Technik Prüfung (Schule)

[nico20610]

Hallo, ich und ein Freund müssen für unsere Technik-Prüfung eine WC darstellen. Durch Betätigen einer Lichtschranke sollen 2 LED's und 1ne Lampe im Raum anfangen zu leuchten. Anschließend soll durch nen Relais&Kondensator ein Lüfter anfangen zu "lüften". Wenn die Lichtschranke dann wieder betätigt wird. Sollen die Lichter wieder ausgehen so wie der Lüfter(auch wieder verzögert). Wir haben einen Schaltplan erstellt mit einem Programm (haben statt Lichtschranke erstmal nen Taster benutzt).

Wenn der Taster betätigt wird Leuchten alle LED's + die Lampe ABER der Ventilator/Lüfter fängt SOFORT an zu drehen. (Ventilator als Motor dargestellt).

Wenn der Taster losgelassen wird, gehen die Lichter aus und der Lüfter arbeitet wie gewollt noch kurze Zeit weiter.

Hier die Schaltung:
http://imageshack.us/photo/my-images/806/72530105.jpg/


AN WAS LIEGT ES, DASS DER VENTILATOR NICHT VERZÖGERT ANGEHT? Könnt ihr uns bitte helfen?

Gruß

 

[Octavian1977]

von Anfang an liegt an der Basis des Transistors Spannung an und das Relais wird aktiviert und somit der Motor. Die Lampe wird ein relativ kleinen Widerstand haben und kann somit als Drahtbrücke angesehen werden. somit liegen über dem Kondensator fas die gesamten 7V an und der Transistor schaltet durch.
Es wäre sinnvoller die Schaltungen für Lüfter und Licht zu trennen.

 

[79616363]

Öhm, das kann ja auch hinten und vorne net tun!

Okay Lüfter soll verzögert reagieren, aber wo ist das? Wo soll die realisiert sein?

Bitte was soll ne Lampe in Serie zu den LEDs? Soll das ne Pseudostrombegrenzung werden? Wird wohl sowohl für den Vorwärtsstrom der LEDs etwas heftig als auch für den Basisstrom des Transistors (was soll das für einer werden?).

Warum zum Teufel schaltet man LEDs parallel? Das tut net richtig und das ist ne Binsensweisheit!
Ich erkär ggf. gern, warum das nicht tut.

Wofür ist der 100nF Kondensator? Willst Du HF-Störungen abfangen?

Okay, immerhin eine Freilaufdiode beim Relais ist drin, dann ist wenigstens net alles falsch.

Jetzt strengt euch mit den Vorleistungen noch ein ganz klein wenig an, dann wird euch auch geholfen ...

Viele Grüße,

Uli

 

[patois]

Warum geht das nicht ...

AN WAS LIEGT ES, DASS DER VENTILATOR NICHT VERZÖGERT ANGEHT?

:lol:

Die Antwort ist ganz einfach:

die Schaltung kann das nicht!

Wenn ihr nicht erkennen könnt, warum die Schaltung nicht die gewünschte Verzögerung erbringen kann, dann liegt das vermutlich daran, dass ihr im Unterricht nicht aufgepaßt habt, oder -zu euren Gunsten betrachtet -, das Thema "Verzögerungsschaltung" noch nicht behandelt wurde.

Mein Tipp: Verzögerungsschaltung mit einem MOSFET aufbauen!

Greetz
Patois

PS.: Ich stimme dem Vorredner "Uli" vollkommen zu, dass die Schüler sich selbst weiter mit dem Thema auseinandersetzen sollten, denn nur durch "Probieren geht über Studieren" werden sie weiterkommen (Verständnis erlangen), welches ihnen anscheinend von einem durch die kapitalistenhörigen Politruks aufgepfropften Technik-Unterricht an der Schule nicht vermittelt werden kann. :evil: :twisted:

 

[patois]

Hallo NICO & Co.,

versucht erst einmal eine einfache Relais-Schaltung zu entwerfen,
bei der ein Relais über einen Transistor eingeschaltet wird.

So etwas benützt man, um Relais mit größeren Spulenströmen einschalten zu können,
die der Schaltkontakt aber nicht selbst vertragen würde.

Zu beachten:

Transistor muss den erforderlichen Spulenstrom dauerhaft führen können.

