Ons huis

• New lesson editor
• STEM
• Secundair onderwijs

Leerdoel van deze les

Aan het einde van deze les kun je

• de benodigdheden van je maquette opsommen

• een stappenplan voor de bouw van je maquette opstellen

• uitleggen hoe een centrifugaalpomp, een DC-motor en een relais werken en hoe ze samen functioneren in een geautomatiseerd systeem

Opdracht

Bouw een maquette van een huis met zonneboiler en vloerverwarming die het huis op een temperatuur van 21°C houdt. Als het donker is moet de zonneboiler natuurlijk niet werken.

Wat heb je nodig?

Hoe ga je te werk? Welke stappen onderneem je?

Temperatuursensor, lichtsensor

Hoe schakel je de temperatuursensor correct?

analoge pin

5V

GND

links beentje

middelste beentje

rechts beentje

Een LDR heeft maar twee beentjes, hoe kunnen we dan toch een spanningsverschil meten?

LDR schakeling

Pomp, motor en relais: bouwstenen van automatisering

Herhaling

Wat is geen functie van een pomp?

A

Omzetten van elektrische energie naar hydraulische energie

B

Omzetten van kinetische energie naar hydraulische energie

C

Drukverhoging creëren

D

Een vloeistof verplaatsen

Wat is de meest gebruikte pomp?

A

Dompelpomp

B

Centrifugaalpomp

C

Zijbalkpomp

D

Vacuümpomp

Welke onderdelen heeft een pomp?

A

Motor

B

Relais

C

Rad

D

Pomphuis

Een centrifugaalpomp verplaatst vloeistoffen door energie toe te voegen, wat resulteert in een hogere druk of snelheid van de vloeistof.

Onderdelen van de centrifugaalpomp

Aansluiting voor motor

In- en uitgaand water

Versnelling vloeistof

Bevat rad en water

Waaiers

Pomphuis

Aanzuig- en perszijde

As

Een centrifugaalpomp zet bewegingsenergie van de waaiers om in bewegingsenergie van het water.

DC-elektromotor

Bestaat uit

• een spanningsbron (DC)

• een rotor (elektromagneet)

• een stator (permanente magneet)

Wat betekent de afkorting DC?

A

Dynamische Capaciteit

B

Direct Current

C

Digitale Computer

D

Diverse Communicatie

Wat hoort bij DC?

A

Batterij

B

Constante spanning

C

Stopcontact

D

Elektronen bewegen heen en weer

Welke energieomzetting vindt plaats in een elektromotor?

Verbind de onderdelen met de juiste nummer

Elektromagneet

Stroomdraden

Permanente magneet

Commutator

1

2

3

4

Functie van magneet en elektromagneet

Wordt enkel magnetisch als er stroom door de spoel loopt, wisselt doorstroom en beïnvloedt beweging.

Geeft een constant magnetisch veld, bepaalt de noord- en zuidpool.

Elektromagneet

Permanente magneet

De elektromagneet kan draaien in het magnetisch veld van de permanente magneet: draait zich zo dat NP --> ZP en ZP --> NP.
De commutator draait de stroomzin in de draden van de elektromagneet zodat de polen wisselen en de elektromagneet blijft draaien.

Wat is een relais en waarvoor dient het?

Een relais is een elektrisch bediende schakelaar waarmee je een groot stroomcircuit (pomp) kunt bedienen met een kleiner elektrisch signaal (Arduino).

Waarom is een relais belangrijk in een circuit?

A

Het schakelt hogere spanningen

B

Het vermindert de weerstand

C

Het voorkomt overbelasting

D

Het verhoogt de temperatuur

Wat is een functie van een relais?

A

Het verlaagt de spanning

B

Het isoleren van verschillende circuits

C

Het genereert elektriciteit

D

Het schakelt de Arduino

Wat is het belangrijkst onderdeel van een relais?

A

Een batterij

B

Een elektromagneet

C

Een schakelaar

D

Een microcontroller

Hoe ziet het stroomcircuit eruit?

Er zijn twee stroomkringen: één met de pomp en batterij, en één met de Arduino en het relais als schakelaar.

Schakelen van de relais

Pomp + batterij

Arduino

Praktische toepassing: automatisering

Door de combinatie van pomp, motor en relais kun je vloeistoffen automatisch verpompen, gestuurd door een programma op de Arduino.

Schrijf hier welke stappen jullie gaan nemen om de opdracht helemaal uit te voeren. Denk aan een logische volgorde.

Schrijf hier wat je vandaag gaat doen.

(wie doet wat, wat heb je nodig, hoe lang gaat dit duren)

Stel hier je vragen over onduidelijkheden.

Hoeveel leuker was dit dan een "gewone" les?

(powerpoint, leerkracht legt uit, jullie maken eventueel een oefening op papier)

Heb je op deze manier evenveel bijgeleerd?