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Text File  |  1993-08-24  |  13KB  |  246 lines
  1. Dieses Beispiel dient der "Peakanalyse" unter dem Menütitel
  2. "Numerik".
  3.  
  4. Der Menüpunkt Peakanalyse ist ein mächtiges Werkzeug 
  5. zur Auswertung von Meßdatenreihen. Wie der Name schon sagt, 
  6. konzentriert sich diese Funktion auf die Auswertung von Peaks, wie 
  7. sie etwa in Spektren oder bei der Messung von Pulsen in Ihren 
  8. Meßdaten auftreten. Mit Hilfe von Peakanalyse können 
  9. Sie Eigenschaften von Peaks (oder auch nur steigenden oder fallenden 
  10. Flanken z.B. bei Rechteckpulsen) wie ihre Anstiegszeit, Abfallszeit, 
  11. Peakhöhe oder Halbwertsbreite bestimmen.
  12.  
  13. Die Einsatzmöglichkeiten werden am besten an dem folgenden Beispiel 
  14. klar, in dessen Rahmen alle Optionen dieses Menüpunktes erläutert 
  15. werden.  
  16.  
  17. - Öffnen Sie dazu ein neues Diagrammfenster und laden Sie den Datensatz 
  18.     "0312B000.DAT" 
  19.  
  20.     Sie sehen einen Datensatz mit mehreren Peaks. Es 
  21.     handelt sich dabei um ein Luminiszensspektrum eines Halbleiters, der 
  22.     sich in einem Magnetfeld befindet. Es wurde eine ganze Meßreihe 
  23.     solcher Spektren aufgenommen, wobei für die einzelnen Messungen 
  24.     jeweils die Stärke des Magnetfelds geändert wurde. Jetzt interessiert 
  25.     beispielsweise, wie sich die Halbwertsbreite des zweiten Peaks von 
  26.     links mit dem Magnetfeld verändert. Dies einzeln für alle Datensätze 
  27.     'von Hand' auszumessen, ist sehr mühsam. Das folgende Beispiel 
  28.     zeigt, wie diese Auswertung von OFF-AXIS automatisch durchgeführt 
  29.     wird.
  30.  
  31. -    Als ersten Schritt zoomen wir mit Hilfe von "Zoom" auf den 
  32.     auszuwertenden Peak, so daß nur dieser im Diagrammfenster dargestellt 
  33.     wird. 
  34.     Danach rufen wir "Peakanalyse..." auf und gelangen in die 
  35.     folgende Dialogbox namens "Peakanalyse von Datensatzreihen", 
  36.     in der nähere Angaben zu Art und Durchführung der Auswertung zu 
  37.     machen sind. Es ist eine Vielzahl von Optionen wählbar, was auf den 
  38.     ersten Blick etwas verwirrend erscheinen mag, es Ihnen aber 
  39.     ermöglicht, eine für Ihre Problemstellung maßgeschneiderte Auswertung 
  40.     durchführen zu lassen.
  41.  
  42. -    Rechts oben in der Dialogbox befindet sich das Popup-Menü 
  43.     Zieldatensatz, in dem Sie den Datensatz auswählen, in den das
  44.     Ergebnis der Auswertung geschrieben werden soll. Sobald 
  45.     Sie das Popup-Menü öffnen, wird als Zieldatensatz ein Datensatz 
  46.     namens "KENNGR##.DAT" eingetragen. Dabei steht "###" für eine
  47.     laufende Nummer. OFF-AXIS reserviert Ihnen also einen neuen Datensatz 
  48.     als Zieldatensatz für die Auswertung. Sie können diesen im 
  49.     Popup-Menü auswählen oder einen anderen Datensatz, der schon im 
  50.     Diagrammfenster geladen ist und somit im Popup-Menü dargestellt wird.  
  51.     Ein existierender Datensatz, der als Zieldatensatz verwendet wird,
  52.     wird überschrieben.
  53.  
  54.     Wenn der erste Button "Auswertung" gesetzt ist,
  55.     wird die Auswertung nur in dem im Diagrammfenster dargestellten
  56.     Bereich des Datensatzes vorgenommen. Dieser Punkt ist dann
  57.     sinnvollerweise zu wählen, wenn die Datensätze mehrere Peaks
  58.     enthalten, um festzulegen für welchen Peak die Auswertung vorgenommen
  59.     werden soll. In unserem Beispiel wählen wir diesen Punkt natürlich an.
  60.     (Wir haben vor Aufruf von "Peakanalyse" ja schon extra
  61.     auf einen Ausschnitt mit dem richtigen Peak gezoomt)
  62.     