Der Basisstrom des Transistors muss durch einen Widerstand begrenzt werden. Erlaubter Wert für den Basisstrom ist dem zum Transistor zugehörigen Datenblatt zu entnehmen.

Ohne Datenblatt sollte man überhaupt nicht an die Entwicklung einer solchen Schaltung herangehen, das gilt natürlich auch für die "verzögerte Einschaltung", mit welcher der Thread begonnen wurde.

Wenn die simulierte Schaltung real aufgebaut wird, sollte man die Löschdiode am Relais auf keinen Fall vergessen.

Leider ist in der Schaltung mit dem Lüfter-Motor eine entsprechende Löschdiode am Motor vergessen worden. Ein E-MOTOR ist auch ein teilweise induktives Bauteil. YENKA hätte euch den Motor "eigentlich" zerblasen müssen! Aber vermutlich hat euer Relais nie durchgeschaltet, oder?

Man kann vorgenannte Aufgabe erweitern, indem man verlangt, dass das über einen "Taster" eingeschaltete Relais in Selbsthaltung geht, ohne dass der Spulenstrom über den Taster fließt, dem wir ja nur den schwächeren Basisstrom zumuten dürfen.

Diese Erweiterung ist nicht ganz einfach zu verwirklichen, wenn man beachtet, dass der Transistor wieder abgeschaltet wird, sobald der Taster losgelassen wird und somit kein Basisstrom mehr fließt.

Mehrere Lösungen sind denkbar!

Greetz
Patois

 

[patois]

Hilfe zum Zeitglied

:arrow:

Zwar zeigt das Bild keine Relaiseinschaltverzögerung,
aber die gezeigte Ansteuerung des MOSFETs sollte Denkanstoß genug sein ...


http://s14.postimage.org/ahtrulpm5/LED_2012_2_15.jpg


Anmerkung: Spezial-LEDs mit integrierten Arbeitswiderständen

Für das Verständnis hilfreich könnte sein,
wenn man sich die unterschiedliche Arbeitsweise von
Bipolar-Transistor und MOSFET ins Gedächtnis ruft.

Greetz
Patois

 

[patois]

Eine "alternative" Lösung zum Thema "Zeitglie

:lol: Diese "alternative" Lösung des Zeitglied-Problems mag man als übertrieben ansehen, aber was soll's:

http://s13.postimage.org/myd01okwz/Gear_Lights_01a.jpg

Für einen Cockpit-Nachbau zur Flugsimulation erhielt ich (in einem anderen Forum) eine Anfrage, wie man die Gear Lights verzögert aufleuchten lassen könnte.

Meine erste Überlegung führte zu der im vorangehenden Posting gezeigten Lösung.

Dies war zwar eine ausreichende Antwort zur gestellten Aufgabe, aber für mich als Flugsimulator-Fan nicht ganz zufriedenstellend.

Da ich schon intensiv mit realen Flugsimulatoren befaßt war, hatte ich in Erinnerung, dass nicht alle drei Fahrgestelle gleichzeitig einrasten würden. Also schlug ich meinem "Auftraggeber" vor ein verzögertes und gestaffeltes Aufleuchten der Gear Lights zu entwickeln.

Auf Anfrage bekam ich die Vorgabe, dass die erste LED 8 Sekunden nach Umlegen des Schalters GEAR DOWN aufleuchten sollte, die zweite LED dann zwei Sekunden nach der ersten und die dritte LED 4 Sekunden nach der ersten.

Natürlich werden im nachgebauten Cockpit auch die Hydraulik-Geräusche, die bei der Bewegung der Fahrgestelle entstehen, zu hören sein, was im Zusammenspiel mit den gestaffelt aufleuchtenden LEDs sehr realistisch wirkt.

Die Schaltung mag auf den ersten Blick etwas merkwürdig wirken, aber sie erfüllt perfekt den Zweck, für den sie geplant wurde.

Zurück zum Thread-Thema "Lüfter verzögert einschalten"

Glücklicherweise benötigt man für die geforderte Schaltung nur ein verzögertes Signal. Dies hat zur Folge, dass eine Vielzahl der Bauteile entfallen wird, wodurch wiederum die gesamte Schaltung bedeutend übersichtlicher wird.

