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Schallpegel-Messinstrumente Schallpegelmessinstrumente gibt es
im Preis von 25 bis 250 €. Die einfacheren Geräte ermöglichen
lediglich das Messen des momentanen Schallpegels. Preisgünstig sind
Geräte mit analoger Anzeige. Die analoge Anzeige ist didaktisch
weitaus besser als die digitale, da sie ein Gefühl für den
Zahlenraum und die logarithmische Skala vermittelt.
Sollten in den verschiedenen Sammlungen einer Schule kein
derartiges Gerät vorhanden sein, empfiehlt sich eine Rückfrage bei
benachbarten Schulen. In allen Bundesländern gibt es Zentren und
Beratungsstellen der Umweltschutzorganisationen und der
Verbraucherverbände, bei denen auch Ausleihmöglichkeiten von
Lärmpegelmeßgeräten erfragt werden können. Ferner gibt es in
einigen Bundesländern spezielle Umweltberatungseinrichtungen für
die Schulen. Möchte man ein Gerät haben, das darüber hinaus noch
das jeweilige gemessene Maximum und Minimum anzeigt, muss man ca.
150 € zahlen. Derartige Geräte haben digitale Anzeige. Schließlich
gibt es Geräte, die die gemessenen Werte speichern und auf einen
Computer übertragen, sie sind 100 € teurer als die vorher
genannten. Damit können dann aber statistische Auswertungen
vorgenommen und grafische Darstellungen ausgedruckt werden, die den
zeitlichen Verlauf des Schallpegels dokumentieren. Meist ist das
sehr wichtig und aufschlussreich:
− Wenn beispielsweise der Lärm in der Schule gemessen wird, ist
der aktuelle Schallpegel zwar sehr wichtig, für Fragen der
Verständlichkeit ist aber der Nachhall – der in den meisten Schulen
viel zu groß ist – ebenso bedeutsam und er ist nur im zeitlichen
Verlauf einer derartigen Messung erkenn- und erfassbar.
− Messungen zum Verkehrslärm. s. Baustein 2, müssen über die
Zeit gemittelt werden, Jede andere Messung ist vom Zufall des
gerade vorbei fahrenden Fahrzeuges abhängig. Hier lohnt sich der
Computer; das unten genannte Gerät erfasst z. B. 32.000
Einzelmessungen, das ist nicht ohne Computer auswertbar.
Ein derartiges Gerät mit einer Vielzahl von Möglichkeiten bietet
die Fa. Conrad (www.conrad.de) an: Schallpegelmessgerät 322
Datalog. Dies Gerät hat eine Vielzahl von Funktionen zur Statistik
und zur grafischen Gestaltung der Kurvenverläufe der Schallpegel.
Das Gerät hat jedoch zwei Nachteile:
1. Das Gerät hat eine alte RS-232 Schnittstelle. Wer einen
USB-Anschluss hat, benötigt einen Konverter, der Serial to USB
Converter der Fa. Conrad ist für dieses Gerät geeignet.
2. Die Anleitungen zum Konverter und zum Gerät sind sehr dürftig
und in englischer Sprache. Eine gute Anleitung findet man auf der
Website der Beratungsstelle für Umweltbildung beim
Naturschutzzentrum Ökowerk Berlin:
www.umweltbildung-berlin.de/laerm.php. Bei der Beratungsstelle kann
man auch derartige Geräte kostenfrei kalibrieren lassen (sollte
jährlich erfolgen).
Bedienungsanleitung Die im Folgenden erwähnten Artikel der Fa.
Conrad wurden getestet, die Praxis der Erprobung hat diese
Anleitung bestimmt. Da nur eine begrenzte Anzahl von Geräten zur
Erprobung zur Verfügung stand, können keine generalisierende
Aussage getroffen werden, was auch die Haftung für die hier
empfohlene Praxis ausschließt. Diese Bedienungsanleitung dient dem
Gebrauch des Programms TestLink SE-322, mit dem das
Schallpegelmessgerät 322 Datalogger, Conrad, Bestell-Nr. 10 05
15-66, 249,00 €, an einen Computer – Laptop oder Tischgerät –
angeschlossen werden kann. Eine Bedienungsanleitung liegt dem Gerät
bei, so dass hier nur die Anleitung zur Bedienung des PC erfolgt.