  63.     Wird der Button nicht gesetzt, so wird die Auswertung mit dem
  64.     höchsten Peak des Datensatzes vorgenommen.
  65.     
  66.     Der zweite Button "filtern" sollte dann gesetzt 
  67.     werden, wenn Ihre Daten verrauscht sind. Die Ausgangsdatensätze 
  68.     werden in diesem Fall vor dem Auswertungsschritt gefiltert
  69.     Die Filterung funktioniert wie beim Menüpunkt "Filtern"
  70.     im "Numerik"-Menü und bewirkt hier eine Rauschunterdrückung Ihrer Meßdaten. 
  71.     Dies hat gerade bei der Suche eines Peakmaximums oder der 
  72.     Peakhöhenbestimmung den Vorteil, daß nicht die Stelle als Maximum
  73.     genommen wird, an der gerade zufällig der höchste Ausschlag im
  74.     Rauschen liegt. 
  75.     
  76.     Da die Daten in unserem Beispiel nicht oder nur sehr schwach 
  77.     verrauscht sind, verzichten wir auf diese Option, die ja auch 
  78.     zusätzliche Rechenzeit beansprucht.
  79.  
  80. -    Der dritte Button "korrigiere" ist dann praktisch,     
  81.     wenn eine Korrektur einer Nullinie oder einer anderen nominell 
  82.     konstanten Linie durchgeführt werden soll, weil die Meßkurven 
  83.     während der Meßreihe geschwankt haben oder gedriftet sind.
  84.   In den Textfeldern, die zu dem Button gehören, geben Sie den Bereich in
  85.   den Ausgangsdatensätzen an, wo diese alle den gleichen konstanten
  86.   Wert haben sollten. In "Wert" geben Sie diesen Wert ein und in den
  87.   zwei Textfeldern davor geben Sie den Bereich prozentual auf der
  88.   x-Achse an, wo dieser Wert vorliegen soll.
  89.     In unserem Beispiel können wir auf diese Option verzichten.
  90.  
  91. -    Der letzte Button "auf Wildcards..." ist in unserem 
  92.     Beispiel gesetzt. Es ist etwas unpraktisch, seine Bedeutung an 
  93.     dieser Stelle zu beschreiben. Deshalb wird am Ende dieses Kapitels 
  94.     bei der Eingabe einer Dateimaske auf diesen Button eingegangen.
  95.     
  96. -    In der sich unten anschließenden Box "Kennwert" stellen Sie 
  97.     nun ein, was für eine Auswertung vorgenommen werden soll. Sie müssen
  98.     dafür OFF-AXIS mitteilen, welchen "Kennwert" es in den 
  99.     Ausgangsdateien jeweils bestimmen soll. Dazu wählen Sie einen der
  100.     vier Radiobuttons aus und setzen in die entsprechenden Textfelder die
  101.     gewünschten Parameter ein.
  102.  
  103. -    In den Textfeldern werden Kriterien für y-Werte eingetragen. Danach 
  104.     wird der Datensatz nach xy-Wertepaaren durchsucht, bei denen die 
  105.     Bedingung erfüllt ist. Dabei bedeutet 10~\% des Maximums 
  106.     einen y-Wert, der gerade gleich 10~\% des Extremwertes ist. 
  107.     Wenn wie in unserem Beispiel die Auswertung nur auf dem sichtbaren 
  108.     Bereich durchgeführt werden soll, ist dieser Extremwert der absolute 
  109.     Extremwert im dargestellten Bereich. Ansonsten ist er der absolute 
  110.     Extremwert des gesamten Datensatzes. Das Wort 
  111.     "Maximum" steht für den Punkt im Datensatz oder im sichtbaren 
  112.     Bereich des Datensatzes, dessen Absolutbetrag am
  113.     größten ist. Datensätze mit negativen y-Werten können also 
  114.     genauso verwendet werden (ohne Spiegelung an der x-Achse).
  115.  
  116. -    Bei gesetztem Radiobutton "x-Abstand" können Sie den 
  117.     Abstand zweier x-Werte bestimmen, deren zugehörige y-Werte bestimmte
  118.     Bedingungen erfüllen. Als Bedingung für die y-Werte 
  119.     stellen Sie zwei Werte a und b ein. Daraus ergeben sich drei 
  120.     verschiedene Möglichkeiten für eine Suche.
  121.  