Da im Moment nicht bekannt ist, wie groß die Verzögerung sein soll, sehe ich vorerst von der Veröffentlichung der vereinfachten Schaltung ab.

Weitere Fragen können hier im Forum, oder auch über PN geklärt werden ... :wink:

Greetz
Patois

 

[patois]

Es wäre sinnvoller die Schaltungen für Lüfter und Licht zu trennen.

Diesen Vorschlag sollte NICO & Co. befolgen.
Vielleicht können sie dann wenigsten Teilerfolge erzielen,
denn genau betrachtet ist die gestellte Aufgabe doch ziemlich umfangreich.

Würde mich mal interessieren, ob der Lehrer diese Aufgabe lösen könnte,
ohne Abstriche an seinen bisherigen Forderungen zu machen.

Hallo, ich und ein Freund müssen für unsere Technik-Prüfung eine WC darstellen. Durch Betätigen einer Lichtschranke sollen 2 LED's und 1ne Lampe im Raum anfangen zu leuchten. Anschließend soll durch nen Relais&Kondensator ein Lüfter anfangen zu "lüften". Wenn die Lichtschranke dann wieder betätigt wird. Sollen die Lichter wieder ausgehen so wie der Lüfter(auch wieder verzögert). Wir haben einen Schaltplan erstellt mit einem Programm (haben statt Lichtschranke erstmal nen Taster benutzt).

Schon die Wahl einer Betriebsspannung von 7 Volt ist kaum zu erklären. Wo sollen in einem WC 7 Volt herkommen?

Aber mal abgesehen davon, solltet ihr euch informieren, wie man LEDs fachgerecht betreibt.
Pro LED einen Vorwiderstand einsetzen!

Und schon taucht die Frage auf: "warum zwei LEDs?"

Nächste Frage: wird die Lichtschranke als Bausatz gekauft und welche Ausgangssignale wird sie zur Verfügung stellen?

Schließlich soll ja eine "Lampe" im Raum leuchten!

Wenn man sich da nicht zu weit von der Realität entfernen wollte, müssten 230 VAC geschaltet werden. :?

Ferner, habt ihr einen "Plan" (Ahnung), wie ihr das impulsförmige Signal der Lichtschranke weiterverarbeiten wollt?

Und der Knackpunkt, den "Uli" wohl auch schon bemerkt hat, ist doch die Frage (auch an den Lehrer): wie soll die Lichtschranke wissen (unterscheiden), ob jemand gerade den Raum betritt oder aber ob er ihn gerade verläßt, mal ganz abgesehen davon, wenn sich gleichzeitig zwei Personen in der Tür unter der Lichtschranke treffen?

Da muss man schon eine raffinierte Lichtschranke kaufen, die richtungserkennend arbeitet!

Verglichen mit diesem Problem ist das verzögerte Einschalten (gewünschte Verzögerungszeit ? ) des Lüfters ja geradezu ein Kinderspiel.

Wobei dann das verzögerte Abschalten (gewünschte Verzögerungszeit ? ) schon wieder etwas schwieriger zu verwirklichen sein dürfte.

Wir haben einen Schaltplan erstellt mit einem Programm

Wenn man diesen "Schaltplan" gesehen hat,
kann man diesen Satz nur noch mit einem Icon quittieren: :lol:

Greetz
Patois

 

[patois]

= = WC-Projekt --> Schritt 1 = =

. . . Es wäre sinnvoller die Schaltungen für Lüfter und Licht zu trennen.

Dieser Empfehlung wollen wir folgen und schrittweise die Schaltung entwickeln.

Diese schrittweise Entwicklung der Schaltung sollte es den Schülern erleichtern die Funktionweise der Schaltung, bzw. derer einzelnen Gruppen, zu verstehen.

Packen wir's an:

Das folgende Bild zeigt die Einschaltung der "Raumbeleuchtung". Das von der Lichtschranke erzeugte kurzzeitige Signal bestromt die Spule eines Relais, das mit einer sogenannten Selbsthalte-Schaltung versehen wurde.