Zu diesem Gerät gibt es einen Schallpegel-Kalibrator 326 (Conrad 12
13 75-66, 249 €). Sie können Ihr Gerät jedoch auch in der
Beratungsstelle für Umweltbildung beim Naturschutzzentrum Ökowerk
in Berlin (mit Ausnahme der Portokosten) kostenlos kalibrieren
lassen, Tel.: (030) 300005-40, Fax: (030) 300005-49 oder E-Mail:
[email protected]. Das Schallpegelmesser kann bis zu
32.000 Messwerte speichern, die dann in einen Computer übertragen
werden können. Minimale Systemvoraussetzung, diese sind wirklich
minimal und hat jeder übliche Computer: es werden Windows 95/98/NT
ab 4.0/XP, mind. 90 MHz, 32 MB RAM und
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mind. 5 MB freien Speicher auf der Festplatte benötigt. Um eine
fehlerfreie Darstellung der Graphen zu gewährleisten empfiehlt sich
eine Auflösung mit mind. 800 x 600 Pixel und mind. 16 Bit High
Color als Farbtiefe; Kontrolle ist nur bei Problemen sinnvoll. Nach
dem Laden der Daten können diese dann ausgewertet und der zeitliche
Verlauf der Schallpegel grafisch dargestellt werden. Bei 32.000
Messwerten wäre das ohne einen Computer überhaupt nicht denkbar und
der Aufwand beim Einsatz des Computers rentiert sich sicherlich.
TestLink SE-322 ist ein Programm mit zwei Funktionen, die auch
gleichzeitig durchgeführt werden können:
1. Mit dem Programm können gespeicherten Daten des
Schallpegelmessgeräts auf den Computer geladen werden.
2. Das Schallpegelmessgerät kann an einen Computer zur
Visualisierung angeschlossen werden und in Echtzeit werden auf dem
Bildschirm resp. über einen angeschlossenen Beamer die aktuellen
Messwerte dargestellt.
TestLink SE-322 ist ein – wenn es auch auf den ersten Blick gar
nicht so aussieht – einfach zu benutzendes Programm, die
grundlegenden Bedienelemente sind alle durch große Knöpfe auf dem
Bildschirm zu erreichen, so entfällt der Aufwand die Menüs zu
durchsuchen. Es gibt jedoch verschiedene Computer und
Schnittstellen (Druckeranschlüsse) sowie unterschiedliche
Betriebssystem, entsprechend unterschiedlich müssen Sie vorgehen;
haben Sie einen ● PC mit einer seriellen RS-232 Schnittstelle, das
sind die alten Druckeranschlüsse mit 9 kleinen
Stiften, können Sie ohne irgendeine weitere Vorbereitung
unmittelbar mit der Installation des Programms TestLink SE-322
beginnen → TestLink SE-322.
● PC mit USB-Schnittstelle, benötigen Sie ein
USB-Seriell-Adapterkabel (Conrad, Bestell-Nr. 98 24 17-66, 39,95
€). Es wurde von Manhattan hergestellt und ist für die
Betriebssysteme Windows 98, 2000, ME, XP sowie Mac OS X und Linux
geeignet. Hierzu ist zunächst ein Treiber zu installieren →
Installation von Serial to USB Converter.
● Apple mit einem PowerPC Prozessor und dem Betriebssystem Mac
OS X, können Sie mit Hilfe des Programms Virtual PC 7 von Microsoft
einen PC auf Ihrem Apple-Rechner emulieren, der dann mit Windows XP
gestartet wird. Alle folgenden Schritte werden dann wie bei einem
PC ausgeführt. Da Sie aber keine RS-232 Schnittstelle haben,
benötigen Sie ein USB-Seriell-Adapterkabel (Conrad, Bestell-Nr. 98
24 17-66, 39,95 €). Es wurde von Manhattan hergestellt und ist für
die Betriebssysteme Windows 98, 2000, ME, XP sowie Mac OS X und
Linux geeignet. Hierzu ist zunächst ein Treiber zu installieren →
Installation von Serial to USB Converter.