  122.     * "a < b": 
  123.         Der Datensatz wird vom Extremwert aus rückwärts durchsucht und die x-Werte
  124.         durch lineare Interpolation bestimmt. Mit der Eingabe "x-Abstand von
  125.         10% auf 90% des Maximums" können Sie Anstiegszeiten von Pulsflanken
  126.         bestimmen.
  127.  
  128.     * "a = b":
  129.         Bei dieser Einstellung wird der Datensatz vom Extremwert aus
  130.         rückwärts und vorwärts durchsucht und die x-Werte durch lineare
  131.         Interpolation bestimmt.    Mit der Eingabe "x-Abstand von 50% auf 50%
  132.         des Maximums"    können Sie Halbwertsbreiten von Peaks oder Pulsen 
  133.         bestimmen. (Dies ist auch genau die Option, die wir für unser 
  134.         Beispiel auswählen).
  135.         
  136.     * "a > b":
  137.         Der Datensatz wird vom Extremwert aus vorwärts durchsucht und die x-Werte
  138.         durch lineare Interpolation bestimmt. Mit der Eingabe "x-Abstand von
  139.         90% auf 10% des Maximums" können Sie Abfallszeiten von Pulsflanken
  140.         bestimmen.
  141.  
  142. -    Bei gesetztem Radiobutton "x-Lage ... vom Start des 
  143.     Datensatzes" können Sie x-Werte bestimmen, deren y-Werte einen von 
  144.     Ihnen vorgegebenen Wert (ausgedrückt in Prozent des absoluten 
  145.     Maximums/Minimums des Datensatzes) haben.
  146.     Der Datensatz wird jetzt vom Anfang an durchsucht. Der so erhaltene
  147.     x-Wert wird in den Zieldatensatz eingetragen.
  148.  
  149. -    Bei gesetztem Radiobutton "x-Lage ... vom Ende des 
  150.     Datensatzes" wird dieselbe Suche durchgeführt wie bei gesetztem 
  151.     Radiobutton "x-Lage ... vom Start des Datensatzes", nur daß 
  152.     hier der Datensatz vom letzten Punkt aus rückwärts durchsucht 
  153.     wird. Der so erhaltene x-Wert wird in den Zieldatensatz 
  154.     eingetragen.
  155.     
  156. -    Mit der Eingabe "x-Lage des 100\%-Wertes vom Start des 
  157.     Datensatzes" können Sie die Lage der Extremwerte von Datensätzen 
  158.     bestimmen lassen.
  159.     
  160. -    Verbleibt als letzter Radiobutton "y-Maximum". Ist dieser 
  161.     gewählt, so wird der y-Wert des Extremums in den Zieldatensatz 
  162.     eingetragen. Auch bei dieser Auswertung ist es wichtig, ob die 
  163.     Auswertung nur auf dem sichtbaren Bereich durchgeführt werden soll. 
  164.     Ist dies der Fall, so wird der y-Wert des Extremums im sichtbaren 
  165.     Bereich genommen, ansonsten der y-Wert des Extremums des gesamten 
  166.     Datensatzes.
  167.     
  168.     Mit Hilfe dieser Option können Sie Peakhöhen bestimmen lassen.
  169.  
  170.  
  171.  
  172. - Nachdem nun die passenden Optionen alle ausgewählt wurden und der 
  173.     Zieldatensatz gewählt ist, kann die Dialogbox mit "OK" verlassen 
  174.     werden. Jetzt erscheint die Dateiauswahlbox. In der Dateiauswahlbox
  175.     öffnen Sie den Ordner, in dem sich die auszuwertenden
  176.     Ausgangsdatensätze befinden. In unserem Beispiel den Ordner mit den
  177.     Beispieldatensätzen für die Peakanalyse.
  178.  
  179. -    In dem Textfeld für die Eingabe des Dateinamens tragen Sie 
  180.     eine "Auswahlmaske" für die Ausgangsdatensätze ein. Die Auswertung
  181.     wird mit allen Dateien vorgenommen, auf die diese Auswahlmaske paßt.
  182.     Damit eine Auswahlmaske für mehrere Dateien paßt, die ja alle
  183.     unterschiedliche Namen haben, benutzen Sie in der Auswahlmaske
  184.     sogenannte Wildcards. Im einzelnen gehen Sie dabei folgendermaßen vor:
  185.  
  186.     *    Für Teile des Namens der Datensätze, die für alle 
  187.         Ausgangsdatensätze gleich sind, geben Sie die entsprechenden 
  188.         Buchstaben des Namens ein. Die Auswertung wird nur mit den
  189.         Datensätzen durchgeführt, deren Dateiname an diesen Stellen im Namen
  190.         mit der Dateimaske übereinstimmt.