Das Relais verwirklicht zwei Funktionen:

1) Es dient zur Speicherung des "LICHT EIN"-Befehls

2) Es schaltet die "Raumbeleuchtung" ein.


http://s13.postimage.org/92x7fgq2b/WC_Schritt_1.jpg

 

[patois]

= = WC-Projekt --> Schritt 2 = =

.
Schritt 2

In Schritt 2 werden die beiden geforderten LEDs vorläufig in die Schaltung eingebunden.
Eine davon werden wir in einem späteren Schritt einer anderen Funktion zuordnen.

Es wird in dieser Schaltung darauf geachtet, dass der Kontakt der Lichtschranke, der das Relais einschaltet, nicht zusätzlich mit dem Strom der LEDs belastet wird. Man kann diese Rücksichtnahme als übertrieben ansehen, aber man kann andererseits auch nie genug Tricks kennenlernen.

Als Dreingabe wird die Berechnung der LED-Vorwiderstände vorgestellt.


http://s15.postimage.org/4xp3pbyfb/WC_Schritt_2.jpg

.

 

[nico20610]

hi ersma wollten wir nochmal sagen wir werden ein Klomodell bauen und mit einem Netzteil betreiben wir sollen keine echte Klobeleuchtung + Belüftung herstellen.

Wir haben an dem einem Abend noch ein bisschen weiter an der Schaltung gearbeitet und das Ergebnis war dann dieses hier:

http://imageshack.us/f/824/schaltplani.jpg/

Ist warscheinlich immernoch falsch ABER die LED's und die Lampe gehen auf Schalterdruck an und mit einer Verzögerung von ca. 5 Sek. anschließend der Ventilator. Beim Loslassen des Tasters gehen die Lichter alle aus und der Ventilator läuft wie gewollt noch ca 15sek. nach.

 

[nico20610]

Re: = = WC-Projekt --> Schritt 2 = =

.
Schritt 2

In Schritt 2 werden die beiden geforderten LEDs vorläufig in die Schaltung eingebunden.
Eine davon werden wir in einem späteren Schritt einer anderen Funktion zuordnen.

Es wird in dieser Schaltung darauf geachtet, dass der Kontakt der Lichtschranke, der das Relais einschaltet, nicht zusätzlich mit dem Strom der LEDs belastet wird. Man kann diese Rücksichtnahme als übertrieben ansehen, aber man kann andererseits auch nie genug Tricks kennenlernen.

Als Dreingabe wird die Berechnung der LED-Vorwiderstände vorgestellt.


http://s15.postimage.org/4xp3pbyfb/WC_Schritt_2.jpg

.

Soweit konnte ich folgen. Wie geht es weiter?

 

[patois]

Zwischenbericht

.
Nachdem mir jetzt mitgeteilt wurde, dass eine Anzugsverzögerung von 3 Sekunden gewünscht wird,
zeige ich im folgenden Bild das Experiment, das ich mit YENKA durchgeführt habe.

Im Diagramm zeigt die blaue Linie bei 3 Sekunden den Spannungssprung, der das Einschalten des Lüfter-Relais auslöst.

Die rote Linie zeigt den Spannungsanstieg am Kondensator.

Das Grundprinzip dürfte erkennbar sein.

Frage an die Schüler: warum ist an dieser Stelle der Einsatz eines MOSFET vorteilhafter als der Einsatz eines bipolaren Transistors?


http://s18.postimage.org/mgroiucrp/WC_L_fter_EIN.jpg

.

 

[nico20610]

Re: Zwischenbericht

.
Nachdem mir jetzt mitgeteilt wurde, dass eine Anzugsverzögerung von 3 Sekunden gewünscht wird,
zeige ich im folgenden Bild das Experiment, das ich mit YENKA durchgeführt habe.

Im Diagramm zeigt die blaue Linie bei 3 Sekunden den Spannungssprung, der das Einschalten des Lüfter-Relais auslöst.

Die rote Linie zeigt den Spannungsanstieg am Kondensator.

Das Grundprinzip dürfte erkennbar sein.

Frage an die Schüler: warum ist an dieser Stelle der Einsatz eines MOSFET vorteilhafter als der Einsatz eines bipolaren Transistors?


http://s18.postimage.org/mgroiucrp/WC_L_fter_EIN.jpg

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ehrlich gesagt wissen wir nicht was ein MOSFET ist, da wir es nochnie im Unterricht gehabt haben.

 

[patois]

= = WC-Projekt --> Schritt 3 = =

.
Schritt 3

In Schritt 3 wird die Lüftersteuerung mit Einschalt- und Ausschaltverzögerung entwickelt.

