INFRA-E-MOTION - Hilfestellung

Hilfestellung

Technischer Hinweis Nr. 1: Handhabung und Pflege von Akkus
Beschleunigung des Auslesens eines Messprotokolls
Automatisches Ermitteln der von einem Datenlogger verwendeten Übertragungsrate
Anwendungshinweis Nr. 1: Bewegungssensoren

Technischer Hinweis Nr. 1:
Handhabung und Pflege von Akkus

1. Allgemeine Informationen
2. Laden tiefentladener Akkus
	2.1 Reaktivieren tiefentladener Akkus
	2.2 Überprüfen reaktivierter Akkus
3. Maßnahmen bei verkürzter Betriebsdauer
	3.1 Überprüfen der Akkukapazität
	3.2 Überprüfen der integrierten Ladeautomatik
	3.3 Überprüfen des Geräts
4. Wissenswertes zur Verwendung von Akkus
5. Empfohlene Ausrüstung

	5.1 Akkus
	5.2 Ladegerät

1. Allgemeine Informationen

Das Gerät wird mit 2 NiMH-Akkus vom Typ Mignon (AA) betrieben. Die Betriebsdauer wird von der Qualität der Akkus und insbesondere deren Ladezustand beeinflusst. Bei Verwendung neuwertiger und vollständig geladener Akkus vom Typ NiMH 2000 mAh beträgt die Betriebsdauer des MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenloggers bis zu 150 Tage (in Abhängigkeit von der jeweiligen Konfiguration des Geräts). Entscheidend ist hierbei die effektive Kapazität der verwendeten Akkus. Diese verringert sich mit der Zeit, auch bei bestimmungsgemäßen Gebrauch oder schlicht durch Lagerung. So weisen beispielsweise Akkus mit einer Nennkapazität von 2000 mAh nach ca. zwei Jahren ständigem Einsatz auch bei sorgfältigster Pflege bestenfalls noch eine effektive Kapazität von nur ca. 1500 mAh auf, also ca. 75 % des ursprünglichen Wertes. Bei nicht ausreichender Pflege kann diese Kapazitätsverminderung sogar 50 % und mehr betragen und erheblich schneller eintreten. Dementsprechend ist dann auch die Betriebsdauer des MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenloggers bei Verwendung solcher Akkus stark verkürzt.
Die besten Resultate bei der Handhabung von Akkus werden mit einem externen, sogenannten „intelligenten“ Akkuladegerät, z.B. dem Akku-Lade-Center 2000 von Conrad (www.conrad.de), erzielt. Das Ladegerät kann bis zu 8 Akkus vom Typ Mignon simultan und sicher laden. Die Ladezeit beträgt ca. 3 bis 4 Stunden. Mit diesem Ladegerät können Akkus auch nach längerem Gebrauch oder bei einem vermuteten Kapazitätsverlust überprüft werden. Für die optimale Nutzung Ihrer Akkus, beachten Sie bitte folgende Hinweise und Empfehlungen:

Schalten Sie den Datenlogger nach Gebrauch stets aus, da die Akkus sonst tiefentladen werden können.
Vermeiden Sie den Einsatz des Geräts bis zur vollständigen Entladung der Akkus. Wechseln Sie die Akkus rechtzeitig, bevor Sie eine neue Messprotokollaufzeichnung starten.
Halten Sie für jedes Gerät stets einen zweiten Satz vollständig geladener Akkus bereit, damit Sie Ihre Geräte ohne Unterbrechung einsetzen können.
Behandeln Sie die Akkus mit Sorgfalt und führen Sie regelmäßig eine Überprüfung der Kapazität durch.
Verwenden Sie nur Akkus vom selben Typ, wie die mit dem Gerät ausgelieferten Akkus.
Verwenden Sie niemals Akkus verschiedener Hersteller, unterschiedlichen Alters oder ungleicher Kapazität im selben Gerät.
Laden Sie die Akkus unabhängig vom Ladezustand stets in einem externen Ladegerät auf.
Die Verwendung ungeeigneter Akkus mit der integrierten Ladeautomatik des MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenloggers kann zu einer drastischen Verkürzung der Betriebsdauer führen, da solche Akkus u.U. nicht korrekt geladen werden.

