Diagram: Spracovanie dát: Derivácia

Derivácia je mierou rýchlosti zmeny veličiny. V prírodných vedách sa často využíva na výpočet rýchlosti procesov napr. rýchlosť pohybu zo zmeny polohy v čase alebo zrýchlenie zo zmeny rýchlosti v čase.

Derivácia sa počíta pomocou vzorca (vypočítaním rozdielu dvoch po sebe nasledujúcich hodnôt napr. stĺpcaC2 a predelením tohto výsledku zodpovedjúcim hodnotám v stĺpci C1.)

Poznámka: Na rozdiel od Smernice, ktorá počíta dotyčnicu v jednom bode a výsledkom je teda len jedno číslo, Derivácia prebieha na celom rozsahu hodnôt a výsledok má podobu nového grafu. (C3 v závislosti od C1). Získavame tak hodnotu smernice pre každý bod.

Vyvolanie ponuky: Stlačenie ikony "Toolbox menu" alebo pravé kliknutie myšou v okne Diagramu a výber "Spracovanie" - "Process" >> "Derivácia" - "Derivative".

Nástroje Spracovania a Analýzy prebiehajú vo veľkom predsunutom dialógovom okne s Diagramom. V tomto okne môžete obmieňať nastavenia nástroja spracovania alebo analýzy a vyhodnocovať pomocou nich výsledky, ale tieto nástroje sa skutočne aplikujú na vybrané dáta, až po stlačení tlačidla OK.
V dialógovom okne Derivácie si môžete zvoliť, resp. sa zobrazuje:

"Zobrazenie mriežky" - "Show grid"	Označenie Zobrazenia mriežky pomáha v orientácii na danej ploche. Nezávisí od toho, či máme zobrazenú mriežku v pôvodnom grafe. Je to ponuka iba na dané predsunuté okno. Prednastavená je zapnutá mriežka.
"Stĺpec" - "Column"	Ak Diagram obsahuje viacero grafov, pomocou tohto políčka sa dá zvoliť jeden z grafov, ktorého deriváciu chceme určovať a to z tých, ktoré sú už zadefinované a zobrazené na vertikálnej osi. (Zapojenia, ktoré sú nastavené v Diagrame ako skryté sa nedajú spracovávať pomocou nástroja derivácie.)
"Veličina" - "Quantity" "Jednotka" - "Unit"	Tieto políčka navrhujú názov veličiny a jednotky derivovaného grafu. V prípade, že zderivovaná veličina má iné, zaužívanejšie označenie, zadajte ho. Môžete zadať ľubovoľný názov veličiny, ale názvy veličín, ktoré vystupujú v danom Diagrame už nie sú povolené.
"Štart"	Stlačte "Štart" na zahájenie výpočtu derivácie s nastavenými parametrami a vyhodnoťte výsledok. Graf derivácie je zobrazený v Diagrame tmavočervenou farbou pozdĺž druhej vertikálnej osi. Ak sa v grafe príliš prejavujú nežiadúce odchýlky pôvodného grafu, je najlepšie pôvodný graf najskôr raz, či dva razy vyhladiť nástrojom Filter grafu.
"Pridanie grafu" - "Add graph" "Nový diagram" - "New Diagram"	Zderivovaný graf bude pridaný k ostatným grafom ako vzťah pre výpočet (Vzorec) a to do nového stĺpca v Diagrame (do prvého voľného stĺpca).  Zobrazený bude pôvodný graf aj graf derivácie. Výberom ponuky "Nový Diagram" sa vytvorí Diagram, ktorý obsahuje kópie stĺpcov C1 a C2, z ktorých sa počítala derivácia a graf derivácie bude umiestnený v stĺpci dát C3 ako vzorec pre výpočet. Pôvodné dáta (v stĺpci C2) sú nastavené ako skryté. Po stlačení "OK", sa kurzor zmení na tvar malého diagramu, ktorý môžete umiestniť do zvoleného okna.  "Zrušenie" - "Cancel" derivácie, neurobí žiadne zmeny v pôvodných grafoch.
Skopírovanie okna do schránky, Tlač	Tieto možnosti sú vhodné najmä pre účely ďalšieho spracovania, príp. prezentovania. Ich ikony môžete nájsť v pravom hornom rohu.

Obr.1 Nástroj Derivácia aplikovaný na graf závislosti polohy od času (zelená farba, ľavá vertikálna os) (graf - vopred prefiltrovaný (Interval 10))
Výsledok Derivácie - graf rýchlosti od času (tmavočervená farba, pravá vertikálna os)

V dialógovom okne Derivácie je zvolený graf označený modrou farbou a jeho mierka je upravená tak, aby sa zobrazil na celé okno. Ostatné viditeľné grafy Diagramu sú zobrazené šedou. Graf derivácie je tmavočervený a zobrazený pozdĺž druhej vertikálnej osi.

• V ponuke "Stĺpec" zvoľte graf, ktorého deriváciu chcete určovať.
• Ak je to žiadúce, upravte názov "Veličiny" a "Jednotky".
• Stlačte "Štart" na zahájenie výpočtu Derivácie grafu.
  Tip: Ak sa v grafe príliš prejavujú nežiadúce odchýlky pôvodného grafu, je najlepšie pôvodný graf najskôr raz, či dva razy vyhladiť nástrojom Filter grafu.
• Zvoľte si buď možnosť "Pridanie grafu" alebo "Nový Diagram".
• Kliknite "OK" na potvrdenie Derivácie, alebo "Cancel", čím sa zatvorí dialógové okno Derivácie bez zmien.
  
• Na určenie druhej derivácie závislosti, opakujte tieto kroky, ale v "Stĺpci" si zvoľte graf prvej derivácie funkcie.

Tipy:

• Derivácia sa pridáva do Diagramu ako vzorec, ktorý sa vyhodnocuje v reálnom čase. Pri každom ďalšom meraní sa získajú nové dáta a ich derivácia sa aktuálne počíta a zobrazuje v reálnom čase merania. To je výhodné napr. pre meraniach polohy od času, určovaní rýchlosti od času ako prvej derivácie a zrýchlenia od času ako druhej derivácie v reálnom čase. V skutočnosti sa meria len poloha (napr. ultrazvukovým čidlom pohybu), ale aktuálne sú zobrazované všetky tri grafy.
• Šum v pôvodnom grafe (ale aj šum spôsobený digitálnym spracovaním merania) môžu spôsobiť veľké kolísanie v grafe derivácie. Odporúča sa najskôr pôvodné dáta vyhladiť nástrojom Filter grafu.
• Malá (prudká) odchýlka v pôvodnom grafe môže spôsobiť veľkú odchýlku v derivácii. Minimálna a/alebo maximálna hodnota mierky y-ovej osi sa môže výrazne odlišovať. Preto sa graf derivácie umiestňuje na druhú vertikálnu os a oba grafy sú tak zobrazené v optimálnej mierke, keďže škály sú nezávislé.
• Graf derivácie môže byť do Diagramu pridaný manuálne prostredníctvom zapojenia Vzorca Derivative(Column), alebo Deltafil(Column)/Delta(time) (tento druhý vzorec pre deriváciu už zahŕňa automatické vyhladenie dát filtrom).

Poznámka: Na výpočet grafu pozostávajúceho z menej ako 200 bodov (napr. získaných v Manuálne spúšťaných meraniach alebo v Dáta video meraniach) sa používa iný vzťah, ktorý poskytuje spoľahlivejšie výsledky.