SENSOR (Alarmgeber) ELEKTRONIK
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ELEKTRONIK Materialliste: SENSOR (Alarmgeber) WINKLER - Nr. 100905 1 Widerstand 180 1 Widerstand 47 k 1 Widerstand 1 M 1 Leuchtdiode, rot 2 Transistoren NPN - BC 337 Was ist ein Sensor: Der Sensor ist ein hochempfindlicher Transistorschalter. Wird der "Sensor" (x,y) mit einem Finger berührt, leuchtet die Leuchtdiode auf. Sensoren werden häufig als Berührschalter, Alarmgeber für Alarmanlagen und als Feuchtigkeits- oder Wassermelder eingesetzt. Zur akustischen Anzeige kann zwischen Ausgang (A) der Schaltung und dem Pluspol zusätzlich ein Minisummer eingebaut werden. (Roter Draht an Plus!) Aufbau und Betrieb: Mit den im Katalog angebotenen Aufbaupackungen kann die Schaltung entweder als Brettschaltung mit Klemmschrauben oder als Kartonschaltung aufgebaut werden. Für andere Schaltungsaufbauten (Brettschaltung mit Messingreißnägeln oder Lötstiften, Klemmfedern, Lochstreifenplatine usw.) finden Sie Materialien beim WINKLER-Elektronikzubehör. Beim Aufbau der Schaltung ist die entsprechende Anleitung zu befolgen. Achte bei der Leuchtdiode und bei den Transistoren auf den richtigen Einbau und knicke die Anschlussdrähte der Bauteile nicht scharf am Gehäuse ab! Die Schaltung wird mit einer 4,5 V Flachbatterie betrieben. Beim Anschluss der Batterie an die Schaltung ist auf richtige Polung zu achten, da sonst Bauteile zerstört werden können. Funktioniert die fertige Schaltung nicht, sofort die Batterie abklemmen und den Fehler systematisch suchen. Häufige Fehlerquellen: Schlechte Klemm- oder Lötstellen, falsch eingesetzte Leuchtdiode oder Transistoren, Batterie falsch gepolt, Bauteile wurden durch zu langes Löten zerstört ... Erklärung der Schaltzeichen und Bauteile: Transistor NPN - BC 337 Leuchtdiode (LED) C ... Kollektor B ... Basis E ... Emitter Widerstand (R) braun-grau-braun-gold ........................ Wert: 180 gelb-lila-orange-gold ........................... Wert: 47.000 = 47 k braun-schwarz-grün-gold .................... Wert: 1.000.000 = 1 M Hinweise zum Verständnis der Schaltung: Transistorschalter: Ein Transistor wirkt im Prinzip wie ein Schalter. Er lässt zwischen Emitter (E) und Kollektor (C) nur Strom zur Leuchtdiode (LED) durch, wenn seine Basis (B) über einen Vorwiderstand (47 k) einen schwachen positiven Strom (mindestens + 0,7 V) erhält. Achtung: Basis nie ohne Vorwiderstand (mind. 1 k) an den Pluspol hängen! Der Widerstand 180 dient als Schutzwiderstand für die LED. Eine rote LED verträgt nämlich nur eine Spannung von ca. 1,7 V bei 20 mA. Schließe daher nie eine LED direkt an eine 4,5 V - Batterie! -1copyright Winkler Schulbedarf GmbH www.winklerschulbedarf.com Funktion des Sensors (Alarmgeber): Sensor: Durch Hintereinanderschalten von 2 Transistoren (Darlingtonschaltung) brauchen die beiden Transistoren noch viel weniger Basisstrom, um durchschalten zu können. Mit einer Darlingtonschaltung erreicht man eine 20 - 40.000fache Verstärkung des Basisstroms. Das Berühren des Sensors (x,y) mit einem Finger genügt jetzt schon, um die LED zum Leuchten zu bringen. Als akustische Anzeige kann zusätzlich oder anstelle der LED und des Widerstandes (180 ) ein Minisummer zwischen dem Ausgang (A) und dem Pluspol (+) eingebaut werden. (Roter Draht an Plus!) Sollte beim Aufbau mit Brettschaltung die LED ohne Berühren des Sensors (x,y) aufleuchten, so muss zwischen den Punkten (v) und (w) der beiliegende Widerstand 1 M eingebaut werden. Weitere Schaltungen, die mit dem Bausatz gebaut werden können: Einbruchsicherung: Verbinde die Punkte (v) und (w) mit einem Drahtstück. Ein noch kleinerer Basisvorwiderstand (1 M) bewirkt, dass noch weniger Strom zur Basis fließen kann. Dennoch leuchtet die LED immer noch. Wird aber die Basis durch ein Drahtstück mit dem Minuspol verbunden, sperren die Transistoren, weil sie keinen positiven Basisstrom mehr erhalten die LED erlischt. Wird der Draht entfernt oder abgerissen, schalten die Transistoren wieder durch die LED leuchtet wieder. Ein solcher Draht kann z.B. bei einer Tür eingebaut werden. Beim Öffnen der Tür reißt der Draht und die LED leuchtet oder ein Summer ertönt. Anstelle des Drahtes kann auch ein Tastschalter oder ein Reedrelais mit Magnet verwendet werden. Überlaufanzeige: Befestige zwei isolierte Drähte (Enden ca. 1 cm abisolieren) am oberen Rand eines Kunststoffbechers und verbinde sie mit den Punkten (x) und (y) der Schaltung. Fülle langsam den Becher! - Sobald das Wasser die beiden Drahtenden erreicht hat, leuchtet die LED, weil nun durch das Wasser genug positiver Basisstrom zu den Transistoren fließen kann. Leckanzeige (Blumengießmelder): Über das Wasser ist jetzt die Basis des ersten Transistors mit dem Minuspol verbunden - die Transistoren sperren die LED leuchtet nicht. Mache ein kleines Loch in den Becher und lass das Wasser langsam abfließen. Sobald die Drahtenden nicht mehr im Wasser sind, schalten die Transistoren durch, weil sie nun über den Vorwiderstand (47 k) genug positiven Basisstrom erhalten die LED leuchtet wieder. Steckt man die 2 Drahtenden im Abstand von ca. 3 cm in einen Blumentopf, zeigt die LED an, wann die Blumen wieder Wasser brauchen. Der Grund: Feuchte Erde leitet Strom - trockene Erde nicht. -2copyright Winkler Schulbedarf GmbH www.winklerschulbedarf.com