● Apple mit Intel Core Duo Prozessor, müssen Sie lediglich den
Rechner unter Windows starten. Da Sie aber keine RS-232
Schnittstelle haben, benötigen Sie ein USB-Seriell-Adapterkabel
(Conrad, Bestell-Nr. 98 24 17-66, 39,95 €). Es wurde von Manhattan
hergestellt und ist für die Betriebssysteme Windows 98, 2000, ME,
XP sowie Mac OS X und Linux geeignet. Hierzu ist zunächst ein
Treiber zu installieren → Installation von Serial to USB
Converter.
Installation von Serial to USB Converter
1. Stecken Sie das SE-300 Kabel mit der einen Seite in das
Messgerät und mit der anderen in den
Serial to USB Converter. 2. Schließen Sie den Serial to USB
Converter an den USB Port des Computers an. 3. Wenn Ihr Computer
nun neue Hardware erkennt, schließen Sie die sich öffnenden
Fenster. 4. Legen Sie die Mini CD mit der Aufschrift Serial to USB
Converter in ihr Laufwerk ein. 5. Ganz wichtig: Reagieren Sie nicht
auf den Autostart der CD, sondern öffnen Sie die CD. 6. Öffnen Sie
den Ordner 205146, wählen Sie den Ordner Windows aus und starten
Sie das Setup
Programm PL-2303 Driver Installer.exe,
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das gilt auch für Apple Computer, die mit Virtual PC einen PC
emulieren,
der unter Windows XP läuft.
7. Ist die Installation für den Konverter beendet, können Sie
mit der des Programms TestLink SE-
322 beginnen → TestLink SE-322. Achtung: Bei der Benutzung von
Virtual PC für Computer von Apple mit einem
PowerPC Prozessor muss bei jedem Neustart bei den
USB-Einstellungen
der USB-Serial Controller aktiviert werden:
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TestLink SE-322
Installation Zur Installation legen Sie die Mini CD mit der
Aufschrift TestLink SE-322 in ihr Laufwerk und folgen Sie den
Installationsanweisungen. Nach erfolgter Installation starten Sie
TestLink SE-322.
Start
Verbinden Sie das Schallpegelmessgerät mittels des
mitgelieferten SE-300 Kabels mit einem PC (RS-323 Schnittstelle für
den Drucker) und schalten Sie das Gerät ein. Sollten Sie keine
RS-323 Schnittstelle besitzen, sondern nur einen USB Anschluss,
dann schließen Sie den Serial to USB Converter zwischen dem SE-300
Kabel und dem PC an. Starten Sie TestLink SE-322, sie finden dann
an der Oberkante des Fensters das übliche Menu und darunter eine
Toolbar.
Wählen Sie unter COM Port im Menu den COM aus, bei dem eine
erfolgreiche Verbindung hergestellt wird, Anzeige links oben im
Fenster.
Gelegentlich werden unter MacOS X und Virtual PC nur Com1 und
Com2 angezeigt, dann sollte neu gestartet und notfalls ein anderer
USB-Port gewählt werden.
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Im Menu können Sie unter View zwei Fenster aufrufen: Control
Panel und Real-Time Graph.
Mit Control Panel öffnen Sie ein Fenster, das ebenso aussieht
wie das Schallpegelmessgerät und dessen Display die gleichen Werte
wie die des angeschlossenen Geräts zeigt. Mit den Schaltern von
Control Panel können Sie genauso wie mit den Originalschaltern des
Gerätes dieses steuern. Im Falle einer erfolgreichen Verbindung
zwischen ihrem Messgerät und dem Computer zeigt das Control Panel
die gleichen Werte wie das Messgerät an, ansonsten erscheint ein
„No Connection“ im Display des Control Panel. Mit Real-Time Graph
wird der Schallpegel während eines gewählten Zeitraums dargestellt.
Die aufgerufenen Fenster werden rechts von View im Menu unter
Window gewählt.
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Messungen online mit zeitgleicher Darstellung in Real-Time Graph
Nun müssen Sie im Real-Time Graph (View → Real-Time Graph) die
Sampling Rate einstellen. Sie bestimmt die Pausenzeit zwischen den
einzelnen Messungen. Bei einem langsamen Computer empfiehlt es sich
die Sampling Rate nicht unter 0.2 zu wählen.
