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- Herausgeber: GRIN Verlag
- Sprache: Deutsch
Diplomarbeit aus dem Jahr 2007 im Fachbereich Informatik - Technische Informatik, Note: 1,0, Fachhochschule Regensburg (Informatik/Mathematik), Sprache: Deutsch, Abstract: Von Prüfständen erzeugte Messdaten werden ausgewertet und visualisiert. Dabei kann es vorkommen, dass sich Fehler einschleichen und die Messdaten nicht mehr auswertbar sind. Dies kann mehrere Gründe haben: - defekte Messtechnik (z.B. Wackelkontakt) - Fehler bei der Messdatenaufzeichnung (z.B. Softwarefehler) - Fehler bei der Definition der Messdatenerfassung (z.B. Benutzereingabefehler) Durch diese Fehler werden Berechnungen erschwert, im schlimmsten Fall ist diese sogar unmöglich. Da es aus Kosten- bzw. Zeitgründen nicht immer möglich ist, eine Prüfung auf dem Prüfstand zu wiederholen, muss eine Lösung gefunden werden, mit der man diese Fehler auch später ausmerzen kann. Aufgabenstellung der Diplomarbeit: Die Messdaten sollen nach der Prüfung zunächst unterschiedlichen Analysefunktionen unterworfen und anschließend falls möglich automatisch bzw. manuell korrigiert. Die korrigierten Messdaten sind dann abzuspeichern, um eine Auswertung mit der vorhandenen Auswertesoftware ohne Hindernisse zu ermöglichen Ziel der Anwendung: Das Messdatenanalysetool soll das spätere aufwendige Lokalisieren von Fehlern aufgrund fehlerhafter Messdaten verhindern und somit zeitliche Ersparnisse für den User mitbringen. Mit der Messdatenkorrektur können aufwendige und kostenintensive Messwiederholungen verhindert werden, was zu einer Steigerung der Produktivität beim Testen führt. Technischer Ansatz: Nach den Möglichkeiten von DIAdem von National Instruments wird MEDALYST an die Berechnungen und Analyseverfahren des bestehenden Formats angelehnt und um weitere Funktionen ergänzt. Die weiteren Funktionen werden mit VB in DIAdem geschrieben. Diese Applikation soll eine einfache Benutzerführung bei zugleich konsistenten Daten gewährleisten. Funktionalität von MEDALYST: Bevor die Messdaten berechnet und ausgewertet werden, sollen sie zuerst analysiert werden. Das Ziel dabei ist, fehlerhafte Daten sofort zu korrigieren und somit nachfolgende und langwierige Suchprozesse zu erübrigen. Diese Plausibilitätsprüfung soll der Anwender an einer Benutzeroberfläche durchführen können. Analyse ohne Sekundärliteratur.
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Veröffentlichungsjahr: 2007
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0. Executive Summary
Von Prüfständen erzeugte Messdaten können Fehler enthalten, die eine spätere Auswertung erschweren oder sogar ganz verhindern.
Mit der vorliegenden Diplomarbeit wurde durch die Benutzung von DIAdem von National Instruments ein Messdatenanalysetool entwickelt, mit dem Fehler in den Messdaten festgestellt und automatisch oder manuell korrigiert werden können. Als Ergebnis ist dasMessdatenanalysetoolMEDALYST entstanden, um Messdaten fehlerfrei für eine spätere Auswertung zu archivieren.