2. Laden tiefentladener Akkus

Akkus, die beim Betrieb des MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenloggers vollständig entladen wurden und darüber hinaus im Gerät verbleiben, werden tiefentladen. Solche Akkus lassen sich unter Umständen nicht ohne spezielle Vorbehandlung wieder aufladen, weder mit der Ladeautomatik des Datenloggers noch in einem externen Ladegerät. Ursache ist, dass die Akkus bis auf eine Zellenspannung von nahezu 0 V entladen wurden. In diesem Fall ist ein Erkennen der Akkus durch das Ladegerät nicht mehr möglich. Darüber hinaus erreichen tiefentladene Akkus im ungünstigsten Fall auch nach einer erfolgreichen Reaktivierung nicht mehr ihre volle Kapazität.
Mit dem Akku-Lade-Center 2000 lassen sich tiefentladene oder defekte Akkus leicht identifizieren. Bestücken Sie hierzu einen Ladeschacht des Ladegerätes mit dem zu ladenden Akku. Der Akku sollte vom Gerät erkannt werden und nach kurzer Zeit sollte der Ladevorgang beginnen. Dies ist am Aufleuchten des zum jeweiligen Ladeschacht gehörenden grünen Kontrolllämpchens zu erkennen. Leuchtet dieses nach ca. 1 Minute trotz eingelegtem Akku nicht auf, wird der Akku, wahrscheinlich aufgrund einer Tiefentladung, nicht erkannt. Ein solcher Akku muss vor dem Laden erst reaktiviert werden. Überprüfen Sie jedesmal beim Laden der Akkus ca. 2 Min. nach dem Einlegen, ob die jeweils zugehörigen grünen Kontrolllämpchen aufleuchten.

2.1 Reaktivieren tiefentladener Akkus
In der Regel hilft es, dem tiefentladenen Akku mit Hilfe einer Stromquelle kurz einen begrenzten Stromstoß von ca. 500 bis 1000 mA für eine Dauer von 5 bis 10 Sekunden zuzuführen. Danach werden die Akkus vom Ladegerät meistens wieder erkannt und normal geladen.

Mit dem Akku-Lade-Center 2000 lassen sich tiefentladene Akkus auf einfache Weise reaktivieren. Legen Sie einen nicht tiefentladenen Akku in einen Ladeschacht des Ladegerätes ein. Nach einigen Sekunden sollte dieser Akku geladen werden, was über die grünen Leuchtdiode ersichtlich ist. Halten Sie nun den zuvor identifizierten tiefentladenen Akku in richtiger Polung für einige Sekunden oben an die hervorstehenden metallischen Pole desjenigen Ladeschachtes, in dem der zuvor eingelegte nicht-tiefentladene Akku geladen wird. Der tiefentladene Akku wird nun parallel zu dem im Ladeschacht eingelegten Akku kurzzeitig mit Strom versorgt. Danach kann dieser Akku in einen anderen leeren Ladeschacht eingelegt werden und sollte nun selbsttätig vom Ladegerät erkannt und normal geladen werden.

Sie können auch ein externes Netzgerät verwenden, um dem tiefentladenen Akku einen kurzen Stromstoß von 500 bis 1000 mA bei max. 2 V Spannung zuzuführen.

2.2 Überprüfen reaktivierter Akkus
Tiefentladene Akkus weisen manchmal auch nach einer Reaktivierung nicht mehr die volle ursprüngliche Kapazität auf. Mit Hilfe des Akku-Lade-Center 2000 können Sie auch die effektive Kapazität eines Akkus ermitteln (Funktion „Testen“, siehe Gebrauchsanweisung des Akku-Lade-Center 2000). Dabei wird der Akku zunächst geladen, dann wieder entladen und erneut geladen. Die aktuelle Zellenspannung und der Lade-/Entladestrom wird im Display angezeigt. Anschließend wird der Akku vollständig wieder aufgeladen. Das Akku-Lade-Center 2000 unterstützt auch das Optimieren von Akkus (Funktion „Regenerieren“, siehe Gebrauchsanweisung des Akku-Lade-Center 2000). Mitunter kann so die volle ursprüngliche Kapazität eines Akkus vollständig wieder hergestellt werden.

3. Maßnahmen bei verkürzter Betriebsdauer

Eine verkürzten Betriebsdauer des MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenloggers kann folgende Ursachen haben:

die Akkus sind fehlerhaft
die Akkus werden von der integrierten Ladeautomatik nicht korrekt geladen
das Gerät funktioniert nicht einwandfrei

3.1 Überprüfen der Akkukapazität
Testen Sie die Kapazität der Akkus mit Hilfe des Akku-Lade-Center 2000. Die ermittelte Kapazität sollte nicht unter 80 % des auf dem Akku angegebenen Wertes liegen, ansonsten sollten die Akkus nicht mehr verwendet werden. Akkus mit starkem Kapazitätsverlust lassen sich eventuell mit Hilfe der Funktion „Regenerieren“ des Ladegerätes wieder reaktivieren.