Die zweite LED wird neu positioniert, so dass sie in ihrer jetzigen Funktion den Lüfterbetrieb anzeigt.


http://s14.postimage.org/7g9vn9tzh/WC_Schritt_3.jpg

 

[patois]

Thema "Lichtschranke"

. . . Wenn die Lichtschranke dann wieder betätigt wird, sollen die Lichter wieder ausgehen . . .

In den bisherigen Betrachtungen wurde die Lichtschranke immer mit Tastern im Schaltbild simuliert.

Habt ihr inzwischen eigene Ideen entwickelt, wie man erkennen kann, welches der erste und welches der zweite Impuls der Lichtschranke ist?

Die EFK werden in der realen Welt eventuell einen sogenannten Stromstoßschalter (auch als ELTAKO bekannt) einsetzen, und damit wäre für sie die Sache erledigt.

Deshalb meine Frage: was stellt ihr euch vor, und vor allem, welche Bauteile habt ihr zur Verfügung und dürft ihr laut Schule einsetzen?

Als "Fingerübung" werde ich prüfen, ob man mit den Mitteln von YENKA einen Stromstoßschalter simulieren kann, aber da ich nur eine "Home licence" für das Programm besitze, kann ich erst heute nachmittag damit experimentieren.

Aber vielleicht habt ihr schon eine Lösung?

Greetz
Patois

 

[nico20610]

Re: Thema "Lichtschranke"

. . . Wenn die Lichtschranke dann wieder betätigt wird, sollen die Lichter wieder ausgehen . . .

In den bisherigen Betrachtungen wurde die Lichtschranke immer mit Tastern im Schaltbild simuliert.

Habt ihr inzwischen eigene Ideen entwickelt, wie man erkennen kann, welches der erste und welches der zweite Impuls der Lichtschranke ist?

Die EFK werden in der realen Welt eventuell einen sogenannten Stromstoßschalter (auch als ELTAKO bekannt) einsetzen, und damit wäre für sie die Sache erledigt.

Deshalb meine Frage: was stellt ihr euch vor, und vor allem, welche Bauteile habt ihr zur Verfügung und dürft ihr laut Schule einsetzen?




Als "Fingerübung" werde ich prüfen, ob man mit den Mitteln von YENKA einen Stromstoßschalter simulieren kann, aber da ich nur eine "Home licence" für das Programm besitze, kann ich erst heute nachmittag damit experimentieren.

Aber vielleicht habt ihr schon eine Lösung?

Greetz
Patois

Also die Lichtschranke wird einfach mit dem Durchfahren des Fingers betätigt.

Das heißt. 1. Mal durchfahren -> Lichter gehen an + Lüfter (verzögert)
2. mal durchfahren -> Lichter gehen aus + Lüfter läuft noch nach

 

[patois]

Re: Thema "Lichtschranke"

Also die Lichtschranke wird einfach mit dem Durchfahren des Fingers betätigt.

Das heißt. 1. Mal durchfahren -> Lichter gehen an + Lüfter (verzögert)
2. mal durchfahren -> Lichter gehen aus + Lüfter läuft noch nach

Hallo Nico,

ich habe schon verstanden, dass ihr euch das so einfach vorstellt.

Der Knackpunkt ist aber, dass die Lichtschranke selbst nicht unterscheiden kann, ob der Strahl das erste Mal oder das zweite Mal unterbrochen wird.

Lichtschranken haben in den seltensten Fällen eine dafür erforderliche Logik integriert an Bord.

Deshalb sollte ich wissen, ob euch in der Schule eine Lichtschranke bereitgestellt wird, oder ob ihr eine Lichtschranke selbst kaufen oder basteln wollt/müsst.

Eine normale Lichtschranke hat einfach einen Kontakt, der geschaltet wird, sobald und solange der Lichtstrahl unterbrochen ist.

Dieser Kontakt sagt eigentlich immer nur "Lichtstrahl unterbrochen".

Das bedeutet, dass man nach diesem Kontakt eine Schaltung aufbauen muss, die darüber entscheidet, ob der Kontakt gerade einen EIN-Befehl generieren soll, oder ob es gerade ein AUS-Befehl sein soll.

