Conrad 1365868 Operation Manual [nl]

1

Introductie

Sinds enkele jaren is er een elektronica-adventskalender met 24 experimenten voor de 24 dagen in
december. Dit jaar heet het onderwerp sensoren. Laat u verrassen. Vaak kunnen met heel eenvoudige
schakelingen verbazingwekkende resultaten bereikt worden. Dit brengt nieuwe ervaringen en bereid
veel plezier.

De elektronica-adventskalender is ideaal voor het gezamenlijk experimenteren van ouders en hun
kinderen. Helemaal ongedwongen wordt daarbij de belangrijkste basiskennis overgebracht. Kinderen
onder de 14 jaar mogen alleen onder toezicht van een volwassene experimenteren. Let op de
veiligheid van uw kinderen bij het omgaan met gereedschap en met de experimenten. Werk alleen met
ongevaarlijke spanningen onder 24 V. Wijs uw kinderen op deze mogelijke gevaren.

Vele van de experimenten zijn heel eenvoudig op te bouwen, maar niet altijd makkelijk te begrijpen.
Meestal wordt eerst alleen de opbouw en de functie zo eenvoudig als mogelijk beschreven. Dit is
voldoende om het experiment met succes uit te voeren. Alleen wie meer wil weten, moet verder lezen
om de technische achtergronden in korte vorm te ervaren. Vele kleine en grote variaties zijn mogelijk.
Misschien vindt u een paar nieuwe schakelingen voor verdere experimenten. Laat uw creativiteit de
vrije loop!

Wij wensen u een prettige en creatieve kersttijd!

2

Overzicht van alle experimenten:

1 Groen LED-licht 4
2 Stroom bij aanraking 4
3 Stabiele insteekverbinding 5
4 Schakelcontacten 5
5 Meer weerstand 6
6 Hellings- en bewegingssensor 6
7 Schoksensor 7
8 Transistor-schakelaar 7
9 Een alarminstallatie 8
10 Aanraakschakelaar 8
11 Lichtsensor 9
12 Sensor-dimmer 9
13 Temperatuursensor 10
14 Tweevoudige temperatuursensor 10
15 Elektrisch veld sensor 11
16 Elektrostatische bewegingsmelder 11
17 Een LED-thermometer 12
18 Temperatuurschakelaar 12
19 Knipperende temperatuurweergave 13
20 De 25 graden thermometer 13
21 Leugendetector 14
22 Elektrosmog-sensor 15
23 Vonk(en)sensor 16
24 De multi-sensor kaars 17

Bijlage: de componenten 18

3

1 Groen LED-licht

Maak het 1e deurtje open en haal een heel bijzonder component er uit: een groe ne LED met interne
voorschakelweer stan d. De LE D -behuizing is korter dan bij andere LED’s. Daardoor kan de z e niet met
andere verwisselt worden. Een normale LED mag nooit zonder weerstand op een batterij aangesloten
worden. Maar hier is de weerstand reeds ingebouwd. Hij zit als een klein blokje op de positieve

aansluiting, terwijl het LED-kristal op de negatieve aansluiting ligt en gevormd is als een kleine kelk.

De positieve aansluiting noemt men ook anode (A) en de negatieve kathode (K). De LED­behuizing heeft een bredere rand onderaan, deze is afgevlakt aan de kathodezijde. Bovendien
heeft de kathodeaansluiting een kortere draad dan de anodeaansluiting. Zo zijn er meerdere
kenmerken voor de plus- en minpool van de LED. Voor een juiste functie is het belangrijk dat de
kathodeaansluiting met de minpool van de batterij wordt verbonden en de anodeaansluiting met
de pluspool. De werking van de LED is als een elektrisch ventiel, waar stroom slechts in een
richting doorheen wordt gelaten. En zonder stroom is er ook geen licht.

Houdt de LED direct aan de aansluitingen van de batterij. Ze licht helder op. Let op, vermijdt het
direct inkijken in een verlichte LED op korte afstand . Vermijdt beslist een kortsluiting van de
batterij, dus een directe verbinding van beide polen. De batterij kan daarbij erg heet worden en in
extreme gevallen, zoals bij een langdurige kortsluiting, zelfs exploderen. Bovendien verlagen
kortsluitingen de levensduur van de batterij.