3.2 Überprüfen der integrierten Ladeautomatik
Laden Sie zwei einwandfreie und entladene (aber nicht tiefentladene!) Akkus des empfohlen Typs mittels des mitgelieferten Ladenetzteils im MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenloggers. Überprüfen Sie nach dem Ende des Ladevorgangs die Kapazität im Akku-Lade-Center 2000. Falls die gemessene Kapazität deutlich geringer als die angegebene Kapazität der Akkus ausfällt, liegt eventuell eine Fehlfunktion in der Ladeelektronik vor. Schicken Sie das Gerät dann zur Überprüfung ein. Wenn Sie diesen Effekt bei anderen als den empfohlenen Akkus feststellen, sind diese zur Verwendung mit der integrierten Ladeautomatik nicht geeignet.

3.3 Überprüfen des Geräts
Um zu testen, ob ein Gerätefehler vorliegt, betreiben Sie das fragliche Gerät mit einer externen Spannungsquelle und ermitteln mit einem geeigneten Messgerät parallel den Stromverbrauch. Das Messgerät sollte einen Durchschnittswert (AVG) anzeigen können. Entfernen Sie die Akkus aus dem Batteriefach des Geräts. Verbinden Sie die Akku-kontakte im Batteriefach in richtiger Polung mit einer externen Spannungsquelle. Stellen Sie eine Spannung von 2,2 bis 2,7 V bei einer Strombegrenzung von 150 bis 500 mA ein. Achtung: Ab einer Spannung von ca. 4 V wird das Gerät dauerhaft beschädigt ! Der MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenlogger ist mit einer automatischen Sicherung ausgestattet. Im Falle einer Falschpolung ist keinerlei Beschädigung des Geräts möglich. Die Sicherung schaltet sich nach kurzer Zeit selbsttätig wieder ein, falls sie ausgelöst wurde. Ermitteln sie den Stromverbrauch des Loggers. Folgende Messwerte sollten sich im Messmodus "Durchschnitt (AVG)" ergeben und liegen innerhalb des Toleranzbereichs:

Gerät ausgeschaltet:
min. 0,01 mA	typ. 0,02 mA	max. 0,1 mA	Spitzenwert (Nicht-AVG): 0,1 mA

Gerät im Standbymodus, PC-Verbindungskabel nicht aufgesteckt:
min. 2,0 mA	typ. 3,5 mA	max. 7,0 mA	Spitzenwert (Nicht-AVG): 25 mA

Gerät bei Messprotokollaufzeichnung, PC-Verbindungskabel nicht aufgesteckt:
min. 0,6 mA	typ. 1,2 mA	max. 2,0 mA	Spitzenwert (Nicht-AVG): 25 mA

Falls die Messwerte die angegeben Werte überschreiten, liegt vermutlich eine Fehlfunktion im Gerät vor. Schicken Sie das Gerät zur genaueren Prüfung und eventuell erforderlichen Reparatur ein.

4. Wissenswertes zur Verwendung von Akkus

Ein vollständiges Entladen nur teilweise entladener Akkus ist nicht nötig und reduziert die Lebensdauer. (Bei NiMH-Akkus ist der sogenannte "Memory-Effekt" kaum festzustellen.)
Die alterungsbedingte Kapazitätsverminderung von Akkus bedingt durch häufigen Einsatz im Datenlogger lässt sich bei Verwendung des Akku-Lade-Center 2000 auf Werte von ca. 20 bis max. 35 % über einen Zeitraum von 2 Jahren begrenzen.
Häufige Tiefentladung kann einen deutlichen und dauerhaften Kapazitätsverlust bewirken.
Die Selbstentladung von NiMH-Akkus beträgt ca. 2 bis 5 % pro Monat. Wenn ein Ladungsverlust von ca. 10 % eines vollständig geladenen Akkus akzeptabel ist, können geladene Akkus ca. 3 Monate gelagert werden, bevor sie eingesetzt werden.

5. Empfohlene Ausrüstung

5.1 Akkus

Typ NiMH 2000 oder NiMH 2100 von Panasonic.
Diese Akkus sind nach unseren Erfahrungen sehr robust, auch bei Tiefentladung und nachfolgender Reaktivierung.


