Układ pomiarowy

Wykonanie doświadczenia na odległość z wykorzystaniem Internetu wymagało zbudowania odpowiedniego układu pomiarowego którego działanie umożliwia Internautom przeprowadzenie pomiarów przy użyciu dowolnej przeglądarki stron WWW. Schematycznie układ taki przedstawiony jest na rysunku Z1. Użytkownik korzystający z Internetu może połączyć się z serwerem WWW obsługującym strony doświadczenia na odległość z dowolnego punktu na Ziemi. Wbudowana obsługa CGI ( Common Geteway Interface ) umożliwia komunikację serwera WWW z komputerem pomiarowym sterującym doświadczeniem. Uzyskane przez ten drugi komputer dane są odsyłane następnie do Użytkownika za pośrednictwem generowanych dynamicznie stron WWW.

Układ pomiarowy został zbudowany w oparciu o odpowiednio zmodyfikowany standardowy mikroskop optyczny, komputer IBM PC wyposażony w karty umożliwiające sterowanie oraz akwizycję danych oraz dodatkowy osprzęt układu.

Rysunek Z2 Schemat wykorzystywanego układu pomiarowego do badań domen magnetycznych.

Na powyższym schemacie układu zaznaczono :

1. Mikroskop optyczny odpowiednio przebudowany i wyposażony (blok schematu zaznaczony żółtym kolorem). Na schemacie wyróżniona jest:
   • żarówka
   • polaryzator – obracany komputerowo sterowanym silnikiem krokowym
   • silnik krokowy poruszający polaryzator (pojedynczy krok silnika pozwala na obrót polaryzatora o kąt 1.8 stopnia)
   • czujnik położenia polaryzatora – kontaktron
   • badana próbka (magnetyczna warstwa granatu o grubości 10 mikrometrów)
   • cewka wytwarzająca pole magnetyczne H prostopadle do powierzchni próbki, maksymalna wartość pola wynosi H_max=6000 [A/m];
   • obiektyw
   • analizator
   • kamera CCD do wizualizacji domen magnetycznych (KA)
   • fotodioda do rejestracji sygnału proporcjonalnego do magnetyzacji m badanej próbki
2. Sterowany komputerowo zasilacz prądu cewki wytwarzającej pole magnetyczne H prostopadłe do próbki
3. Sterownik silnika krokowego
4. Komputer pomiarowy klasy IBM-PC (wykorzystano PC 486 50 Mhz, 200MB HDD, 8 MB RAM, system operacyjny Linux Debian 2.0) z kartami. Aktualizacja (2012). Wymieniono na komputer Celeron 450 Mhz, 20GB HDD, 512MB RAM, Debian  ???  🙂 (Wiem ale nie powiem ) :
   • VideoBlaster – 3 kanałowy FrameGraber używany do rejestracji obrazu z kamery CCD zastosowanej w mikroskopie i do kamery rejestrującej zdalnie układ pomiarowy – Aktualizacja (2012). VideoBlaster datowany w produkcji na rok 1992 zepsuł się (po 20-tu latach z czego ok 13 -tu pracy w układzie). System działa teraz w oparciu o dwie karty Tunera TV:  BTTV z chipem BT878.
   • Wejścia/Wyjścia (zastosowano kartę UIB z CMA Fundacji Uniwersytetu w Amsterdamie
   • Karta Ethernet łącząca komputer z siecią Internet
5. Dodatkowo do komputera podłączone są:
   • konsola cyfrowego i analogowego wejścia/wyjścia z transmisją danych poprzez port równoległy (Konsola LPT)
   • kamera rejestrująca układ pomiarowy (KB) z nadajnikiem i odbiornikiem VHS (kamera bezprzewodowa)

Zarejestrowany przez kamerę KB obraz układu pomiarowego zaprezentowano na rysunku Z3. Klikając na odpowiednich elementach układu można uzyskać ich powiększenie. W pobliżu układu umieszczono dodatkowo akwarium z rybkami które spełnia rolę „rzeczywiście żywej” częci układu.

 

• Sterowanie polem magnetycznym
• Sterowanie położeniem polaryzatora
• Pomiar natężenia światła z użyciem fotodiody
• Kamera do obserwacja próbki domenowej
• Kamera do obserwacji układu