Nun müssen Sie nur noch auf den Start Button in der Toolbar,
ggf. werden Sie gefragt, ob Sie die bisherigen Daten sichern wollen
und dann öffnet sich das Fenster Real-Time Setup:
Sie können im obersten Fenster die Anzahl der gewünschten
Messunwerte, Real-Time Data, und im zweiten noch einmal die
Sampling Rate, s. o., einstellen. Da raus ergibt sich die
Messdauer, Recording Period, die nicht direkt eingestellt werden
kann. Nach Drücken der Taste Start erfolgt die Messung online und
wird in Real-Time Graph dargestellt. Mit einem Klick auf den Stop
Button, der sich ebenfalls in der Toolbar befindet, beenden Sie die
Messung,
→ Laden von Daten aus dem Messgerät. Sollte das Fenster – auf
Grund vorheriger Nutzungen – nur einen vergrößerten Ausschnitt
anzeigen, muss der Vergrößerungsmaßstab zurückgesetzt werden,
leider etwas umständlich → Zoomen.
Messungen offline
Diese Messung kann entfernt vom PC nur mittels des Messgerätes
erfolgen. 1. Schalten Sie das Messgerät ein. 2. Drücken Sie die
REC-Taste auf dem Messgerät, um eine Messung zu starten. 3. Drücken
Sie erneut die REC-Taste die Messung zu beenden.
Dies können Sie wiederholt vornehmen, die einzelnen Messungen
bleiben erhalten, notieren Sie sich vorsichtshalber in einem
kleinen Protokoll Aufnahme, Datum und Dauer. Zur Auswertung werden
später die Daten ausgelesen und auf dem PC dargestellt.
Laden von Daten aus dem Messgerät
1. Schließen Sie nun das Messgerät an den Computer an (hierzu s.
o.). 2. Starten Sie das Programm TestLink SE-322. 3. Klicken Sie
nun im Menu Data Logger auf Load Data oder in der Toolbar auf das
Data Logger
Symbol.
4. Es öffnet sich das Fenster Data Logger:
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Das ausgewählte Fenster wird ebenso wie die beiden anderen
Fenster im Menu unter Window ausgewählt.
5. Es werden die geladenen Daten angezeigt. Sollte „error“
erscheinen, klicken Sie einfach erneut auf Data Logger.
6. In der linken Fensterhälfte erscheinen die gespeicherten
Messungen unter Data Sets. 7. Sie können nun ihre einzelnen
Messungen durch Anklicken grafisch darstellen lassen und so
auch speichern (siehe hierzu Speichern der gewonnenen
Messdaten). Der jeweils angeklickte Datensatz wird dann in der
rechten, Real-Time Graph ähnlichen, Hälfte angezeigt.
8. Die linke Hälfte kann zusammen geschoben und das gesamte
Fenster verkleinert werden. 9. Sollte das Fenster – auf Grund
vorheriger Nutzungen – nur einen vergrößerten Ausschnitt
anzeigen, muss der Vergrößerungsmaßstab zurückgesetzt werden,
leider etwas umständlich → Zoomen.
10. Wenn sich die Fenster übereinander stapeln, sind diese
leicht zu ordnen, indem Sie im Fenster Window zwischen den Anzeigen
Tile und Cascade , also nebeneinander liegend resp. gekachelt und
stufenförmig liegend, hin und her schalten und das erwünschte
Fenster mit der Maus fassen.
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Grafik In den Fenstern Real-Time Graph und Data Logger sind
ober- und unterhalb der Grafik zwei Statistiken. In der oberen
werden neben der Sampling Rate Startzeit, Maximum, Minimum und
Mittelwert angegeben, s. o. die Abbildung von Real-Time Graph. In
der unteren Statistik werden ausgewählte Daten angezeigt, dazu
werden vertikale Linien, Cursor A und Cursor B, festgelegt, die den
Beginn und das Ende des zu betrachtenden Messzeitraumes begrenzen.