5.2 Ladegerät Akku-Lade-Center 2000 von Conrad (www.conrad.de) Best.-Nr. 25 03 85-50, ~ 149,- € (o. Mwst.)

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Beschleunigung des Auslesens eines Messprotokolls

Aus Gründen der Kompatibilität ist die Übertragungsrate der MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenlogger auf 9.600 Bit pro Sekunde (Baud) voreingestellt. Es wird empfohlen, diese Einstellung vor dem ersten Einsatz eines Datenloggers auf den höchstmöglichen Wert (115.200 Baud) zu ändern. Dies verkürzt die für das Auslesen eines Messprotokolls erforderliche Zeitspanne erheblich. (Für den äußerst seltenen Fall, dass anschließend Kommunikationsprobleme auftreten, schlagen sie auf der Seite 'Problembehebung' nach.) Dazu ist im Dialogfenster 'MOUSE-E-MOTION-Universaldatenlogger konfigurieren' das Kontrollkästchen 'Übertragungsrate:' zu aktivieren und anschließend der Wert '115.200' aus der Liste auszuwählen. Anschließend wird die neue Einstellung durch Klicken auf die Schaltfläche 'Konfigurieren' an das Gerät übertragen. Die Änderung der Übertragungsrate läßt sich unabhängig davon, ob momentan Daten eines Messprotokolls im Datenspeicher eines Geräts vorhanden sind, jederzeit durchführen und hat keinerlei Einfluß auf diese.

Automatisches Ermitteln der von einem Datenlogger verwendeten Übertragungsrate

In Fällen, in denen nicht bekannt ist, welche Übertragungsrate (Baudrate) in einem bestimmten Gerät eingestellt ist, kann diese mit dem MOUSE-E-MOTION-Excel-Add-In ab Version 2.3 automatisch ermittelt werden. Dazu ist im Dialogfenster 'Optionen' auf der Registerkarte 'Kommunikation' unter 'Anschlußeinstellungen' das Kontrollkästchen 'Automatisch ermitteln' zu aktivieren. Anschließend kann das Gerät mit dem Befehl 'Erkennen' auf der MOUSE-E-MOTION-Symbollleiste bzw. im MOUSE-E-MOTION-Menü gefunden werden. Wenn das automatische Ermitteln der Übertragungsrate aktiviert ist, dauert der Erkennungsvorgang u.U. erheblich länger als sonst. Deshalb wird empfohlen, diese Funktion nur bei Bedarf kurzzeitig zu aktivieren und anschließend wieder zu deaktivieren.

Anwendungshinweis Nr. 1: Bewegungssensoren

1. Auswahl des geeigneten Bewegungssensors
	1.1 Bewegungssensor Typ Spot
	1.2 Bewegungssensor Typ Slight Motion
2. Anschließen eines externen Bewegungssensors an den Datenlogger
3. Sicherstellen fehlerloser Bewegungsdetektion beim Aktivitäts-Monitoring

1. Auswahl des geeigneten Bewegungssensors

Die Bewegungssensoren unterscheiden sich in ihrem Erfassungsbereich und in der Geometrie der abgedeckten Fläche:
Der Bewegungssensor vom Typ Spot hat eine rechteckige Erfassungsgrundfläche, wohingegen der Bewegungssensor vom Typ Slight Motion eine kreisrunde Erfassungsgrundfläche und einen Weitwinkel-Erfassungsbereich aufweist und somit eine größere Fläche abdeckt (siehe nachfolgende Abbildungen).

1.1 Bewegungssensor Typ Spot (gelbe Markierung):

Integriert:		Extern:

Erfassungsbereich:

Vorderansicht	Seitenansicht	Erfassungsgrundfläche
Bewegungssensor (Infrarotsensor)

Orientierung des Bewegungssensors anhand der gelben Farbmarkierung (auf der Rückseite des Sensors):

1.2 Bewegungssensor Typ Slight Motion (grüne Markierung)

Integriert:		Extern:

Erfassungsbereich:

Seitenansicht		Erfassungsgrundfläche
Bewegungssensor (Infrarotsensor)

Ausführlichere Informationen über die infrarot-basierten Bewegungssensoren finden sich beim Hersteller NAiS: www.nais-e.com/bltn_reference/built/top.html?accept=yes

Hinweis:
Plexiglas, Polycarbonat, Acryl oder ähnliche Materialien sind für Infrarotstrahlung praktisch undurchlässig. Deshalb ist eine Bewegungsdetektion durch Käfigwände o.ä. aus solchen Materialien hindurch nicht möglich. Die Bewegungssensoren müssen immer direkten Zugang zum Untersuchungsobjekt haben.

