být nastavena nejvyšší možná vzorkovací frekvence. Při měření pokojové teploty lze nastavit frekvenci jednou za sekundu, nebo ještě méně, v závislosti na rychlosti očekávaných změn teploty. V případě, že je měřený signál periodický (např. kmitání závaží na pružině), vzorkovací frekvence by měla být nejméně dvojnásobná oproti frekvenci signálu. Pokud budeme chtít dosáhnout extrémně detailního grafu, pak by měla být vzorkovací frekvence cca 20násobná oproti očekávané frekvenci signálu. Poté, co měření proběhne, již ho nelze „převzorkovat“ na vyšší vzorkovací frekvenci. POZN.: Pokud vzorkovací frekvence není větší než dvojnásobek frekvence periodického signálu, může dojít k tzv. aliasingu, tedy ke ztrátě informace při převodu spojitého signálu na nespojitý. V takovém případě se zobrazí graf s mnohem nižší vzorkovací frekvencí, než bylo zadáno.

Podmínečné měření Někdy je vhodné spustit měření až ve chvíli, kdy je splněna určitá podmínka. Např. když roztok při chemické reakci dosáhne určité teploty. Jen některé senzory umožňují podmínečné měření. Chcete-li nastavit podmínku: • Klikněte na tlačítko pod seznamem senzorů (vedle Frekvence). • Pro zobrazení menu s podmínkou klikněte na tlačítko

(Podmínečné měření).

• Z rozbalovacího seznamu vyberte název senzoru. • Zvolte, kdy bude měření spuštěno: POD nebo NAD (nastavenou hodnotou). • Vepište číselnou hodnotu do řádku, kde je zobrazena 0. • Klikněte na tlačítko OK. • Měření bude spuštěno právě tehdy, pokud bude splněna podmínka a vybraný senzor naměří hodnotu, která bude pod, resp. nad hodnotou, kterou jsme nastavili.

9

Ruční vzorkování U některých měření nezáleží na jejich časovém průběhu, a tak je vhodné využít ruční vzorkování. Tento režim použijte pro:  Měření, která nejsou závislá na čase (např. všechna měření s iontově selektivními elektrodami)  Měření, při kterých musíte zastavit sběr dat po každém vzorku, aby bylo možné změnit experimentální sestavu (např. pH pěti různých roztoků). Chcete-li měřit metodou ručního vzorkování: • Klikněte na tlačítko pod seznamem senzorů (vedle Frekvence). • Pro výběr režimu ručního vzorkování klikněte na tlačítko

(Ruční vzorkování).

• Kliknutím na tlačítko (Start) zahájíte měření. Po každém kliknutí na tlačítko naměříte aktuální hodnoty ze všech vybraných senzorů a na ose x se zároveň zobrazí číslo vzorku. • Pro ukončení měření podržte tlačítko , dokud šedivý okraj tlačítka celý nezčervená: Pak tlačítko uvolněte a měření je ukončeno.

Nastavením tlačítka Vlastní hodnoty do pozice aktivujete režim ručního zadávání: postupně lze zadat manuálně všechny hodnoty, které chcete zanést na osu x. Každá zadaná hodnota bude automaticky přirazena právě odebranému vzorku. Zároveň lze určit popisek osy x (tedy veličinu, jejíž hodnoty budeme na osu x zadávat) a jednotku této veličiny.

10

Pokud máme aktivován režim ručního zadávání a definovaný popisek osy x a jednotky: • Kliknutím na tlačítko (Dále) zahájíte měření. • Objeví se okno, zadejte ručně první hodnotu, která bude zanesena na ose x a klikněte na

:

• Kliknutím na tlačítko naměříte aktuální hodnoty ze všech vybraných senzorů, v grafu se tyto naměřené hodnoty přiřadí k první ručně zadané hodnotě. • Znovu se objeví okno, viz obrázek výše. Pokračujte stejným způsobem jako v předchozích bodech, dokud nezadáte a nenaměříte všechny požadované hodnoty. • Pro ukončení měření podržte tlačítko , dokud šedivý okraj tlačítka celý nezčervená: Pak tlačítko uvolněte a měření je ukončeno. Ukázka ručního vzorkování s vlastními hodnotami:

Nastavení veličiny na ose x Pokud se chystáme měřit více než jedním senzorem, je možné si navolit, která měřená veličina bude znázorněna na ose x. To je vhodné zejména pro měření, kde je potřeba zobrazit závislost jedné měřené veličiny na jiné (např. voltampérová charakteristika diody, závislost tlaku plynu na objemu). Čas nebude v grafu vůbec znázorněný. • Klikněte na tlačítko pod seznamem senzorů (vedle Frekvence). • Klikněte na pole Čas (případně Číslo vzorku v případě ručního vzorkování a vyberte senzor, jehož naměřené hodnoty se budou zobrazovat na ose x.