Diese beiden Linien können Sie mit den beiden Schiebern unter dem
Graph verschieben. Dieser zeigt Ihnen dann die statistischen Werte
Startzeit, Ende, Maximum, Minimum und Querschnitt zwischen Cursor A
und B an, s. o. die Abbildung von Real-Time Graph.
Die Statistik wird automatisch aktualisiert, wenn die Cursor
bewegt werden. Die Toolbar in den Fenstern Real-Time Graph und Data
Logger verfügt über die Funktionen die beiden Statistiken ein bzw.
auszublenden. Es gibt dann eine ganze Reihe weiterer Utilities, die
für die Darstellung und Präsentation der
Schallpegelaufnahmen genutzt werden können. Diese sollten Sie im
einzelnem selber ausprobieren können.
Zunächst ist in den Fenstern Real-Time Graph und Data Logger in
der obersten Reihe neben der Schaltfläche für den Mauszeiger
das
kleine Icon mit dem Kreuz gibt Ihnen die Möglichkeit, den
Graphen zu markieren und mit dem Icon mit dem „T“ darauf können Sie
sogar Kommentare in die Grafik schreiben. Graph Option bietet die
Möglichkeit der Gestaltung der Grafik. Im Untermenu werden dazu 5
Tabs angeboten:
1. Unter General sind die Koordinaten und Schriftgröße sowie das
Gitter der Grafik zu gestalten 2. und unter Plot die Art der Grafik
auszuwählen (Linien, Messerte, beides, ...). 3. Mit dem Reiter Font
werden Schriftart und –schnitt gewählt und 4. mit Color für die
Ebenen, Hintergrund, Schreibtisch etc. die Farben, Schatten,
Konturen und
3D-Darstellungen gewählt. 5. Unter Style wird schließlich das
Design des Graphen und der Punkte festgelegt.
Ausdrucken
Der Graf und die statistischen Werte (Startzeit, Ende, Maximum,
Minimum und Querschnitt) werden getrennt gedruckt: Zum Ausdruck des
Grafen klicken Sie, nachdem Sie die Grafik gestaltet haben, unter
Graph Option auf Export rechts unten im Fenster. In dem dann
geöffneten Fenster Exporting kann die Grafikg über den
Zwischenspeicher (Clipboard) oder Drucker ausgegeben oder als
Bilddatei gespeichert werden. Zum Ausdruck der statistischen Werte
kliken Sie auf den „Export Statistic-Button“, diese wird im
Zwischenspeicher gelagert und muss mit dem Einfügen-Befehl in Ihr
Verarbeitungsprogramm eingefügt werden.
Zoomen
Die Zoom Funktion in den Fenstern Real-Time Graph und Data
Logger: • Markieren Sie mit gedrücktem Mauszeiger den zu
vergrößernden Bereich, indem Sie ein
Rechteck aufziehen. • Um wieder zurück zu gelangen, drücken Sie
auf Undo Zoom, neben Graph Option (s. o.) in
der Toolbar.
Speichern der gewonnenen Messdaten Wenn Sie mehrere Messfenster
geöffnet haben, klicken Sie in das Fenster, das Sie speichern
möchten; das jeweils aktive Fenster ist an der dunkelblau gefärbten
Menüleiste innerhalb des Fenster zu erkennen. Nun können Sie im
Menu mit dem Befehl Save (File → Save) oder mit einem Klick auf die
Diskette in
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der Toolbar die Daten speichern. TestLink SE-322 bietet zwei
Arten der Speicherung an: • Save all Data sets (*.set) für die
weitere Behandlung mit dem TestLink SE-322 und • Save single
selected data to a file, da können Sie unterschiedliche
Dateiformate nach
Auswahl des Dateiyps im unteren Aufklappmenu wählen und
speichern:
• als Data Set Collektion file (*rec), der nur mit TestLink
SE-322 zu öffnen ist und die Grafik
darstellt, sowie • als Textdatei (*.txt), die mit den meisten
Textverarbeitungsprogrammen, wie Word, Notepad,
RagTime etc., geöffnet werden kann und die Messdaten
enthält.