2. Anschließen eines externen Bewegungssensors an den Datenlogger

Ein externer Bewegungssensor wird an die 9-polige Buchse auf der rechten Seite des Datenloggers angeschlossen:

Um ausschließlich den externen Bewegungssensor zu benutzen muss der integrierte Bewegungssensor abgeschaltet werden. Hierzu muss der rote Schiebeschalter (zugänglich bei geöffnetem Batteriefach, siehe nachfolgende Abbildung) in die Position OFF geschoben werden:

Beachten Sie, dass der rote Schiebeschalter wieder zurück in die ON-Position geschoben und ein eventuell angeschlossener externer Bewegungssensor abgetrennt werden muss, wenn wieder ausschließlich der integrierte Bewegungssensor benutzt werden soll! Wenn ein externer Bewegungssensor angeschlossen ist und der rote Schiebeschalter befindet sich nicht in der Position OFF, werden die Signale beider Sensoren parallel zu einem einzigen Messwert verarbeitet und es ist unbestimmt, welcher der Sensoren in welchen Maß zu diesem Messwert beiträgt.

3. Sicherstellen fehlerloser Bewegungsdetektion beim Aktivitäts-Monitoring

Um eine verlässliche Erfassung sämtlicher Aktivität innerhalb eines Versuchsbehältnisses sicherstellen ist es ratsam zu überprüfen, ob Bewegungen im gesamten Bereich lückenlos detektiert werden. Außerdem sollte sicher gestellt sein, dass Bewegungen, z.B. von Personen, anderen Tieren oder sonstigen Objekten, außerhalb des Versuchsbehältnisses nicht erfasst werden.
Bei Verwendung des Bewegungssensors vom Typ Slight Motion, ist es eher unwahrscheinlich, dass ein Bereich innerhalb des Versuchsbehältnisses nicht erfasst wird, allerdings ist es in der Regel ratsam, dies trotzdem zu überprüfen. Bei Verwendung des Bewegungssensors vom Typ Spot ist es möglich, dass, abhängig von Höhe und Positionierung des Sensors über dem Boden des Versuchsbehältnisses, dessen Bereich nicht lückenlos erfasst wird.

Die Bewegungserfassung innerhalb eines Versuchsbehältnisses kann folgendermaßen getestet werden:		Ansicht von oben:

Zeichnen Sie den Umriss der Grundfläche des Behältnisses auf Papier. Montieren Sie einen Datenlogger bzw. externen Bewegungssensor, z.B. mit Hilfe eines Stativs, exakt in derjenigen Höhe und derjenigen Position über dem Papier, wie in der originalen Versuchs-anordnung. Bewegen Sie nun langsam einen Finger entlang der aufgezeichneten Linie und zwar derart, dass er im orthogonalen Winkel von außen auf die aufgezeichnete Fläche zeigt und sich die Fingerspitze ca. 3 cm über der Linie befindet. Auf der Vorderseite des Datenloggers sollte permanent das Blinken der aufrechten Dreiecks-LED zu sehen sein. Wenn kein Signal zu sehen ist, wird in dem jeweiligen Bereich, in dem sich der Finger gerade befindet, keine Bewegung detektiert. Ent-sprechend wird die Bewegung eines Versuchstieres, das sich in diesem Bereich des Behältnisses bewegt, nicht mit Sicherheit erfasst.

Um sicherzustellen, dass keinerlei Bewegung außerhalb des Versuchsbehältnisses erfasst wird, sollte der Datenlogger bzw. der Bewegungssensor genau wie bei dem geplanten Experiment über dem leeren Versuchsbehältnisses (ohne Tier) positioniert werden. Wenn jetzt eine Hand um das Versuchsbehältnis herum bewegt wird, sollte keinerlei Bewegungsdetektion erfolgen und entsprechend kein Blinken der aufrechten Dreiecks-LED auf der Vorderseite des Datenloggers zu sehen sein. Falls doch ein LED-Signal zu sehen ist, ist gegebenenfalls eine zusätzliche Abschirmung erforderlich, um falsch-positive Bewegungsdetektionen auszuschließen.

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Haben Sie einen Tipp für den MOUSE-E-MOTION-Datenlogger? Kennen Sie einen besonderen Kniff?
Dann schreiben Sie bitte an:

contact@infra-e-motion.de

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Zuletzt aktualisiert: 08.02.2009

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