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So, ihr Lieben - nachdem ihr mir schon so oft mit Rat&Tat geholfen habt kommt diesmal eine ganz harte Nuss. Ich beginne gerade mich von null in das Thema hineinzulesen. Insb. auf dem LV-Level sind viele hier mir aber meilenweit voraus, daher wälze ich in der Richtung einfach mal keine Bücher (doch - eins liegt schon in der Tasche für morgen) und frage mal wieder frech. Aber von vorn:
Ich mache Kalorimetrie (google). Dafür habe ich nen schönen Thermostat der 3 KW heizen und kühlen kann und jage dessen temperierten Ausgang durch ein Doppelmantelgefäß. Nun ist mein "Doc" heute auf die Idee gekommen, das Ding komplett zu bilanzieren, was übersetzt heißt, dessen Wärmeverluste oder Zufuhr (von innen) zu erfassen. Dafür braucht man neben der Temperatur von Zu- und Ablauf des Potts auch die Fließgeschwindigkeit und genau da kommt die Kreuzkorrelation ins Spiel...
Ich kann das Temperatur recht schnell und genau (1000 S/sek bzw. interpoliert ca. 0.002 K relative Genauigkeit mit 2 S/sek) erfassen und so ein Thermostat hat immer Regelschwankungen mit so 2-5 Sekunden Periodendauer, wenn der Regler gut eingestellt ist. Er sprach glaube ich von einem elektronischen Gerät, ich denke aber, daß LV hier viel mehr Leisten kann. Der Ansatz ist wie folgt:
Der Mantel hat grob geschätzt 200 mL Volumen und ist eigentlich eine platte Spirale, die so 8-10 mal um den Pott herum läuft. Die Strömung ist zwar schon recht heftig, d.h. hohe Reynoldszahlen, aber trotzdem müßte man Störungen gut erkennen können. Ich denke mal, so 50% in Amplitude und Phase werden sie matschig aber immer noch sichtbar - zur Not helf' ich mit flüssig-Stickstoff nach... ;-)
Naja - hier kommt wie gesagt LV ins Spiel. Wir haben die Studentenversion, d.h. ich kann alle Module installieren, die NI anbietet. Auch nen Core2 für 4-500€ kann ich meinem Prof. bestimmt aus dem Kreuz leiern, wenn es nötig ist - dafür bin ich sonst ja immer schön sparsam gewesen *LOL*. Die Frage ist halt, ob LV so etwas generell knacken hönnte, d.h. ein quasi leicht "vermatschtes" Signal und dessen Ursprung korrelieren und mir einfach nur die zeitliche Verzögerung ausspucken.
Gehe jetzt mal nicht auf Deinen Text ein, sondern nur auf das Stichwort "Kreuzkorrelation". Das ist ja, im Gegensatz zur Autokorrelation, die ganz normale Korrelation (z.B. zwischen zwei Messreihen), weswegen sie auch meist nur so genannt wird.
Und dafür gibt es selbstverständlich in den Statistikfunktionen die passenden VIs (Ab Full Development System).
da du ja alle Module installieren kannst, kannst du ja auch mit LabVIEW RT arbeiten: man gehe in die Abstellkammer des örtlichen Rechenzentrums und entnehme einen "alten Hund", installiere LabVIEW RT für Desktop PCs drauf und man hat einen PC dessen Rechenleistung man zu 99% für "eigene Zwecke" missbrauchen kann und du wirst dich wundern wieviel so ein Pentium 3 Prozessor mit 1 GHz noch rechnen kann wenn kein Windows drauf ist ...
Die Kommunikation ließe sich am einfachsten über diese neumodischen Netzwerk-Variablen erledigen, die saugen aber auch etwas Performance ab, "schlanker" gehts über die TCP/IP VIs
Sorry für die verspätete Antwort - ich dachte, ich hätt' die Mail-benachrichtigung aktiviert
@Lucki: ich werd' gleich mal die DVD einwerfen und Statistik nachinstallieren - danke für den Hinweis. Ob es aber "so einfach" mit nem VI daraus klappt ist nicht sicher, weil das Ausgangssignal ja auch ein wenig "plattgedrückt" wird. Man könnte das evtl. per Übertragungsfunktion zurückrechnen aber ich würde fast annehmen, daß die dann auch wieder temperaturabhängig immer etwas anders ist. Es müßte also schon eine recht "tolerante" Korrelation sein bzw. genau für so etwas gedacht.
@i2dx: Cool... Ich dachte immer, das RT-modul wäre einfach nur, um zeitkritische Abläufe zu optimieren. Aber daß dahinter ein eigenes System steht... Schau' ich mir gleich mal an. Hauptsache, die Kommunikation per TCP ist dann nicht zu aufwändig. "Alte Hunde" wird's kaum noch im Lager geben, denn die stehen schon alle bei uns. Meine aktuelle Messkiste ist nen AthlonXP 1800+/1GB und mit der schnellste, den wir haben. Die meisten Leute setzen so 600-xx MhZ ein. Alles darunter wird mit Testpoint bedient - damit betreiben wir aber nur noch alte Keithley DAS-1602 (ISA-Slot), um z.B. Verweilzeiten zu erfassen.
Gruß,
Dennis
19.06.2009, 15:56 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 19.06.2009 15:56 von Cruzaderz.)
So - ich hab' mich jetzt mal ein wenig eingelesen...