11

Jednotlivé události s měřením času Tento speciální režim je určený výhradně pro měření, ve kterých využijete pouze dva typy senzorů: optickou bránu (ENFTG137) a kladku (ENSMP-A122). Režim nabízí různé metody, jak analyzovat vaše měření. V některých měřeních bude třeba zadat rozměr pohybujícího se tělesa nebo vzdálenost mezi dvěma optickými branami, aby bylo možné provést výpočet rychlosti a zrychlení. Pro chcete měřit v režimu jednotlivých událostí s měřením času: • Připojte optickou bránu (jednu či dvě) nebo kladku k zařízení einstein™LabMate™/einstein™Tablet. • Klikněte na tlačítko pod seznamem senzorů (vedle Frekvence). • Pro výběr režimu jednotlivých událostí klikněte na tlačítko

.

• Vyberte, zda chcete měřit čas, rychlost nebo zrychlení.

• Jestliže jste se rozhodli měřit čas, musíte následně vybrat jednu z voleb: V jedné bráně, Mezi dvěma branami nebo Kyvadlo. • Pokud jste se rozhodli pro měření rychlosti, pak musíte vybrat jednu z voleb: V jedné bráně nebo Mezi dvěma branami. Dále je třeba vyplnit vzdálenost mezi branami v cm. • Pokud jste si vybrali měření zrychlení, pak musíte vybrat jednu z voleb: V jedné bráně nebo Mezi dvěma branami. Dále je třeba vyplnit šířku vlajek v cm, které používáte. • Kliknutím na tlačítko

(Start) zahájíte měření.

12

Podrobnosti jednotlivých metod: Čas V jedné bráně Měří čas, který vlajka na vozíku potřebuje k průchodu optické brány. Mezi dvěma branami Měří čas, který vlajka na vozíku potřebuje k přesunu z jedné optické brány do druhé (čas mezi zablokováním infračerveného paprsku v první a druhé bráně). Kyvadlo Měří dobu kmitu, tedy časovou periodu kmitajícího tělesa (časový interval mezi zablokováním infračerveného paprsku v bráně poprvé a potřetí). Rychlost V jedné bráně Měří čas, který vlajka na vozíku potřebuje k průchodu optické brány, a následně vypočítá rychlost vlajky. Je třeba zadat šířku vlajky. Mezi dvěma branami Měří čas, který vlajka na vozíku potřebuje k přesunu z jedné optické brány do druhé, a následně vypočítá průměrnou rychlost vlajky. Je třeba zadat vzdálenost mezi branami. Zrychlení V jedné bráně K pohybujícímu se vozíku musí být připevněny dvě vlajky, viz obrázek. MiLAB měří čas průjezdu obou vlajek optickou branou a vypočítá zrychlení vozíku. Je třeba zadat šířku vlajky. Mezi dvěma branami Měří čas průjezdu první bránou, dále čas, který vlajka na vozíku potřebuje k přesunu z jedné optické brány do druhé, dále čas průjezdu druhou bránou. Následně je vypočítáno průměrné zrychlení vozíku. Je třeba zadat šířku vlajky. Ukázka měření rychlosti mezi dvěma optickými branami:

13

Predikce Tento režim umožňuje kreslit odhad (predikci) měření přímo do grafu a pak zobrazit srovnání se skutečným měřením. • Nastavením tlačítka Predikce do pozice predikování, tedy odhadu měření. • Kliknutím na tlačítko

aktivujete režim

(Dále) potvrdíte nastavení.

• Kliknutím na tlačítko Predikce ( ) spustíte kreslení odhadu. • Tažením si nastavte osu y tak, aby v průsečíku osy x a osy y se nacházela hodnota, na které chcete začít kreslit váš odhad. • Položte prst na tlačítko s ikonou senzoru a tažením doprava postupně vykreslete váš odhad.

