10.3 Machines werken

• Mens & Natuur
• Techniek
• +1
• Middelbare school
• vmbo t, mavo, havo
• Leerjaar 2

10.3 Machines werken

Dit hoofdstuk start met info over automaten. Deze afbeelding laat een aantal herkenbare automaten zien. Je stopt er geld in en maakt een keuze (= input), de automaat maakt je product gereed (proces) en presenteert het product (output). 

INHOUD

• Wat weet je nog van stroomkringen?
• Uitleg 10.3
• Kennisvragen
• Weektaak
  
• Vragen

WAAR GA JE OVER LEREN?

De werking van automaten.

Over automatische systemen, blokschema's en sensoren.

Kennistest

Bloedsomloop bestaat uit...

1. Hart en bloedvaten
2. Alleen het hart
3. Alleen de bloedvaten
4. Alleen bloedvaten

Welke bloedsomloop
staat hier afgebeeld?

1. Kleine bloedsomloop
2. Grote bloedsomloop
3. Zuurstofrijk bloedsomloop
4. Ademhaling bloedsomloop

Is dit een parallelschakeling of een serieschakeling?

1. Parallelschakeling
2. Serieschakeling

Kees wilt drie lampjes parallel schakelen. Hierbij wilt hij dat ieder lampje apart aan of uit te zetten is door een schakelaar. Welk schakelschema moet Kees gebruiken?

1. 
2. 
3. 
4. 

Uitleg - deel 1

Automaat?

De definitie van het woord 'automaat' bepalen.

Voorbeelden

Kenmerken van een automaat:

• Vanzelf taken uitvoeren.
• Moet in werking gezet worden.
• Gebruikt energie.

Enkele voorbeelden van automaten uit het huishouden. 

Input en Output

• Input is de invoer
• Output is de uitvoer

Voorbeeld

Inleiding op begrippen input en output. Gebruik de woorden invoer en uitvoer bij de uitleg. Ter illustratie het voorbeeld van een computer die input krijgt, informatie verwerkt en daarna een output geeft. 

Blokschema

Voorbeeld blokschema 

temperatuurregeling

input

proces

output

Een automatisch systeem in blokschema. Het voorbeeld komt uit het leesboek p. 22.

Blokschema met feedback

Voorbeeld temperatuur-regeling met thermostaat.

Blokschema met feedback-loop. Verdieping van de vorige dia over blokschema's. Afbeelding komt uit het leesboek p. 23. 

Wat heb je eraan?

Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Stroomdiagram

"Een stroomdiagram of stroomschema, ook wel flowsheet of flowchart, is een schematische voorstelling van een proces. Het wordt over het algemeen gebruikt om een proces makkelijker te visualiseren, of om fouten in het proces te kunnen vinden".

Even stilstaan bij het nut van deze kennis (relevantie).

Ander voorbeeld

Stroomdiagram vs blokschema

Een beslisboom is een andere naam voor een stroomdiagram, het lijkt een beetje op een blokschema. 

Je kan deze dia gebruiken om even kort stil te staan bij de verschillen en overeenkomsten tussen een stroomdiagram en een blokschema. Blokschema is vaak een sequentie (lineaire reeks). Een stroomdiagram is vaak complexer (neigt naar een algoritme). 

Samengevat

Automatische systemen

Blokschema's bestaan uit 3 blokken, namelijk:

• een invoerblok (input),
• een verwerking (proces),
  
• een uitvoerblok (output).

Bij de volgende opdracht gebruiken we whiteboard.fi

Dia voor het wisselmoment naar de opdracht.

Automatisch systeem - opdracht

a) Zoek op bedenk een automatisch systeem in jouw huis.

1. Input (waarnemen)
2. Proces 
3. Output (uitvoer)
4. Feedback (terugkoppeling)

b) Maak hier een blokschema tekening van 

op Whiteboard.fi

Een opdracht om te checken of de leerlingen het begrijpen. Geef de opdracht om zelf een blokschema te tekenen over een automatisch systeem thuis. Feedback is een verdieping voor Havo.

Ga vooraf naar https://whiteboard.fi/ en zet een 'new class' klaar. Deel de link naar de class in de vergaderchat. 

Uitleg - deel 2

Sensoren, we bekijken er drie

We bekijken er drie

Regelbare weerstand

• Groter of kleiner maken van de weerstand
• Meer of minder stroom doorlaten

Om de werking van een sensor te begrijpen moet de leerling het begrip 'regelbare weerstand' eerst begrijpen. 

Wat is een NTC?

Negatieve Temperatuur Coëfficient

Een variabele weerstand die negatief reageert op temperatuur.

Hoge temperatuur = Lage weerstand

Lage temperatuur = Hoge weerstand

Dit is een lichtafhankelijke weerstand (light dependant resistor) met

het symbool:  

                     

Toepassingen

• Sensor in buitenlamp
• Lichtmeter camera
• Klokradio

Wat is een LDR?

NTC

Temperatuur gevoelige weerstand:

hogere temperatuur 

meer stroom

sensor geeft een signaal (AAN) bij een hoge temperatuur

LDR

Licht gevoelige weerstand:

meer licht          meer stroom

sensor geeft een signaal (AAN) bij veel licht

Magneetsensor

Kan beweging meten

Toepassingen: 

• kilometerteller fiets
• deur/ raam sensor

Smart living sensors

Bron: Xuyang, Liu & Lam, K & Zhu, Ke & Zheng, Chao & Li, Xu & Du, Yimeng & Chunhua, Liu & Pong, Philip. (2019). Overview of Spintronic Sensors With Internet of Things for Smart Living. 

En er zijn nog veel meer sensoren...

Sensor: een grootheid die je kunt meten?Actuator: apparaat die iets uitvoert 

Systeem: van sensor, proces naar uitvoering 

Sensor: een grootheid die je kunt meten

Systeem: van sensor, proces naar uitvoering 

Voorbeeld thermometer

Deze dia brengt de kennis over het blokschema samen met de nieuwe kennis over sensoren. In dit voorbeeld een blokschema van een thermometer (NTC).

Kennistest

Er volgen nu twee kennisvragen.

Een LDR is gevoelig voor

1. warmte
2. licht
3. beweging
4. geluid

Welke weerstand wordt er gebruikt?

1. LDR
2. Ohmse weerstand
3. NTC
4. Magneet sensor

Vragen?

VRAGEN?

Weektaak

Opdracht 10.3: 1 t/m 20 + 22 en 23.

Nakijken en verbeteren

Inleveren op Its Learning