Elektronische schakelingen worden overzichtelijk in een schakelschema weergegeven. Voor elk
component is er een speciaal symbool. Het symbool voor een LED bestaat uit een driehoek voor
de anode en een rechte streep voor de kathode. Dit laat de stroomrichting zien. Twee korte pijlen
die naar buiten wijzen, staan voor het afgegeven licht. De weerstand wordt als een rechthoekig
blokje getekend. Elke weerstand heeft een bepaalde weerstandswaarde. De in de LED
ingebouwde weerstand heeft 1000 Ohm = 1 kilo-ohm (1 kΩ, in het schakelschema kort 1 k). Ook
zitten beide componenten in dezelfde behuizing worden ze in het schakelschema als twee
zelfstandige componenten weergegeven.

Het schakelschema toont een serieschakeling. De stroom vloeit door de batterij, de LED en de weerstand. De weerstand
heeft daarbij de taak om de stroomsterkte tot een zinvolle waarde te begrenzen. Hoe groter de weerstand des te kleiner is de
stroomsterkte.

Waarschuwing! Een normale LED mag nooit direct met een spanningsbron verbonden worden, er is altijd een weerstand
nodig. Zonder deze voorweerstand zou de LED door teveel stroom vernield worden! In deze speciale LED is de weerstand
reeds ingebouwd en mag daarom alleen in dit geval direct aangesloten worden. Om een verwisseling te voorkomen, is deze
LED met ingebouwde weerstand uitgevoerd in een bijzondere behuizingsvorm. Deze is aanzienlijk korter dan een standaard­LED.

2 Stroom bij aanraking

Achter het 2e deurtje bevindt zich een batterijclip voor de 9-V-batterij. Bouw het experiment van de eerste
dag nog een keer op, maar nu een beetje anders. Gebruik de batterijclip en let er op, dat de zwarte
aansluitdraad de minuspool is en de rode de pluspool. Vermijdt beslist een kortsluiting, dus een direct
contact van de rode kabel met de zwarte. Het is een beetje friemelwerk om alle contactplaatsen

tegelijkertijd bij elkaar te houden. U kunt de LED naar wens aan- of uitschakelen.

Houdt eenmaal de kathode-aansluiting van de LED direct aan de zwarte draad van de
batterij en raak tegelijkertijd de rode draad en de anode-aansluiting met de vinger aan. De
LED zal nu zwak oplichten. Voor deze proef kunt u beter de kamer verduisteren om aan het
zwakke licht te wennen. Nu kunt u het duidelijk zien. Het contact met de vinger laat een
kleine stroom vloeien, waardoor de LED gaat oplichten.

In het schakelschema is een onderbreking van het stroomcircuit te zien, welke met de vinger
overbrugd zal worden. De vinger functioneert net al een weerstand, maar deze weerstand is
duizend keer groter dan de ingebouwde weerstand in de LED. Overeenkomstig wordt het
LED-licht duizend keer zwakker. De helderheid is afhankelijk van het huidvocht en van de
druk op de metalen contacten. Als u de vinger iets vochtig maakt, wordt de LED lichter. Dit
experiment laat zien, hoe een eenvoudige aanraaksensor opgebouwd is. Later in de
kalender wordt het principe nog een keer herhaald en verbetert.

4

3 Stabiele insteekv er bi nd in g

Achter het 3e deurtje bevindt zich een kleine experiment eer b ord. Dit
vereenvoudigd de opbouw van relatief complexe schakelingen. Het bord heeft
170 contacten, die telkens door verticale stroken met 5 contacten geleidend
onderling verbonden zijn. Het insteken van de onderdelen vergt relatief veel
kracht. De aansluitdraden knikken daard oor gem ak kelijk om. Belangrijk is, dat
de draden exact van boven af ingestoken worden. Een pincet of een kleine tang
kan daarbij nuttig zijn. Een draad wordt zo kort mogelijk boven het bord
vastgehouden en dan verticaal naar beneden gedrukt. Op die manier kunt u ook
gevoelige aansluitdraden, zoals de vertinde uiteinden van de batterijclip, zonder
ombuigen inzetten. Als alles juist is verbonden, gaat de LED op het bord oplichten.

