Einheiten und automatische Einheitenumrechnungen

Die Einheitenumrechnung ermöglicht es Ihnen, eine physikalische Einheit mit einem Vali zu verknüpfen. Bei jeder Berechnung mit diesem Vali wird die erforderliche Umrechnung automatisch im Backend durchgeführt. Die Pint library dient dabei als Grundlage. Abbildung Unit Conversion zeigt, wie 50 kg automatisch in 110,23 Pfund (lbs) umgerechnet werden, da das Feld Value+Unit 50 kg enthält, die Display Unit jedoch „lbs“ ist. Auch Präfixe und Suffixe werden automatisch angewendet, wie im Video beim Ändern der Display Unit des Mass Vali von „kg“ auf „g“ gezeigt wird. Beachten Sie, dass die Einheiten zusammenpassen müssen; jede Nichtübereinstimmung wird im Requirements & Systems Portal durch ein Ausrufezeichen am Vali-Namen angezeigt.

Außerdem können Sie eine Formel $vali3 = $vali1 + $vali2 mit $vali1 = 10 meter und vali2 = 100 cm angeben. Wenn Sie die Display Unit von vali3 auf yd (yard) setzen, wird dieses Ergebnis automatisch berechnet und umgerechnet: 12.030 yd. Wenn Sie für vali3 keine Display Unit angeben, wird automatisch eine Einheit berechnet (in diesem Fall wäre es Meter oder Zentimeter). Die Einheit jedes Vali ist für alle Benutzer gleich, die das Vali anzeigen. Alle unterstützten Einheiten und Konstanten sind in der Pint Library aufgeführt.

Umgang mit Einheiten bei Valis und Formeln

Erstellen eines Vali

Beim Erstellen eines neuen Vali (numerischer Wert oder Formel) gibt es zwei wichtige Eigenschaftsfelder:

• Formula and Unit (obligatorisch)

  • Bei numerischen Werten (z. B. 50 kg) muss dieses Feld den Wert und die Einheit enthalten

  • Bei Formeln (z. B. $wheel1.mass+$wheel2.mass) ergibt sich die Einheit aus der Berechnung.

• Display Unit (optional – wenn leer, basiert die Display Unit auf den Einheiten aus dem Feld Formula and Unit)

Die folgende Tabelle zeigt eine Zusammenfassung des erwarteten Verhaltens bei der Vali-Erstellung abhängig von den verschiedenen Erstellungsoptionen:

Ändern von Einheiten

Feld Display Unit

Es ist immer möglich, das Feld Display Unit zu ändern, solange die Display Unit einer gültigen Umrechnung aus der verwendeten (oder durch Formeln berechneten) Einheit aus dem Feld Formula and Unit entspricht. Bei einer Dimensionsabweichung zeigt das Requirements & Systems Portal dies mit einem Ausrufezeichen und einer Meldung am Vali an.

Wenn die Display Unit in etwas geändert wird, das eine gültige Umrechnung ist (z. B. s zu ms oder m/s zu km/s), wird das Vali neu berechnet und nach der Umrechnung in der entsprechenden Einheit angezeigt, z. B. 100 s = 100 000 ms.

Feld Formula and Unit

Wenn ein Vali nur ein numerischer Wert ist (keine Formel), können Sie die Einheit z. B. von m zu s ändern. Das Vali wird dann einfach zu 100 s anstelle von 100 m. Wenn jedoch nach der Änderung die Display Unit dimensionsmäßig nicht zur neuen Einheit passt, zeigt das Requirements & Systems Portal eine Dimensionsabweichung an und die Display Unit muss angepasst werden.

Formeln

Wenn ein Vali eine Formel hat, bestimmt die Formel abhängig von den verwendeten Variablen die erwartete Einheit. Sie können wählen, den Wert in jeder Einheit anzuzeigen (über das Feld Display Unit), die eine gültige Umrechnung aus der Einheit der Formel darstellt. Wenn Sie die Display Unit von m/s zu km/s ändern, wird der Wert entsprechend angezeigt. Es ist möglich, die Display Unit von m/s zu m zu ändern, aber das Requirements & Systems Portal zeigt dann ein Problem mit der Einheitsdimension an.

Dimensionslose Werte

Dimensionslose Werte können in Multiplikationen und Divisionen verwendet werden, jedoch nicht in Additionen und Subtraktionen mit Werten, die eine Einheit haben, da die Einheiten nicht kompatibel sind. Alle Valis, die eine Einheit haben, sollten als Werte mit Einheit gespeichert werden (im Feld Formula and Unit) und als Parameter in Formeln verwendet werden (das bedeutet, dass keine „magischen“ Zahlen verwendet werden sollten).

Einheiten, die nicht erkannt werden („undefinierte Einheiten“), werden ebenfalls als dimensionslos betrachtet.

Undefinierte Einheiten

Es gibt eine separate Einstellung, um die Verwendung undefinierter Einheiten zu erlauben. Wenn diese aktiviert ist (Standardeinstellung), können Einheiten hinzugefügt werden, die nicht unterstützt werden, es wird jedoch eine Warnung erzeugt. Wenn diese deaktiviert ist, ist es nicht möglich, einem Vali eine undefinierte Einheit zuzuweisen.

