Automatische Systemen - Soorten Systemen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

Automatische systemen

Soorten systemen

Hoofdstuk Automatische systemen

Automatische systemen - Sensoren

Automatische systemen - Systeembord, EN-poort & OF-poort

Automatische systemen - Geheugencel, variabele spanning, pulsgenerator & pulsenteller

Automatische systemen - Soorten systemen

Leerdoelen

Aan het eind van deze les kan je ...

... uitleggen hoe een systeem is opgebouwd.

... soorten systemen benoemen.

... voorbeelden van soorten systemen benoemen.

Benoem zoveel mogelijk
automatische systemen
Bijv. OV-poortjes

Opbouw van automatische systemen

Wat is een automatisch systeem?

Definitie: Een systeem dat naar aanleiding 

van een signaal (impuls) geheel zelfstandig, 

zonder tussenkomst van buiten het systeem, 

handelingen verricht.

Blokschema

Een automatisch systeem heeft altijd een bepaalde structuur in een blokschema:

Invoer: hier wordt gemeten / waargenomen

- Thermostaat: temperatuur wordt gemeten

Verwerking: hier wordt "nagedacht" / data verwerkt

- Thermostaat: vergelijking temperatuur met ingestelde waarde

Uitvoer: hier wordt een actie ondernomen / iets gedaan

- Thermostaat: CV-ketel inschakelen

Hoe zal het blokschema van een iPad eruit kunnen zien?
Antwoord als:
Invoer: ... Verwerking: ..... Uitvoer:...

Blokschema van een iPad

. 

.

Invoer:             touchscreen, knoppen, volume-knoppen

Verwerking:  moederbord, computer

Uitvoer:           schermweergave, speakers

Voorbeelden van Invoer

. 

.

 

Voorbeelden:

Sensoren, keyboard, muis, touchscreen, schakelaar

Voorbeelden van verwerking

. 

.

Voorbeelden:

Moederbord, verwerkingsbord, chip

Voorbeelden van uitvoer

. 

.

Voorbeelden:

Zoemer, lampjes / ledjes, brandalarm, beeldscherm, speakers, airpods

Hoe zal het blokschema van een zelfrijdende Tesla eruit kunnen zien?
Antwoord als:
Invoer: ... Verwerking: ..... Uitvoer:...

Blokschema van een Tesla

. 

.

Invoer:             touchscreen, knoppen, volume-knoppen, app-ontgrendeling, sensoren, camera's...

Verwerking:  moederbord, computer

Uitvoer:           schermweergave, speakers, elektromotor, lampen, deur-ontgrendeling...

Meetsysteem

Het blokschema van oorthermometer als een meetsysteem:

In gedetailleerde onderdelen:

.

.

Definitie: Een meetsysteem meet een grootheid en geeft die op 

een handige manier weer.

Stuursysteem

Het blokschema van brandmeldinstallatie als een stuursysteem:

In gedetailleerde onderdelen:

.

.

Definitie: Een stuursysteem is een systeem dat aan de
hand van een bepaalde meetwaarde een actie uitvoert,
waarbij die actie geen directe invloed heeft op wat het meet.

Bij een brandmeldinstallatie is de rookmelder ingesteld op een bepaalde waarde van de hoeveelheid rook die in een ruimte aanwezig mag zijn. 

Komt de hoeveelheid rook boven die waarde uit, gaat de brandmeldinstallatie in werking treden doordat de sirene aangestuurd wordt.

Regelsysteem

Het blokschema van thermostaat als een regelsysteem:

In gedetailleerde onderdelen:

.

.

Definitie: Een regelsysteem is een systeem dat aan de

hand van een bepaalde meetwaarde een actie uitvoert,

waarbij die actie wel directe invloed heeft op wat het meet.

Bij een CV-installatie wordt de temperatuur continu gemeten door de thermostaat die de waarde met de ingestelde waarde vergelijkt. 

Komt de temperatuur onder die waarde uit, zal de thermostaat de CV-ketel inschakelen. Die schakelt de ketel weer uit wanneer de gewenste temperatuur behaald is.

Opgaven

Opgave 1

Definieer wat een...

a. ... meetsysteem is.

b. ... stuursysteem is.

b. ... regelsysteem is.

Opgave 2

Bepaal aan de hand van de filmpjes in de sheets hierna of het apparaat een meet-, stuur- of regelsysteem is. 

a. https://www.youtube.com/watch?v=eLtUB8ncEnA

b. https://www.youtube.com/watch?v=ZX17mcpGfp8

Opgave 3

Binnen een stadion wordt de echtheid van toegangskaartjes met behulp van een scanner onderzocht. Elke binnenkomende supporter wacht voor een gesloten draaihek terwijl zijn/haar kaartje gescand wordt.

Als het kaartje echt blijkt te zijn, gaat boven het hek een groene lamp branden en kan het hek draaien:

de supporter kan naar binnen.

Leg uit of dit een meet-, stuur- of regelsysteem is. Licht duidelijk toe!

Opgaven

Opgave 4

Hieronder staat steeds een bepaald systeem beschreven. Geef voor elk systeem aan of het

hier om een meetsysteem, een stuursysteem of een regelsysteem gaat.

a. Een scooter is voorzien van een alarm. Als de scooter bewogen wordt zonder dat de sleutel in het contact zit gaat er een alarm af. 

b. Een klaslokaal is voorzien van een automatische lichtschakelaar. Zodra in het lokaal beweging gedetecteerd wordt gaat het licht aan. 

c. Een elektrische kachel is voorzien van een temperatuursensor. Zodra de temperatuur beneden een van te voren ingestelde waarde komt wordt de kachel automatisch ingeschakeld. 

Opgave 4 (vervolg)

d. Een zonnepaneel is voorzien van een systeem wat op een schermpje laat zien hoeveel 

energie op dat moment wordt opgewekt. 

Opgave 5

Teken het blokschema van de volgende systemen,

en vul de correcte onderdelen in bij invoer, verwerking en uitvoer.

a. Lift 

b. Schuifdeuren

c. Sprinkler-installatie

d. OV-poortje