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1. Einleitung
1. 1 Allgemeine Beschreibung der FunktionalitätProblemformulierung:
Von Prüfständen erzeugte Messdaten werden ausgewertet und visualisiert. Dabei kann es vorkommen, dass sich Fehler einschleichen und die Messdaten nicht mehr auswertbar sind. Dies kann mehrere Gründe haben:
- defekte Messtechnik(z.B. Wackelkontakt)
- Fehler bei der Messdatenaufzeichnung(z.B. Softwarefehler)
- Fehler bei der Definition der Messdatenerfassung(z.B. Benutzereingabefehler) Durch diese Fehler werden Berechnungen erschwert, im schlimmsten Fall ist diese sogar unmöglich. Da es aus Kosten- bzw. Zeitgründen nicht immer möglich ist, eine Prüfung auf dem Prüfstand zu wiederholen, muss eine Lösung gefunden werden, mit der man diese Fehler auch später ausmerzen kann. Aufgabenstellung der Diplomarbeit:
Die Messdaten sollen nach der Prüfung zunächst unterschiedlichen Analysefunktionen unter-worfen und anschließend falls möglich automatisch bzw. manuell korrigiert. Die korrigierten Messdaten sind dann abzuspeichern, um eine Auswertung mit der vorhandenen Auswertesoftware ohne Hindernisse zu ermöglichen Ziel der Anwendung:
Das Messdatenanalysetool soll das spätere aufwendige Lokalisieren von Fehlern aufgrund fehlerhafter Messdaten verhindern und somit zeitliche Ersparnisse für den User mitbringen. Mit der Messdatenkorrektur können aufwendige und kostenintensive Messwiederholungen verhindert werden, was zu einer Steigerung der Produktivität beim Testen führt.
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Technischer Ansatz:
Nach den Möglichkeiten von DIAdem von National Instruments wird MEDALYST an die Berechnungen und Analyseverfahren des bestehenden Formats angelehnt und um weitere Funktionen ergänzt. Die weiteren Funktionen werden mit VB in DIAdem geschrieben. Diese Applikation soll eine einfache Benutzerführung bei zugleich konsistenten Daten gewährleisten. Funktionalität von MEDALYST:
Bevor die Messdaten berechnet und ausgewertet werden, sollen sie zuerst analysiert werden. Das Ziel dabei ist, fehlerhafte Daten sofort zu korrigieren und somit nachfolgende und langwierige Suchprozesse zu erübrigen. Diese Plausibilitätsprüfung soll der Anwender an einer Benutzeroberfläche durchführen können. Diese ist in Abb. 1.1 zu sehen:
Abbildung 1.1: Messdatenanalysetool mit aktiviertem Reiter „Analyseparameter“
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Eine Übersicht der zu implementierenden MEDALYST-Funktionen wird hier aufgelistet:
- Messdaten eines Versuches werden eingeladen
- In einer Matrix werden den ausgewählten Kanälen die entsprechenden Analysefunktionen zugewiesen.
- Ausgewählte Kanäle können in der „Datensichtung“ grafisch visualisiert werden, um den kompletten Kurvenverlauf zu erhalten.
- Der Benutzer kann sich im Fehlerfall für eine von zwei Korrekturvarianten entscheiden:
oAutomatische Korrektur
oManuelle Korrektur
- Nach dem kompletten Ablauf der Analyse/Korrektur kann sich der Benutzer die Log-Datei anschauen.
- In der „Konfiguration“ kann der Benutzer die Software auf seine Bedürfnisse anpassen
- Eine genauere Beschreibung von Kanälen bzw. Kanaleigenschaften bekommt der Anwender in der „Kanalinfo“.
- Im Reiter „Korrekturparameter“ können die nötigen Einstellungen für die Korrektur getätigt werden.
- Unterschiedliche Ampeln repräsentieren verschiedene (Teil-)Ergebnisse und diese Ergebnisse werden durch drei Ampelfarben beschrieben:
oGrün
oGelb
oRot
- Die Messdaten werden nicht manipuliert, sondern korrigiert!
- Die Möglichkeit zum Abspeichern der korrigierten Messdaten ist ebenfalls gegeben, um die Messdaten für die weitere Auswertung bereit zu stellen.
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MEDALYST Analysetechniken:
Die Messdaten sollen nach der Prüfung den hier aufgeführten Analysefunktionen unterworfen werden:
- Monotonie: Ist ein ausgewählter Kanal monoton steigend?