• Opětovným kliknutím na tlačítko s ikonou senzoru a tažením vpravo pokračujte v kreslení odhadu.

• Kliknutím na tlačítko

(Start) spusťte měření a sledujte, jak přesný byl váš odhad.

POZN.: Pouze režim automatické měření umožňuje predikci. 14

Archiv měření a přístup k dřívějším měřením Poté, co spustíte měření, ihned se vedle tlačítka Start objeví tlačítko s číslem. Toto číslo označuje měření, které právě probíhá.

Pokud na číselné tlačítko kliknete, toto měření se otevře na hlavní obrazovce, a to včetně grafu, nastavení měření a použitých senzorů. Tímto způsobem si můžete kdykoli zobrazit data z libovolného předchozího měření. POZOR! Tlačítka s čísly (všechna proběhlá měření) jsou nenávratně vymazána ve chvíli, kdy zavřete aplikaci MiLAB! Pokud chcete celou várku předchozích měření najednou zálohovat, klikněte před ukončením MiLABu na tlačítko (Uložit) a celá várka (tzn. všechna očíslovaná měření) se vám uloží do archivu, viz dále. Otevření archivu Pro vstup do archivu klikněte na tlačítko

.

Otevře se seznam všech zálohovaných měření:

Klikněte na název měření, které chcete zobrazit. Zálohované měření se otevře na hlavní obrazovce, a to včetně grafu, nastavení měření a použitých senzorů. Součástí otevřeného měření je celá várka měření, tedy i tlačítka s čísly, viz odstavec výše. Zavření archivu Pokud chcete archiv zavřít, klikněte na tlačítko panel senzorů.

vedle Spuštění a tím se vám opět zobrazí ovládací

Hledání v archivu Chcete-li najít v archivu nějaké měření: • Klikněte do pole pro vyhledávání a zobrazí se klávesnice. • Zadejte název měření, které hledáte, a klikněte na tlačítko Hotovo. • Výsledky se ihned zobrazí pod polem pro vyhledávání. • Pokud na název vyhledaného měření kliknete, uložené měření se otevře na hlavní obrazovce, a to včetně grafu, nastavení měření a použitých senzorů.

15

Panel zobrazení dat

Tlačítka na panelu zobrazení dat vám umožní přizpůsobit hlavní obrazovku MiLABu vašim potřebám. Jedním kliknutím můžete otevřít či zavřít graf měření, tabulku, měřidla, mapu a editor poznámek. POZN.: Alespoň jedno z 5 výše jmenovaných zobrazení musí být stále otevřeno. Ikona zobrazí pouze v případě, že videokamera v seznamu senzorů je vybrána pro měření (

(Video) se ).

Návrat na hlavní obrazovku Klikněte na tlačítko (Domů) pro zobrazení či skrytí ovládacího panelu senzorů. Pokud je ovládací panel senzorů zobrazený, v tomto manuálu to označujeme jako „hlavní obrazovku“ aplikace. Zobrazení grafů Grafy jsou nejběžnějším způsobem zobrazení dat. Ve výchozím nastavení běží měření vždy v grafickém zobrazení, kdy hlavním okně programu vidíme v grafu průběh měřené veličiny v závislosti na čase. Více informací viz str. 21, kapitola „Práce s grafy“. Klikněte na tlačítko (

) pro zobrazení či skrytí okna s grafem:

Styl čáry Kliknutím na tlačítko

rozbalíte okno, kde je možné upravit vzhled

grafu. Kliknutím na jednotlivé ikony vyberte čáru grafu (spojitá bez bodů, spojitá s body, pouze body). Kliknutím na vybranou veličinu pod nápisem Osa x: lze zvolit veličinu, která bude zobrazena na ose x. Výchozí veličinou je Čas. Okno zavřete kliknutím na vybranou položku, nebo kliknutím kamkoli mimo okno (na hlavní obrazovce MiLABu). 16

Zobrazení tabulek Další možností zobrazení měřených dat je ve formátu tabulky. Klikněte na tlačítko (

) pro

zobrazení či skrytí okna s tabulkou:

Zobrazení měřidel Měřidla jsou nejjednodušším způsobem, jak zobrazit data. Umožňují zobrazovat v reálném čase aktuálně naměřené hodnoty z vybraných senzorů. Měřidel využijeme zejména v pokusech, kdy nás zajímá pouze aktuálně naměřená hodnota. Klikněte na tlačítko (

) pro zobrazení či skrytí okna s měřidly:

17

V MiLABu jsou na výběr 4 typy měřidel:

Analogové

Sloupcové

Digitální

Barevné

Pro změnu typu klikněte na libovolné měřidlo a zobrazí se toto okno:

Chcete-li změnit typ měřidla, jednoduše klikněte na některou z ikon a měřidlo se změní na požadovaný typ. MiLAB může zobrazit až čtyři měřidla současně.