4 Schakelcontacten

Achter het 4e deurtje verschijnt een koperen draad met rode isolering. Met deze draad kan
een eenvoudige schakelaar worden opgebouwd. Deze bestaat uit twee blanke draadstukjes
die zich pas bij een vingerdruk aanraken. Knip hiertoe met een tang of eventueel een oude
schaar draadstukken van 2 cm er af en strip de isolatie volledig er af.

Om de kwetsbare aansluitdraden van de batterijclip te beschermen, wordt bijkomend een korte draad als trekontlasting
ingebouwd. De batterijclip blijft altijd verbonden, zodat de aansluitingen niet te veel slijten. Knip een stukje draad van
ongeveer 2 cm lengte en strip ca. 7 mm van de isolatie aan de uiteinden. Om de isolatie te verwijderen van de
draaduiteinden, bleek het praktisch, de isolatie met een scherp mesje rondom in te snijden. Wees wel voorzichtig dat u de
draad niet insnijdt, anders kan deze gemakkelij k breken. Buig de schakeldraden op een manier zodat ze zich net niet
aanraken. Door een lichte vingerdruk wordt de schakelaar gesloten en de LED licht op.

Alternatief kunt u de schakelaar ook zo bouwen, dat hij in de normale toestand gesloten is. Ook een diefstal- of inbraaksensor
is daarmee te realiseren. Schuif een stuk papier, dat u aan een touwtje bevestigd tussen de contacten. Het touwtje wordt aan
een deur of raam bevestigd. Een dief (of iemand van de familie) zou zonder het te merken het papier uit de schakelaar
trekken waarmee de stroomkring gesloten wordt.

5

5 Meer weerstand

Achter het 5e deurtje wacht een weerstand om gebruikt te worden. Weerstanden zijn gekenmerkt
met kleurringen. De kleuren bruin (1), zwart (0), oranje (000) staan voor 10.000 Ohm, dus 10 kilo­ohm (10 kΩ). Er volgt een gouden ring, deze geeft de nauwkeurigheidsklasse van 5% aan. Door de
grotere weerstand wordt de LED-stroom duidelijk gereduceerd. Minder stroom betekent minder LED­ helderheid en tegelijk een langere levensduur van de batterij. Dankzij de goede efficiëntie van de
LED is deze verlichting voor de meeste toepassingen voldoende. Beslis zelf!

In totaal werkt nu een weerstand van 11 kΩ. Als men er van een LED-spanning van 2 V
uitgaat, liggen nog 7 V aan de weerstanden en er vloeit een stroom van ongeveer 0,65 mA.
Een 9V-batterij heeft meestal een capa cit eit van 500 mAh en zou deze stroo m meer dan é én
maand kunnen leveren. Let bij uw experimenten er op, dat de batterij zo min mogelijk belast
wordt, zodat ze ook tot het einde van experimenten volhoudt en eventueel nog voor verdere
experimenten gebruikt kan worden.

6 Hellings- en bewegingssensor

Achter het 6e deurtje vindt u een van de belangrijkste sensoren in deze kalender, de hellingsensor.

Hij bestaat uit een scha kel con t act, w elk e in de omhoog geri c hte posit ie door een kle ine met alen
kogel gesloten wordt. Draait men de sensor om, dan valt de kogel van haar contact en de
stroomkring is geopend. Bij sterke trillingen spri ngt de kogel omhoog, het contact is afw iss elend
gesloten en geopend. Men kan de beweging van de kogel ook horen.

Bouw de hellingsensor in de stroomkring. Test zijn functie door langzaam het
experimenteerbord te kippen. Ga het bord ook een keer snel omhoog en omlaag bewegen.
De LED knippert.