- Kanallänge: Entspricht die Länge eines ausgewählten Kanals den Vorgaben? Es können z.B. 2 unterschiedlich lange Kanäle für jede Messung vorhanden sein. Vorgabe: Ist ein Kanal genau so lang wie ein bestimmter Kanal
- Steigung: Befindet sich die Steigung in einem vorgegebenen(physikalisch realistischem) Bereich
- Kanalabhängigkeit(z.B. Übersprechen): Bei steigender Drehzahl kann das Moment nicht gleichzeitig sinken
- Ausreißer: Sind Ausreißer oder sogar fehlende Messdaten vorhanden?
- Anfangsbedingung: Festlegen eines Bereichs am Anfang, in dem die Messwerte eine bestimmte Bedingung erfüllen müssen.
- Endbedingung: Festlegen eines Bereichs am Ende, in dem die Messwerte eine bestimmte Bedingung erfüllen müssen.
- NOVALUE - Gesamt: Die Gesamtanzahl der NOVALUES in einem bestimmten Kanal darf nicht überschritten werden.
- NOVALUE - Bereich: Wie viele NOVALUES dürfen maximal hintereinander folgen und welche Anzahl von korrekten Messdaten müssen vor und nach dem NOVALUE-Bereich vorhanden sein.
- Bereichsprüfung: Die Messwerte müssen im kompletten Kurvenverlauf eine bestimmte Bedingung erfüllen
DieAnalysen der einzelnen Kanäle sollen durch AND oder OR verknüpft werden können.
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2. DIADEM
In den nachfolgenden Unterkapiteln wird zuerst das Programm „DIAdem“ mit seinen unterschiedlichen Arbeitsbereichen und den internen Berechnungsfunktionen vorgestellt. Danach wird auf das Arbeiten mit Dialogen und auf das Konzept der Menüstruktur eingegangen. Im Kapitel 2.3 wird das DIAdem-Modul „View“ beschrieben, welches ein sehr hilfreiches Tool sowohl zur grafischen als auch zur tabellarischen Betrachtung der Messdaten darstellt und die Kontextfunktionen werden detailliert erläutert. Danach wird erklärt, wie „MEDALYST“ installiert und konfiguriert wird, um Probleme beim Starten zu vermeiden. Abschließend gibt das Kapitel 2.5 Auskunft über die Bewertung von DIAdem.
2.1 Übersicht über DIAdem 10.0
Zunächst ein paar Worte zu DIAdem 10.0: Diese Software ist von National Instruments entwickelt worden. Mit DIAdem kann man Messdaten berechnen, erfassen und visualisieren. Es ist auch ein Dialogeditor und ein Visual Basic-Editor in dem Programm integriert. Hier ist das Hauptmenü von DIAdem zu sehen:
Abbildung 2.1 a): Entwicklerumgebung von DIAdem 10.0
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Mit den grundlegendsten Funktionen von DIAdem lassen sich Messdaten-Dateien (*.dat) einladen oder zum Beispiel ASC-Dateien in *.dat-Dateien konvertieren. Dieser Bereich von DI-Adem ist das „Datenportal“(1.).Im Datenportal hat man Zugriff auf alle Laufwerke des Rechners inklusive aller Netzlaufwerke. Wenn man Daten eingeladen hat, werden diese im Bereich „Interne Daten“(2.)angezeigt. Dort können auch mehrere Daten-Files abgelegt werden. Sie werden dann in verschiedene Kanalgruppen eingeteilt. Jede Gruppe besteht aus einer beliebigen Anzahl an Kanälen, welche Messwerte darstellen oder Informationen über die jeweiligen Messdaten(z.B. Prüfstand/Prüfverfahren) enthalten. Die Möglichkeit zum Modifizieren der Kanalnamen oder Kopieren der Kanäle besteht natürlich auch.
Abbildung 2.1 b): View
Der nächste Bereich in DIAdem ist die Sparte „View“(3.).Hier kann man sich vor allem 2D oder 3D Diagramme anzeigen lassen. Aber auch Tabellen mit den Kanalwerten betrachten. Dieser Bereich von DIAdem ist vor allem für spätere Debugzwecke sehr sinnvoll, da man hier überprüfen kann, ob die Visual Basic - Scripte die Daten wie gewünscht verändert haben.