Ändern von Valitype-Einheiten

Eine Einheit eines Valitype kann nur in eine andere Einheit geändert werden, die dieselbe Dimensionalität wie die ursprüngliche Einheit hat. Diese Änderung wirkt sich nicht auf bestehende Valis dieses Typs aus, aber neue Valis, die mit diesem Valitype erstellt werden, erhalten die neue Einheit.

Anforderungen und Worst Cases

Anforderungen (Min-/Max.-Werte) und Worst Cases werden immer in derselben Einheit wie die Vali-Einheit angezeigt. Wenn die Einheit geändert wird, werden auch die Anforderungen und Worst Cases neu berechnet, damit sie der ausgewählten Einheit entsprechen.

Unterstützte Einheiten und Konstanten

Das Requirements & Systems Portal unterstützt alle in der Pint library definierten Standardeinheiten und Umrechnungen sowie die Standardkonstanten.

Bitte beachten Sie bei der Arbeit mit Einheiten im Requirements & Systems Portal:

• Einheiten und Präfixe unterscheiden zwischen Groß- und Kleinschreibung. Zum Beispiel sollte Kilogramm immer „kg“ und niemals „Kg“ oder „KG“ sein. Bitte behalten Sie die Einheit Pint Library im Hinterkopf, wenn Sie mit Einheiten arbeiten und sich bei der Groß-/Kleinschreibung nicht sicher sind.

• Hour wird als „h“ oder „hr“ abgekürzt. „h“ kann nicht zur Darstellung der Planck-Konstante verwendet werden; dafür sollte „planck_constant“ verwendet werden

• Euro und Dollar werden als Einheiten unterstützt, und ihre Umrechnung wurde auf 1 EUR = 1.123 USD festgelegt (diese Umrechnung kann im Admin Panel geändert werden, um den aktuellen wirtschaftlichen Gegebenheiten zu entsprechen). Sie werden jeweils als „EUR“ oder „euro“ sowie „USD“ und „dollar“ abgekürzt

• „dB“ wird nicht wie in der Standard-Einheitenliste auf „decibarn“ abgebildet, sondern auf seine eigene dimensionslose Einheit „decibel“. Andere logarithmische Einheiten (z. B. dBW) gelten als undefinierte Einheiten und werden daher genauso behandelt wie dimensionslose Einheiten. Eine automatische Umrechnung zwischen linearen und logarithmischen Skalen (z. B. dBW zu W) ist nicht vorgesehen

• Für Temperatureinheiten verwenden Sie bitte degC, degF und degK (oder hier auch einfach K)

Achten Sie bei der automatischen Umrechnung von Temperaturwerten besonders darauf. Temperaturen sind „nicht-multiplikative“ Einheiten und haben einige besondere Eigenschaften, die in der Pint documentation genauer erläutert werden.

Die folgenden Präfixe können verwendet werden:

Decimal prefixes

yocto- = 1e-24 = y-  
zepto- = 1e-21 = z-  
atto- =  1e-18 = a-  
femto- = 1e-15 = f-  
pico- =  1e-12 = p-  
nano- =  1e-9  = n-  
micro- = 1e-6  = u- = µ-  
milli- = 1e-3  = m-  
centi- = 1e-2  = c-  
deci- =  1e-1  = d-  
deca- =  1e+1  = da- = deka  
hecto- = 1e2   = h-  
kilo- =  1e3   = k-  
mega- =  1e6   = M-  
giga- =  1e9   = G-  
tera- =  1e12  = T-  
peta- =  1e15  = P-  
exa- =   1e18  = E-  
zetta- = 1e21  = Z-  
yotta- = 1e24  = Y-  

Binary prefixes

kibi- = 2^10 = Ki-  
mebi- = 2^20 = Mi-  
gibi- = 2^30 = Gi-  
tebi- = 2^40 = Ti-  
pebi- = 2^50 = Pi-  
exbi- = 2^60 = Ei-  
zebi- = 2^70 = Zi-  
yobi- = 2^80 = Yi-  

Jede Kombination aus Präfix und Einheit kann verwendet werden, zum Beispiel ks = kiloseconds, da sowohl das Präfix als auch die Einheit definiert sind (1 kilosecond = 1000 seconds).

Nicht unterstützte Einheiten

Die Verwendung von Operatoren als Einheiten wird nicht unterstützt. Zum Beispiel %, -, &, $, #, °. Diese Valis werden als dimensionslos behandelt, und es wird eine Warnung (mit dem Code 2115) erstellt. Zum Beispiel wird die Einheit % nicht als Prozentwert (50% = 0.5) behandelt, sondern als Rohwert (50).

Benutzerdefinierte Einheiten

Administratoren können auf der Seite Settings benutzerdefinierte Einheiten definieren, die nur für Admin-Benutzer sichtbar ist. Administratoren können benutzerdefinierte Einheiten erstellen, die nicht in der Pint-Bibliothek definiert sind. Um auf die Einstellungen von Custom Units zuzugreifen, klicken Sie auf das Symbol Settings(1) und navigieren Sie im Einstellungsmenü zum Abschnitt Custom Units(2).

Die Administratoren können neue benutzerdefinierte Einheiten hinzufügen, indem sie auf das Symbol + oder auf „Benutzerdefinierte Einheit hinzufügen“(3) klicken und die Einheiten mit den vorhandenen Einheiten in der Pint-Bibliothek definieren.