Zobrazení mapy U některých pokusů může záležet na vaší aktuální poloze a je užitečné si zobrazit mapu. Klikněte na tlačítko (

) pro zobrazení či skrytí okna s mapou:

Více informací viz str. 28, kapitola „Práce s vestavěnými senzory“. 18

Psaní poznámek V průběhu pokusu nebo při analýze dat je někdy užitečné si psát poznámky. Později se tyto poznámky mohou stát podkladem pro závěry z měření a pro psaní laboratorních protokolů. Chcete-li napsat poznámku, klikněte na tlačítko ( ), čímž se otevře okno s prázdnou poznámkou:

Po kliknutí do okna se vám otevře klávesnice. Kliknutím na tlačítko ( ) klávesnici zavřete. Při uložení měření o poznámky nepřijdete, vaše poznámky se uloží jako součást tohoto měření. Kliknutím na tlačítko ( ) zobrazíte informace o aktuální verzi aplikace. Klikněte na tlačítko (

) pro zobrazení či skrytí menu nápovědy:

Kliknutím na jednotlivé položky zobrazíte podrobnosti o funkci tohoto tlačítka. 19

Zobrazení okna s videem Pokud je videokamera vybrána pro měření ( Klikněte na tlačítko (

), v panelu zobrazení dat se zobrazí ikona

(Video).

) pro zobrazení či skrytí okna s videozáznamem. Více viz strana 30.

Zobrazení dat více způsoby Jednou z nejužitečnějších funkcí je možnost zobrazit měřená data více způsoby najednou. Můžete současně zobrazit graf, tabulku, měřidla, poznámky i mapu. Chcete-li zobrazit data v různých formátech: • Klikněte na požadovaná tlačítka jedno po druhém. • Opětovným kliknutím na příslušné tlačítko toto zobrazení zavřete. • Pokud je otevřeno více zobrazení najednou, bude jedno zobrazeno jako hlavní a až 4 další v pravém podokně. • Chcete-li přesunout okno se zobrazením, klikněte na požadované okno a podržte, dokud rámeček okna nezčervená. Poté přetáhněte toto okno na požadované místo. POZN.: Alespoň jedno zobrazení musí být vždy zvolené.

20

Práce s grafy V grafu se nám v reálném čase zobrazuje průběh aktuálního měření. Data z jednoho či více senzorů se nám zobrazují na ose y (svislá osa) v závislosti na čase, který je na ose x (vodorovná osa). Ve výchozím nastavení je měřítko grafu voleno automaticky tak, aby byl vždy zobrazen celý graf. Chcete-li přiblížit některou z částí grafu, dotkněte se obrazovky dvěma prsty a pohybujte jimi směrem od sebe. Chcete-li graf oddálit, dvěma prsty pohybujte směrem k sobě. Stejným způsobem lze zmenšit či zvětšit měřítko na osách grafu, jen musíme prsty položit na osu a pohybovat jimi jen ve směru osy.

Pohyb prsty pro oddálení

Pohyb prsty pro přiblížení

Dvojitým kliknutím do grafu se vrátíte k původnímu automatickému měřítku grafu. Můžete také graf libovolně posunout dotykem a tažením. Analýza grafu Analýza naměřených dat je jednou z nejdůležitějších funkcí aplikace MiLAB. Pro analýzu dat v grafu: • Proveďte vaše měření. • Nyní již lze vložit jeden až dva kurzory pro základní analýzu dat v grafu, viz dále. • Po vložení kurzoru je aktivní tlačítko ( ), které otevírá menu funkcí s matematickými a statistickými nástroji pro dodatečnou úpravu dat, viz dále. Práce s kurzory • Vyberte alespoň jeden bod v grafu – kliknutím na křivku měření vložte tzv. kurzor. • Jeden kurzor slouží k zobrazení souřadnic vybraného bodu nebo pro výběr křivky:

21

• Do grafu můžete vložit až dva kurzory najednou. Některé funkce vyžadují body dva, v tom případě musí být oba kurzory na stejné křivce. Poté, co je první kurzor umístěn, klikněte na libovolný bod na stejné křivce:

• Pod grafem se nám zobrazí informace o vzájemné poloze kurzorů: Hodnota dx udává vzdálenost mezi 2 kurzory na ose x, hodnota dy vzdálenost mezi kurzory na ose y. Přesunutí kurzoru • Podržte prst na kurzoru a táhněte jej doleva či doprava na jedné křivce. • Klikněte na křivku jiného senzoru, a tak se přesune kurzor na tuto křivku. Odstranění kurzorů • Podržte prst na kurzoru a rychlým pohybem směrem kamkoli ven z obrazovky ho „odhoďte“. • Kurzor tak z křivky zmizí.

Práce s funkcemi Po vložení kurzoru na křivku se automaticky aktivuje tlačítko (

).

Stisknutím tohoto tlačítka se otevře menu funkcí s nástroji pro dodatečnou úpravu dat a analýzu: Klikněte na vybranou položku pro použití funkce.

22

Seznam funkcí V níže uvedených vzorcích představují G1 a G2 vybrané soubory dat, A, B a C jsou konstanty, které lze zadat.

Absolutní hodnota:

y  A BG1 Nakreslí křivku absolutních hodnot souboru dat.

Sčítání:

y  AG1  BG2

Nakreslí křivku sečtením hodnot dvou datových souborů. Aproximace křivkou: Derivace:

Proloží křivkou část grafu vymezenou dvěma kurzory. Aproximační křivka může být exponenciální, lineární, polynomická nebo kvadratická.

yn 

y n 1  y n 1 1 , t  2 t sampling rate

Nakreslí tečnu pro každé tři po sobě jdoucí body souboru dat. Při vysoké vzorkovací frekvenci a malém t mohou být výsledky zkreslené, doporučuje se zvolit část grafu s „hladším“ průběhem. Dělení:

y

AG1 BG 2

Nakreslí křivku podílu hodnot dvou datových souborů. e^x:

y  Ae BG1  C Nakreslí křivku umocněním čísla e hodnotami souboru dat.

Integrál:

y  A  B  G1t

Nakreslí křivku, ve které každý bod je diskrétní integrál všech předchozích bodů v souboru dat. Lineární funkce:

ln:

y  AG1  B

Nakreslí křivku po lineárním posunutí souboru dat. Tato funkce je užitečná, pokud chcete změnit všechny body souboru dat, aby graf zůstal stejný. y  A ln( BG1 )

Nakreslí křivku přirozeného logaritmu souboru dat. Argument BG1 ≥ 0.

23

log10:

y  A log 10 ( BG1 ) Nakreslí křivku logaritmu o základu 10 souboru dat. Argument BG1 ≥ 0.

Násobení:

y  AG1  BG 2

Nakreslí křivku součinu hodnot dvou datových souborů. Odčítání:

y  AG1  BG2

Nakreslí křivku odečtením hodnot dvou datových souborů. Mocnina:

y  A(BG1 ) 2 Nakreslí křivku umocněním hodnot souboru dat.

Odmocnina:

y  A BG1  C Nakreslí křivku odmocněním hodnot souboru dat. Argument BG1 + C ≥ 0.

Inverzní funkce:

y

A C G1  B

Nakreslí křivku převrácením hodnot souboru dat.

Po volbě funkce z menu se v okně grafu objeví nová křivka, která zobrazuje výsledky. Některé funkce, jako je např. Odčítání, vyžadují porovnání dvou souborů dat. Chcete-li porovnat dva soubory dat: • Umístěte dva kurzory na jednu křivku. • Klepněte na tlačítko (

).

• Klepněte na tlačítko vedle zvolené funkce (např. Odčítání). • V rozbalovacím menu u položky G1 bude automaticky zvolená křivka, kterou jste vybrali. • Použijte rozbalovací menu u položky G2 a vyberte křivku, se kterou ji chcete porovnat:

24

• Klikněte na OK. • V okně grafu se objeví nová křivka reprezentující výsledky:

Práce s více senzory Jeden senzor Pokud měříme pouze jedním senzorem, zobrazí se osa y s měřenou veličinou na levé straně.