Löschen und Ausschalten Die Hinweise zum Löschen und Ausschalten
finden Sie blaugedruckt auf dem Messgerät, dabei müssen Sie beim
Ausschalten solange die Knöpfe gedruckt halten, bis das Gerät sich
abgeschaltet hat.
FAQs Ich erhalte die Ausgabe „No Connection“ obwohl das
Messgerät mit dem Computer verbunden ist.
Klicken Sie im Menü auf „COM Port“ und gehen Sie sicher, dass
Sie den richtigen Anschluss gewählt haben. Dies passiert wenn Sie
mehrere Geräte an die COM 1-4 Schnittstellen geschlossen haben.
Wie deinstalliere ich TestLink? Gehen Sie zum Arbeitsplatz >
Systemsteuerung > Software, wählen Sie dort das TestLink
Programm aus und klicken Sie dort auf Ändern/Entfernen.
Das Laden der Daten funktioniert nicht Gehen Sie sicher, dass
Sie nicht noch eine Messung um Messgerät laufend haben solange Sie
die Daten abrufen wollen.
Wenn ich eine niedrige „Sampling Rate“ wähle, gehen manche
Messdaten verloren. Dies könnte daran liegen, dass ihre
Schnittstelle zu langsam ist was Sie zwingt eine höhere Sampling
Rate zu wählen. Es könnte aber auch ihr Computer überfördert sein,
da könnte das schließen des Control Panel Fensters nötige
Ressourcen freigeben, wenn dies nicht gelingt hilft
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auch hier nur das Drosseln der Sampling Rate. Wenn ich Messdaten
in Excel öffne stimmen die Zeitspalten nicht.
TestLink speichert die Messzeiten nach folgendem Schema:
Stunden: Minuten: Sekunden: Millisekunden Was Excel nicht erkennen
kann. Sie können aber in Excel folgendes Schema einstellen:
Stunden: Minuten: Sekunden So werden die Millisekunden Daten
ignoriert.
Das Programm SE322 meldet im Control Panel „No Connection“,
obwohl die Installation des Programms richtig vorgenommen wurde
(bei Verwendung des Serial to USB Converters).Ursache: Das Programm
findet nicht den richtigen Port (unter Windows).
Problembehebung:
• Gehen Sie mit dem Cursor über das Icon „Arbeitsplatz“. •
Drücken Sie die rechte Maustaste – ein Fenster springt auf. •
Klicken Sie in diesem Fenster auf die unterste Option
„Eigenschaften“, das Fenster
„Systemeigenschaften“ springt auf. • Klicken Sie auf den Reiter
„Hardware“. • Klicken Sie auf „Geräte-Mananager“, ein neues Fenster
springt auf. • Doppelklicken Sie auf „Anschlüsse (COM und LPT) -
eine weitere Ebene öffnet hier steht
Profilic USB-to-Serial Comm Port (COM ?) (statt des
Fragezeichens sollte eine Zahl dort stehen, diese sollte entweder
die 1, 2 oder 3 sein). Ist dies nicht der Fall,
• doppelklicken Sie auf Profilic USB-to-Serial Comm Port (COM
...). Ein Fenster springt auf. • Klicken Sie auf den Reiter
„Anschlusseinstellungen“. • Klicken Sie auf „Erweitert ...“ •
Wählen Sie im Dialogfeld „COM-Anschlussnummer:“ den entsprechenden
Port. (Ggf. Ports
durch klicken auf den Pfeil rechts im Fenster anzeigen lassen
und den entsprechenden auswählen. Bei mir funktioniert es mit COM
2.
Im Programm SE322 müssen Sie nun unter COM Port in der
Menuleiste nur noch den entsprechenden Port (z.B. COM 2) auswählen.
Vorausgesetzt, das Kabel steckt im RS-232 Ausgang des Messgeräts
und dieses ist angeschaltet, ferner steckt der USB-Stecker im
richtigen USB-Anschluss im Rechner (probieren Sie ggf. die
verschiedenen Möglichkeiten aus) verschwindet die Anzeige „No
Connection“ im Control-Panel der Bildschirmanzeige, es zeigt nun
die gleichen Werte wie das Display des Messgeräts.
Anleitung für Schülerinnen und Schüler Wird nach weiteren
Erprobungen erstellt.