Löten. Werkzeuge zum Löten. = Möglichkeit, um mit wenig Aufwand zwei Metalle zu verbinden.

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1 Löten = Möglichkeit, um mit wenig Aufwand zwei Metalle zu verbinden. Sicherheitshinweise: 1) nie über 370 C 2) Fenster öffnen 3) nach dem Löten Händewaschen 4) vor dem Löten Kabel kontrollieren 5) ggf. Reinigung der Lötspitze Man unterscheidet gute und kalte Lötstellen. Um eine kalte Lötstelle zu vermeiden, ist es wichtig, dass die zu verbindenden Metalle ebenfalls eine Temperatur von 370 C haben. gute Lötstelle: konkav und glänzend kalte Lötstelle: konvex und matt TIPP: Das Beste ist es, das Lötzinn nicht mit dem Lötkolben zu schmelzen, sondern mit dem Lötkolben das Metall zu erwärmen, welches dann das Lötzinn zum Schmelzen bringt. Werkzeuge zum Löten Bauteil: Bild: Funktion: Lötkolben Elektrische Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt Lötstation Verringert die Spannung von 230V; regelt die Spannung, die zum Lötkolben geht Lötzinn Durch Schmelzen und Erstarren dient es als oberflächliche Verbindung zweier Metalle Entlötlitze Besteht aus einem Kupferdrahtgeflecht, welches flüssiges Lötzinn aufsaugt; geeignet für kleinere Mengen Lötpumpe Saugt flüssiges Lötzinn ein; geeignet für größere Mengen

2 Wichtige Bauteile (z.b. zum Bau einer Alarmanlage) Bauteil: Bild: Funktion: LDR-Halbleiter NTC-Halbleiter Lichtsensor (Silizium-Halbleiter) Je mehr Licht auf ihn fällt, desto geringer der Widerstand Temperatursensor: Je größer die Temperatur, desto geringer der Widerstand. Transistor Ist die Spannung an der Basis groß genug, schaltet er durch, ansonsten sperrt er den Stromfluss Potentiometer (Poti) Schutzwiederstand veränderbarer Widerstand, stellt eine Spannungsteilerschaltung dar (regelt die Empfindlichkeit der Alarmanlage) Wandelt überschüssige Energie in Wärme um, schützt die Schaltung vor zu viel Spannung Schaltplan Übung: Zeichne den Schaltplan der Alarmanlage (s. Heft) sind horizontal verbunden sind vertikal verbunden

3 Messen Messen ist der quantitative Vergleich einer Messgröße mit einer Maßeinheit. Man unterscheidet direkte (z.b. Lineal, Balkenwaage) und indirekte Messungen (Messen mit Zwischenschritten; z.b. Masse Gewichtskraft messen). Zu einer Messung gehören eine Maßgröße (z.b. Länge), eine Quantität (z.b. 10) und eine Messeinheit (z.b. cm). Système Internationale (SI): Die SI-Einheiten gelten weltweit! Kilogramm, Meter, Sekunde, Ampere, Mol, Candela (Lichtstärke), Kelvin Eine naturwissenschaftlich/technisch vollständige Messung: 1. Messgröße und Maßeinheit festlegen (z.b. Länge in m) 2. Relevante Messbedingungen angeben (z.b. Luftdruck, Temperatur, beteiligte Personen, ) 3. Messmethode festlegen (direkt oder indirekt) 4. Messgenauigkeit angeben (z.b. 10cm 1cm) 5. Bei indirekten Messungen muss eine Größtfehlerabschätzung* gemacht werden 6. Messergebnis angeben (z.b. Die Geschwindigkeit liegt zwischen 4,9 und 5,1 m/s *Größtfehlerabschätzung 1) Man beschließt einen Abweichwert des Messergebnisses durch verschiedene Faktoren. Je mehr Zwischenschritte die Messung hat bzw. je mehr tendenzielle Fehlerquellen bei einer Messung eine Rolle spielen, desto höher ist dieser Wert (z.b. 1%) Man rechnet also den Messwert * 1% und addiert bzw. subtrahiert das Ergebnis vom Messwert Messung: s = 10m; t = 2s s max = 10,1m; s min = 9,9m ; t max = 2,02s; t min = 1,98s 2) Nun wird der Maximal- und Minimalwert errechnet. Bsp. v max = s max = 10,1 = 5,1 m v t min 1,98 s min = s min = 9,9 = 4,9 m t max 2,02 s Ablesen von Messgeräten (Messen von Spannung) Gleichstrom [Anzeige] * 1000 = [ ] V Wird der Messbereich verkleinert, verringert man die systematischen Fehler: 200V 200V * 1,5% 2V 2V * 1,5%

4 Messen von Widerständen R in = U in V (Spannung) I in A (Stromstärke) = konstant Problem: Man muss U und I gleichzeitig messen. Diese beeinflussen den Widerstand. Man unterscheidet daher: Stromfehlerschaltung: Spannungsfehlerschaltung: Problem: Auch das Spannungsmessgerät hat einen geringen Widerstand, welcher das Ergebnis verfälscht Es wird mehr Strom gemessen, als das durch den Widerstand gehen Aber: Das U-Messgerät (V) hat einen extrem hohen Widerstand, sodass nur sehr wenig Stromteilchen durch das Messgerät gehen. Die Stromfehlerschaltung ist gut bei kleinen Widerständen, da verhältnismäßig wenig Strom durch das U-Messgerät gehen. Kennlinien LDR (light dependent resistor) Problem: Das Stromstärkemessgerät braucht auch etwas Spannung, welche das Ergebnis verfälscht. Es wird mehr Spannung gemessen, die im Widerstand verbraucht wird Aber: Das I-Messgerät (A) hat einen extrem geringen Widerstand, sodass möglichst wenig Spannung abfällt. Die Spannungsfehlerschaltung ist gut bei großen Widerständen, da verhältnismäßig wenig Spannung am I-Messgerät abfällt. NTC (negative temperature coefficient thermistors) Je mehr Licht auf den LDR trifft, desto kleiner ist der Widerstand. Je höher die Temperatur, desto kleiner ist der Widerstand. In beiden Fällen wurde mit der Stromfehlerschaltung gemessen, da es teilweise zu sehr kleinen Widerständen kommt. Diese Kennlinien sind Grundlage aller gesteuerten Systeme und Messgeräte.

5 Steuern Bei gesteuerten Systemen beeinflussen die Eingangsgröße(n) nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit die Ausgangsgröße(n). Mikrowelle Eingang: Gesetzmäßigkeit: Ausgang: Türe schließen, Zeit einstellen, Knopf drücken Stromkreis wird geschlossen Zeitschaltung an Wellen werden aktiviert Zeitschaltung aus Stromkreis wird geschlossen Tonsignal erwärmtes Essen Das Problem aller gesteuerten Systeme ist, dass sie genau das machen, was sie machen sollen unabhängig der tatsächlichen Situation. Sie geben keine Rückmeldung über den tatsächlichen Stand. Regeln Bei einem geregelten System beeinflussen die Ausgangsgrößen wieder die Eingangsgröße(n). Man hat eine Rückkopplung. a) Positive Rückkopplung: Die positive Rückkopplung beeinflusst die Eingangsgröße positiv etwas wird also mehr/wärmer/höher/schwerer/ Positive Rückkopplungen neigen dazu, sich selbst zu zerstören. b) Negative Rückkopplung: Wolken Die negative Rückkopplung beeinflusst die Eingangsgröße negativ etwas wird also weniger/kälter/niedriger/leichter/ Negative Rückkopplungen neigen dazu, zu schwingen.