25

Dva senzory Pokud měříme dvěma senzory, zobrazí se dvě osy y, jedna na levé a jedna na pravé straně. Osa y vlevo patří k datům z prvního senzoru a osa y vpravo k druhému senzoru.

Tři a více senzorů Pokud měříme 3 a více senzory, zobrazí se dvě osy y, jedna na levé a jedna na pravé straně. Osa y vlevo patří k datům z prvního senzoru, osa y vpravo k datům z druhého senzoru. Chcete-li změnit osu y a zobrazit osu patřící k jinému senzoru, umístěte kurzor na křivku požadovaného senzoru. Osa y k datům z tohoto senzoru se zobrazí vpravo.

26

Práce se soubory Toto menu umožňuje ukládat, mazat, exportovat a sdílet jednotlivá měření.

Uložení experimentu Poté, co ukončíte měření, kliknutím na tlačítko ( ) se vaše měření uloží do archivu. Měření si předtím lze ještě pojmenovat, pokud to neuděláte, měření se uloží a pojmenuje podle aktuálního času a data. Při ukončení aplikace MiLAB budete vyzváni k uložení vašich neuložených měření: Vytvoření nového měření Klikněte na tlačítko ( ) pro vytvoření nového experimentu. Předtím budete vyzváni k uložení svého aktuálního měření:

Smazání měření Smazat lze pouze uložená měření. Otevřete vybrané měření z archivu a klikněte na tlačítko (

).

Budete vyzváni k potvrzení smazání:

Exportování měření Klikněte na tlačítko (

). Následně vyberte

jednu z možností:

Sdílet data lze pomocí několika aplikací (např. Gmail), otevřít data lze pouze v případě, že máte nainstalován tabulkový editor. Vhodnou aplikací (v základní verzi zdarma) je např. AndrOpen Office, WPS Office. Obě aplikace umožňují otvírat tabulky ve formátu CSV a dále s nimi pracovat.

27

Sdílení měření Klikněte na tlačítko (

). Následně vyberte jednu z možností:

Práce s vestavěnými senzory 1) GPS Všechny tablety dnes obsahují Global Positioning System (GPS), který umí aplikace MiLAB využít jako senzor aktuální polohy. V seznamu senzorů se tento senzor objevuje pod názvem „GPS“. Tento senzor umožňuje změřit zeměpisnou šířku, délku, nadmořskou výšku, rychlost, azimut a čas. Měřící rozhraní LabMate+ neobsahuje GPS senzor. POZN.: Ve svém tabletu musíte mít aktivované služby určování polohy pomocí GPS. V některých lokalitách nelze navázat kontakt se satelitem a aktuální poloha tak nemůže být zjištěna. Aktivace služeb určování polohy 1. Vyberte aplikaci Nastavení z hlavní nabídky systému Android. 2. V nastavení vyberte položku Služby určování polohy ( ). 3. Zaškrtněte ( ) položky Určování polohy Google a Satelity GPS pro aktivaci potřebných služeb

Klikněte na tlačítko

pro výběr či zrušení výběru GPS senzoru.

Kliknutím na tlačítko zobrazíte vlastnosti senzoru a je možné zde zapnout nebo vypnout měření zeměpisné šířky a délky, nadmořské výšky, rychlost, azimut a čas měření:

28

Je-li GPS senzor vybraný pro měření, objeví se na mapě ikona , která ukazuje vaši aktuální polohu. Klepnutím na tuto ikonu se zobrazí okno s informacemi o aktuální poloze:

Chcete-li zobrazit data z GPS senzoru na mapě, klikněte na tlačítko ( ). Pro výběr mezi satelitní a základní mapou a vycentrování mapy na aktuální poloze nebo středu trasy klikněte na tlačítko v levém horním rohu mapy:

Pokud chcete měřit experiment a zároveň snímat polohu, vyberte senzory, kterými chcete měřit, včetně senzoru GPS. Pokud bude zobrazena během měření mapa, změna vaší aktuální polohy se budou zakreslovat do mapy:

29

2) Zrychlení Prakticky všechny tablety obsahují vestavěný akcelerometr, který umí aplikace MiLAB využít jako senzor zrychlení. V seznamu senzorů se tento senzor objevuje pod názvem „Zrychlení“. Akcelerometr měří zrychlení tabletu ve směru tří os – dopředu a dozadu (osa x), doprava a doleva (osa y), nahoru a dolů (osa z). Měřící rozhraní LabMate+ neobsahuje akcelerometr. Klikněte na tlačítko

pro výběr či zrušení výběru akcelerometru.