  191.     *    Geben Sie "?" ein, wenn sich die Dateinamen der 
  192.         Ausgangsdatensätze genau an dieser Stelle im Namen
  193.         unterscheiden. Für die Auswahl der Dateien für die Auswertung ist es
  194.         dann unerheblich, was genau an dieser Stelle im Namen steht.
  195.     *    Geben Sie "*" ein, wenn sich die Dateinamen der
  196.         Ausgangsdatensätze ab dieser Stelle im Namen und an allen
  197.         Stellen weiter hinten im Namen unterscheiden. 
  198.  
  199. -    Nun aber wieder zu unserem Hauptbeispiel. Wie Sie sich bestimmt noch
  200.     erinnern, hatten wir in der Dialogbox den Button "auf 
  201.     Wildcards passende Werte als x-Werte übernehmen" gesetzt. Jetzt wird
  202.     die Bedeutung dieser Option erklärt: ist dieser Button gesetzt, so 
  203.     überprüft OFF-AXIS bei den auf die Auswahlmaske passenden Dateien, ob an 
  204.     Stelle der Wildcards Ziffern "0 bis 9" stehen. Ist dies der Fall, 
  205.     so setzt OFF-AXIS diese zu einer Zahl zusammen und schreibt diese als 
  206.     x-Wert in die Zieldatei. Diese Option ist extrem praktisch und sollte 
  207.     von Ihnen unbedingt genutzt werden. Voraussetzung ist allerdings, daß 
  208.     Sie die einzelnen Datensätze Ihrer Meßreihe sinnvoll durchnummeriert 
  209.     haben. Als y-Wert wird jeweils der für den Datensatz ausgewertete 
  210.     Kennwert (in unserem Beispiel die Halbwertsbreite) eingetragen.
  211.  
  212. -    In unserem Beispiel sind die Datensätze sinnvoll durchnummeriert: Die
  213.     letzten drei Zahlen in den Dateinamen der Datensätze stehen für die
  214.     Magnetfeldstärke bei der jeweiligen Messung. Um diese Werte gleich
  215.     als x-Werte für den Zieldatensatz übernehmen zu können, geben wir
  216.     "0312B???.DAT" als Auswahlmaske ein, also eine Auswahlmaske mit
  217.     Wildcards für die drei letzten Stellen vor dem Punkt im Dateinamen.
  218.     Wenn wir jetzt "Ok" betätigen, wird die Auswertung für alle
  219.     Datensätze in dem Ordner durchgeführt, da alle Dateien auf die
  220.     Auswahlmaske passen. Das Ergebnis wird in den Datensatz
  221.     "KENNGR01.DAT" geschrieben, der im abschließenden Bild dargestellt
  222.     ist. (Um diese Darstellung so zu erreichen, müssen Sie den Datensatz
  223.     "0312B000.DAT" deaktivieren und "autoskalieren" betätigen.)
  224.  
  225.  
  226. Die Reihenfolge, mit der die Datensätze ausgewertet werden, hängt von
  227. ihrer Reihenfolge in dem Ordner ab, wie sie das Betriebssystem
  228. erkennt. Diese Reihenfolge können Sie selber überprüfen, wenn Sie sich
  229. die Dateien auf dem GEM-Desktop ansehen und als Darstellungsoption "ungeordnet" 
  230. gewählt haben. (Diese Option gibt es erst ab Systemsoftwareversion 
  231. TOS 2.x.) Im allgemeinen sollte dies kein Problem sein, da diese 
  232. Reihenfolge dadurch gegeben ist, in welcher Reihenfolge die Dateien 
  233. in den Ordner hineingeschrieben wurden. Damit erfolgt die Auswertung 
  234. durch OFF-AXIS automatisch in derselben Reihenfolge wie Ihre 
  235. Meßreihe. Probleme gibt es unter Umständen, wenn Sie ein 
  236. Festplatten-Optimierungsprogramm verwendet haben, weil hier 
  237. erfahrungsgemäß die Reihenfolge durcheinander gebracht wird. Außerdem 
  238. gibt es Probleme, wenn Sie Ihre Meßreihe nicht in einer festen 
  239. Reihenfolge durchgeführt haben.
  240.  
  241. Allen diesen Problemen gehen Sie aus dem Weg, wenn Sie Ihre 
  242. Datensätze sinnvoll innerhalb einer Meßreihe durchnummerieren und die 
  243. entsprechenden Option "auf Wildcards passende..." in der 
  244. Dialogbox aktivieren.
  245.  
  246.