Messprinzipien des MOUSE-E-MOTION-Datenloggers

Messprinzip Aktivität:

Die Erfassung der Aktiviät geschieht über den Bewegungssensor (Infrarotsensor, technische Daten) und eine Flip-Flop-Schaltung (ein System, das genau zwei Zustände unterscheidet, z.B. 0/1, Ja/Nein, Wahr/Falsch, „flip“/“flop“, usw.). Der Bewegungssensor liefert kontinuierlich ein analoges Signal an die Flip-Flop-Schaltung. Dieses Signal verändert sich, wenn der Bewegungssensor aufgrund der Ortsveränderung eines wärmeabstrahlenden Objekts innerhalb des Erfassungsbereichs anders angeregt wird. Sobald die Flip-Flop-Schaltung ein verändertes Signal empfängt, springt sie vom Grundzustand „0“ in den Zustand „1“ um. Unabhängig von der weiteren Veränderung des Signals vom Bewegungssensor, verbleibt die Flip-Flop-Schaltung nun in diesem Zustand, bis sie explizit durch einen Impuls von außen wieder in den Grundzustand „0“ zurückversetzt wird und der Mechanismus von neuem beginnt. Der Zustand der Flip-Flop-Schaltung wird im Abstand des Abtastintervalls (Voreinstellung = 1 s) des Datenloggers abgefragt. Falls sie sich im Zustand „1“ befindet, weil vom Bewegungssensor die Ortsveränderung eines Objektes detektiert und mindestens einmal ein entsprechendes Signal übermittelt wurde, wird der Messwert für die Aktivität um 1 erhöht und die Flip-Flop-Schaltung zurückgesetzt. Dies wiederholt sich solange, bis die Zeitdauer des Messintervalls (Voreinstellung = 240 s bzw. 4 min) erreicht ist. Der aus der schrittweisen Erhöhung um 1 entstandene Wert wird dann als endgültiger Messwert der Aktivität für dieses Messintervall in den Datenspeicher des Datenloggers abgespeichert und für das nächste Messintervall auf 0 zurückgesetzt.

Messprinzip Lichtintensität:
Die Erfassung der Lichtintensität wurde hauptsächlich zur Überwachung der Lichtsteuerung von Tierhaltungen, z.B. der Detektion von Störungen oder Ausfällen, integriert.
Der Lichtsensor (technische Daten) weist eine hohe Empfindlichkeit (1 Lux bis ca. 20.000 Lux) auf, ist aber nicht kalibriert. Seine Messwerte eignen sich daher nicht zur Beurteilung der absoluten Lichtintensität während einer Messprotokollaufzeichnung (siehe hierzu auch Fragen & Antworten). Er befindet sich im Inneren des Geräts, das Licht tritt durch eine Öffnung auf der Oberseite ein. Der Empfindlichkeitsbereich des Sensors entspricht in etwa der Empfindlichkeit des menschlichen Auges. Verfälschungen der Messwerte, etwa durch Wärmestrahlung im Infrarotbereich (z. B. von einer Halogenbeleuchtung), werden vom Sensor weitestgehend kompensiert. Der resultierende Messwert wird von verschiedenen Parametern beeinflußt. Ähnlich dem menschlichen Auge ist die gemessene Lichtintensität stark von der Richtung abhängig, aus der Licht das einfällt. Aufgrund der Empfindlichkeit des Sensors bewirken scheinbar geringfügige Änderungen der Lichtintensität große Unterschiede bei den Messwerten, was bei der Interpretation der Messergebnisse zu berücksichtigen ist.
Die Lichtintensität wird im Abstand des Abtastintervalls (Voreinstellung = 1 s) innerhalb eines Messintervalls ermittelt. Bei jeder Einzelmessung wird jeweils 20-mal im Abstand von einer Millisekunde der aktuelle Wert des Sensors ausgelesen. (Dadurch wird sichergestellt, dass ein durch die Netzspannung verursachtes Flackern einer Lichtquelle den Auslesevorgang nicht beeinflußt.) Der Mittelwert aus diesen einzelnen Sensorwerten wird zwischengespeichert. Am Ende des Messintervalls (Voreinstellung = 240 s bzw. 4 min) wird der Mittelwert aus der von der jeweiligen Abtastrate abhängigen Anzahl (im Beispiel der Voreinstellungen: 240) an Zwischenwerten als endgültiger Messwert der Lichtintensität abgespeichert.

Messprinzip Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit:
Das Aufzeichnen der Temperatur sowie der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebung eignet sich gut zur Überwachung der Umweltbedingungen von Tierhaltungsräumlichkeiten.
Bei dem integrierten Temperatursensor (technische Daten) bzw. dem Sensor für relative Luftfeuchtigkeit handelt es sich kalibrierte Präzisionssensoren. Sie befinden sich geschützt auf der rechten Seite im Inneren des Geräts. Durch Bohrungen in der Seitenwand ist eine Verbindung zu den Umgebungsbedingungen hergestellt. Der aktuelle Sensorwert wird jeweils am Ende eines Messintervalls ausgelesen und als Messwert der Temperatur bzw.der relativen Luftfeuchtigkeit für dieses Messintervall in den Datenspeicher des Datenloggers abgespeichert

Messprinzip Analogsignal:
An den Annalogeingang kann eine beliebige Signalquelle angeschlossen werden. Der Analog/Digital-Wandler (technische Daten) arbeitet mit einer Auflösung von 10 Bit und ist direkt in den Mikrocontroller integriert, der das Gerät steuert.
Das Analogsignal wird im Abstand des Abtastintervalls (Voreinstellung = 1 s) innerhalb eines Messintervalls ermittelt. Bei jeder Einzelmessung wird jeweils 20-mal im Abstand von einer Millisekunde der Wert des Analog/Digital-Wandlers ausgelesen. Der Mittelwert aus diesen Einzelwerten wird zwischengespeichert. Am Ende des Messintervalls (Voreinstellung = 240 s bzw. 4 min) wird der Mittelwert aus der von der jeweiligen Abtastrate abhängigen Anzahl (im Beispiel der Voreinstellungen: 240) an Zwischenwerten als endgültiger Messwert des Analogsignals abgespeichert.

Erweiterungen (in Entwicklung):
Für zukünftige Versionen des MOUSE-E-MOTION-Universal-Datenloggers ist zusätzlich ein Anschluß für in der Entwicklung befindliche Erweiterungen vorgesehen. Eine dieser Erweiterungen ist eine Wägeeinheit mit welcher der Trinkwasserverbrauch von Labortieren überwacht werden kann. Sie arbeitet auf der Basis von Wägezellen, die das Gewicht von bis zu 4 angehängten Trinkflaschen bzw. deren Gewichtsabnahme beim Verbrauch des Trinkwassers mit hoher Genauigkeit und Auflösung messen können.
Der aktuelle Messwert einer Erweiterungseinheit wird jeweils am Ende eines Messintervalls ausgelesen und in den Datenspeicher des Datenloggers abgespeichert