Kliknutím na tlačítko zobrazíte vlastnosti senzoru a je možné zde zapnout nebo vypnout měření ve směru jednotlivých os:

3) Videokamera Kamera samozřejmě není standardním senzorem, ale v aplikaci MiLAB ji v seznamu senzorů najdete. Pokud chcete s měřením zároveň natáčet zadní videokamerou tabletu, vyberte v seznamu senzorů kameru pro měření (

). V panelu zobrazení dat se zobrazí ikona

a vpravo se otevře okno, kde

vidíte záběr z videokamery.

30

Kliknutím na tlačítko

(Start) zahájíte měření a zároveň se začne natáčet videozáznam, dokud není

měření ukončeno, nebo dokud nevyprší nastavená doba trvání měření. Kliknutím na tlačítko

videozáznam přehrajete a zároveň se simultánně přehrává celé měření.

Přehrávání lze zastavit kliknutím na

.

POZOR! Pokud v rámci jedné várky měření natočíte více videí, nový videozáznam vždy přemaže záznam předchozí. Pokud si experiment uložíte, do archivu se vám poslední videozáznam uloží.

Kalibrace senzorů Většina senzorů je kalibrovaných již z výroby, ale některé přesto mohou kalibraci potřebovat, bližší informace najdete v manuálech k jednotlivým senzorům. V aplikaci MiLAB lze manuálně provádět kalibraci senzorů softwarovou cestou, a to pomocí zadání dvou hodnot, nebo nastavením nuly. Nastavit jako nulu • Kliknutím na tlačítko (Nastavení senzoru) zobrazíte vlastnosti senzoru. • Pod názvem senzoru se v reálném čase zobrazují aktuální data ze senzoru.

• Tažením tlačítka Nastavit jako nulu do pozice senzor zkalibrujete. • Aktuální hodnotu (např. -2,499) bude senzor po kalibraci považovat za nulovou hodnotu. • Kalibraci zrušíte tažením tlačítka do pozice . 31

Pomocí dvou hodnot (dvoubodová kalibrace) • Kliknutím na tlačítko zobrazíte vlastnosti senzoru. • Kliknutím na nápis Manuální kalibrace rozbalíte okno pro nastavení kalibrace:

• Zadejte dvě odlišná čísla do obou polí Skutečná hodnota. • V políčku Naměřená hodnota se vám zobrazují aktuální data ze senzorů. • Jste-li s 1. hodnotou spokojeni, klikněte na horní ikonu zámku pro uzamčení hodnot. Od této chvíle, pokud senzor zaznamená naměřenou hodnotu, namísto ní zobrazí skutečnou hodnotu. • Proveďte totéž i pro 2. hodnotu. Naměřenou hodnotu je samozřejmě třeba zadat odlišnou od první, stejně tak jako skutečnou hodnotu. • Jste-li s 2. hodnotou spokojeni, klikněte na spodní ikonu zámku pro uzamčení hodnot. • Kalibrace je tímto dokončena. PŘÍKLADY POUŽITÍ.: • Namísto rozsahu 0 až 5 V potřebujete vidět výsledky v rozsahu 15 až 20 V. • Senzor měří hodnoty v rozpětí 0 až 2 V, a vy potřebujete hodnoty „rozprostřít“ do rozpětí 0 až 10 V. POZN.: Některé senzory kalibraci neumožňují, nebo umožňují pouze jednu z výše popsaných metod.

32

Právní ujednání Tato příručka a příklady v ní obsažené jsou poskytnuté, tak jak jsou a mohou být kdykoliv bez ohlášení změněny. Společnost Fourier Education neposkytuje za tuto příručku jakoukoliv záruku včetně patentové zodpovědnosti, obchodní zodpovědnosti či vhodnosti pro jakékoliv upotřebení. Fourier Education není zodpovědná za jakékoliv chyby nebo následné škody, ke kterým dojde následkem používání této příručky popř. příkladů v ní obsažených. Copyright © 2015 Fourier Systems Ltd. Reprodukce, úprava nebo překlad této příručky jsou bez předchozího písemného souhlasu společnosti Fourier Education zakázané, s výjimkou práv daných zákony o copyright.

33