Tietokoneavusteinen mittaus ja tulostenkäsittely fysiikan opetuksessa
Esitys Helsingin luonnontiedelukiossa 3.5.2000
Tietokoneen edut kaikessa mittauskäytössä:
Edut opetuskäytössä edellisten lisäksi:
Haittoja opetuskäytössä:
Peukalosääntö: jos mittaat vain yhtä suuretta, harkitse onko tietokoneen käytöstä vastaavaa hyötyä.
Tietokonepohjaisen mittausjärjestelmän rakenne

Anturi valitaan mitattavan suureen mukaan. Samaan liitäntälaitteeseen voi kytkeä erilaisia antureita, myös useampia yhtä aikaa (rajoituksia on). Pääsääntöisesti eri valmistajien anturit ja liitäntälaitteet eivät ole suoraan toistensa kanssa yhteensopivia. Aika on ainoa suure jonka mittaamiseen ei tarvita anturia.
Liitäntälaite on uusissa järjestelmissä lähes aina omalla kotelolla ja virtalähteellä varustettu laite, aikaisemmin käytettiin myös tietokoneen sisään asennettavia lisäkortteja.
Liitäntälaite kytkeytyy tietokoneeseen useimmiten sarjaväylän kautta. Myös SCSI-väylä on käytössä, ja USB-väylä tekee tuloaan.
Tietyn valmistajan mittausohjelmia voidaan käyttää vain saman valmistajan liitäntälaitteiden kanssa. Eräiden (mutta ei kaikkien) liitäntälaitteiden ohjelmointirajapinta on julkinen, jolloin järjestelmälle on mahdollista laatia omia ohjelmia. Tutkimus- ja teollisuuskäyttöön tarkoitetut järjestelmät ovat tässä suhteessa paljon joustavampia ja avoimempia.
Opetuskäyttöön tarkoitetut mittausjärjestelmät
Yleiskäyttöiset
järjestelmät soveltuvat moniin erilaisiin mittauksin, anturit ja asetukset nopeasti vaihdettavissa. Tämä on tärkein ero tutkimus- ja teollisuuskäyttöön tarkoitetuihin järjestelmiin.Sisältävät yleensä anturit ainakin seuraavien suureiden mittaamiseen: paikka, nopeus, kiihtyvyys (ultraäänianturi ja valoportti; kiihtyvyysanturi), kulma ja pyörimisliike, voima, lämpötila, paine, äänenpaine (mikrofoni), taajuus, magneettivuon tiheys, sähkövirta, jännite.
Erikoiskäyttöiset järjestelmät soveltuvat johonkin rajattuun mittaustarkoitukseen. Esimerkkejä: moniulotteisen liikkeen rekisteröintiin tarkoitettu V-scope, tietokoneeseen kytkettävät yleismittarit ja oskilloskoopit, ..
Kalliin, erikoiskäyttöisen järjestelmän soveltuvuus koulukäyttöön harkittava tarkkaan: onko hintansa arvoinen?
Suomen markkinoilla merkittävät järjestelmät ovat:
Järjestelmien pahasti vanhentunut vertailu:
http://www.helsinki.fi/~aohamala/mbl/index.htmlLaskinpohjaisessa mittausjärjestelmässä
tietokone on korvattu graafisella laskimella. Tunnetuin on Texas Instrumentsin CBL-järjestelmä. Siihen sopivat suurimmaksi osaksi samat anturit kuin ULIin. Tulokset voidaan käsitellä laskimessa, tai siirtää tietokoneeseen. Laskinpohjaisen järjestelmän suurimmat edut ovat edullinen hinta, helppo siirreltävyys, paristokäyttöisyys, sekä mittausohjelmien ilmaisuus ja avoimuus. Haittoina ovat laskimen pieni, karkearesoluutioinen näyttö ja pieni muistikapasiteetti (korostuvat vanhoissa laskinmalleissa), sekä ohjelmien ja vaativamman tulostenkäsittelyn kömpelyys tietokoneohjelmiin verrattuna.Lisätietoja: http://www.ti.com/calc/docs/cbl.htm, http://www.vernier.com/cbl/index.html, http://didactical.physics.helsinki.fi/kirjasto/ont/mp/index.html