...das RT-Modul ist wohl für mich ungeeignet, weil die A/D-Karte von Keithley ist und über eigene Windows-Treiber und dann per Sub-VI läuft. Ich befürchte, daß das RT von Haus aus nur NI-Hardware unterstzützt. Daß Keithley dafür Treiber hat ist denke ich sehr unwahrscheinlich. War schon schwer genug, passende VIs für LV8.5 zu ergattern.
Ansonsten habe ich im LV inzwischen den Kreuzkorrelator entdeckt und hoffe, daß ihn irgendjemand hier schonmal verwendet hat um ein wenig darüber zu berichten. Hauptsächlich machen mir zwei Dinge Sorgen:
1.) Mein Signal ist kontinuierlich. Mit Glück ist genau dafür der Punkt-zu-Punkt Kreuzkorrelator gedacht. Wenn nicht müßte ich tricksen und dem anderen Kreuzkorrelator das Signal in Blöcken füttern.
2.) Das Ausgangssignal entspricht wie schon gesagt nicht ganz dem Eingangssignal, weil es halt keine Digitaltechnik ist, sondern ein ganz ordinäres Fluid, dessen Temperaturschwankungen ich einmal am Ein- und einmal am Ausgang meines Reaktormantels messe.
' schrieb:@i2dx: Cool... Ich dachte immer, das RT-modul wäre einfach nur, um zeitkritische Abläufe zu optimieren. Aber daß dahinter ein eigenes System steht...
auch, aber nur als Neben-Effekt. Das Wichtigste am RT Modul ist IMHO, dass es zwei eigene RealTime Betriebssysteme (PhaLab und VxWorks) enthält und man einen Rechner zum RT-Ziel machen kann und der Code darauf deterministisch abläuft. Ich betrachte das immer son büschen wie meinen eigenen, sehr großen, erweiterungsfähigen Microcontroler
Soooooo, ihr Lieben. Nun hab' ich inzwischen auch mal etwas mit dem Kreuz- und Autokorrelator von LV gespielt. Allerdings sind die Dinger - wie viele Express-VIs und komplexeren Elemente - irgendwie seltsam. Zum Glück gibt's aber auch noch den manuellen Weg per FFT...
...und der ist ganz easy:
Vom ersten Signal wird eine FFT gemacht und dessen Imaginärteil negiert. Das Ergebnis multipliziert man mit der FFT des zweiten Signals und die inverse FFT vom Ergebnis ist schon k(tau), also das Kreuzkorrelationsdiagramm.
Im VI ist folgendes zu sehen:
- ganz oben die beiden Signale (Phasenversatz kann weiter unten verändert werden)
- darunter der Sammler, da die FFT ja nen etwas größeren Datensatz verarbeiten soll und nicht nur wenige einzelne Punkte
- darunter dann links und rechts die beiden FT sowie deren RE und IM-Anteile und beim ersten auch das negierte IM
- darunter das Produkt und rechts daneben die inverse FFT, sprich das Kreuzkorrelationsdiagramm
...und nun erklär' mir doch mal einer, warum das Diagramm vom Express-VI anders aussieht. Letztlich würd' ich meinem Ergebnis wohl schon vertrauen, da es nach bekannten Rechenregeln ermittelt wurde und auch das Ergebnis zu stimmen scheint. Stellt man z.B. ne Phase von 180° ein, was einem Versatz von 25 Punkten (Periodendauer 5 sek mit 5 Samples/sek) entspricht, findet sich das Maximum des Korrelationsdiagramms auch bei tau=25 - dort, wo es hingehört...
Ich muss das Thema doch nochmal aufgreifen, da mir die reine Berechnung mit FFT nicht belastbar genug scheint. Sobald sich das Grundsignal geringfügig ändert (s. Bild im Anhang) bricht die Korrelationsfunktion zusammen und hat ihr Maximum bei 0. Vielleicht habt ihr da ja noch einen Tipp für eine Filterung o.Ä.
...Ansonsten scheint der Korrelator von Labview etwas belastbarer, da das Signal im Beispiel ("correlation analysis") sauber bei der eingestellten Differenz steht und nicht wie bei mir leicht schwingt. Daher würde ich ihn gerne nutzen oder zumindest vergleichen, verzweifle aber an der Umsetzung. Das Ergebnis der Korrelation ist immer ein Dreieck mit ihrem Maximum bei einem Versatz von 0. Wenn ich ihm zwei simulierte Signale füttere tut er wie er soll, sobald es reelle sind sieht es so aus wie im angehängten VI. Dabei sind beides 1D-Arrays mit einer gleichen Anzahl Werte. Habt ihr einen Tipp...?!
EDIT (geht nicht mehr): Problem halbwegs gelöst: Statt Zeitspektrum die erste Ableitung auswerten umgeht das Problem mit der Änderung des Grundsignals. Auch der Korrelator aus LV tut es plötzlich, ich wüßte bloß gerne warum...
) und frage mal wieder frech. Aber von vorn:
. Letztlich würd' ich meinem Ergebnis wohl schon vertrauen, da es nach bekannten Rechenregeln ermittelt wurde und auch das Ergebnis zu stimmen scheint. Stellt man z.B. ne Phase von 180° ein, was einem Versatz von 25 Punkten (Periodendauer 5 sek mit 5 Samples/sek) entspricht, findet sich das Maximum des Korrelationsdiagramms auch bei tau=25 - dort, wo es hingehört...
. Vielleicht habt ihr da ja noch einen Tipp für eine Filterung o.Ä.