Die einfachste Methode dafür wäre der Einsatz eines Stromstoßschalters.

Einen Stromstoßschalter werdet ihr aber kaum von der Schule zur Verfügung gestellt bekommen, oder?

Vielleicht solltet ihr mal mit eurem Lehrer über dieses Problem sprechen. Eventuell hat er in seiner Schublade/Schrank für den Technik-Unterricht ein bistabiles Relais rumliegen, das er euch anstelle eines Stromstoßschalters für euer Experiment zur Verfügung stellen könnte.

Selbst wenn es mir gelingen sollte in YENKA ein Stromstoßrelais zu simulieren, ist ja später immer noch das Problem da, dass diese simulierte Schaltung mit realen Bauteilen nachgebaut werden muss, was übrigens auch auf alle in Schritt 1 bis 3 entwickelten Schaltungen zutrifft.

Zum Beispiel ist der MOSFET, den YENKA zur Simulation verwendet, eventuell in Deutschland garnicht greifbar.

Eine simulierte Schaltung erfordert noch ziemliche Anstrengungen, bis sie, -aus realen Teilen aufgebaut -, endlich zum Laufen gebracht wird.

 

[nico20610]

Re: Thema "Lichtschranke"

Also die Lichtschranke wird einfach mit dem Durchfahren des Fingers betätigt.

Das heißt. 1. Mal durchfahren -> Lichter gehen an + Lüfter (verzögert)
2. mal durchfahren -> Lichter gehen aus + Lüfter läuft noch nach

Hallo Nico,

ich habe schon verstanden, dass ihr euch das so einfach vorstellt.

Der Knackpunkt ist aber, dass die Lichtschranke selbst nicht unterscheiden kann, ob der Strahl das erste Mal oder das zweite Mal unterbrochen wird.

Lichtschranken haben in den seltensten Fällen eine dafür erforderliche Logik integriert an Bord.

Deshalb sollte ich wissen, ob euch in der Schule eine Lichtschranke bereitgestellt wird, oder ob ihr eine Lichtschranke selbst kaufen oder basteln wollt/müsst.

Eine normale Lichtschranke hat einfach einen Kontakt, der geschaltet wird, sobald und solange der Lichtstrahl unterbrochen ist.

Dieser Kontakt sagt eigentlich immer nur "Lichtstrahl unterbrochen".

Das bedeutet, dass man nach diesem Kontakt eine Schaltung aufbauen muss, die darüber entscheidet, ob der Kontakt gerade einen EIN-Befehl generieren soll, oder ob es gerade ein AUS-Befehl sein soll.

Die einfachste Methode dafür wäre der Einsatz eines Stromstoßschalters.

Einen Stromstoßschalter werdet ihr aber kaum von der Schule zur Verfügung gestellt bekommen, oder?

die Lichtschranke möchten wir selber herstellen, dass mit dem Stromstoßschalter müssten wir erst unsere Lehrerin fragen. Haben jetzt aber eine Woche ferien also könnten wir erst danach wieder fragen.

 

[patois]

Re: Thema "Lichtschranke"

. . . die Lichtschranke möchten wir selber herstellen; das mit dem Stromstoßschalter müssten wir erst unsere Lehrerin fragen. Haben jetzt aber eine Woche Ferien, also könnten wir erst danach wieder fragen.

Gut, somit wäre geklärt, dass ihr die Lichtschranke selbst "herstellen" wollt.
Frage: Heißt "herstellen" in diesem Fall aus einem Bausatz zusammenlöten?

Statt Stromstoßschalter/Stromstoßrelais könnt ihr die Lehrerin auch nach einem bistabilen Relais fragen.
Mit einem solchen Relais kann man dieselbe Logik aufbauen, wie mit dem Stromstoßrelais.

Ist einigermaßen klar, warum man hinter der Lichtschranke noch etwas aufbauen muss, das entscheiden kann, ob der Befehl als "Einschalten" oder "Ausschalten" zu interpretieren ist?

Derartige Dinge lassen sich hier per Internet natürlich nur sehr schwer klären und erklären, deshalb hatte ich gedacht es wäre besser, wenn ihr mal mit eurer Lehrerin sprechen könntet.

Habt ihr einen Termin, bis zu dem das alles "fertig" sein soll?

Greetz
Patois