Texas instruments CBL 2 User Manual [nl]

Download



Aan de slag

met het

CBL 2™-

systeem

LabPro is een handelsmerk van Vernier Software & Technology.

Radio Shack is een handelsmerk van Technology Properties, Inc.

Veiligheidsinstructies

Neem alle waarschuwingen, voorzorgsmaatregelen en andere veiligheidsinstructies die op het product en in de documentatie vermeld staan in acht. Deze instructies zijn bedoeld om het risico op verwonding, mogelijke elektrische schokken of schade aan de rekenmachine te verkleinen.

Wisselstroomvoltage

WAARSCHUWING!

Probeer het wisselstroomvoltage van een wandstopcontact nooit te meten. Het aansluiten van 115/230 volt wisselstroom op een stroommeter kan ernstige verwonding of elektrische schok veroorzaken, en kan de rekenmachine beschadigen.

Laagspanningsrekenmachine

WAARSCHUWING!

Dit product is ontworpen voor gebruik met lage voltages. Indien er voltages worden toegepast die hoger zijn dan 30 volt gelijkstroom op CH1, CH2 of CH3, of hoger dan 5,5 volt gelijkstroom op SONIC, DIG IN of DIG OUT kan dit leiden tot persoonlijk letsel of schade aan de rekenmachine. Om het risico op verwonding te verkleinen, dient u geen meetinstrumenten aan te sluiten op circuits met een spanningsbron van meer dan 30 volt gelijkstroom. Alle spanningsbronnen moeten volledig geïsoleerd zijn van de netvoeding.

Analoge invoer

LET OP!

Het is van groot belang dat de aardverbindingen van de analoge invoer nooit aangesloten worden op verschillende elektrische vermogens. Deze aardverbindingen zijn alle gemeenschappelijk. Het aansluiten van de aardverbindingen op verschillende elektrische vermogens kan de CBL 2™ -rekenmachine beschadigen.

Batterijen

WAARSCHUWINGEN!

Verwarm, verbrand of doorboor batterijen niet. Batterijen bevatten gevaarlijke chemicaliën en kunnen

ontploffen of lekken. Neem de volgende voorzorgsmaatregelen bij het vervangen van de batterijen.

•

Laat batterijen niet binnen het bereik van kinderen.

•

Gebruik nieuwe en gebruikte batterijen niet in combinatie met elkaar. Gebruik geen combinatie van verschillende merken (of typen binnen merken) batterijen.

•

Gebruik oplaadbare en niet-oplaadbare batterijen niet in combinatie met elkaar.

•

Installeer batterijen volgens de polariteits (+ en - ) diagrammen.

•

Plaats niet-oplaadbare batterijen niet in een batterij-oplader.

•

Lever gebruikte batterijen onmiddellijk in bij een daarvoor bestemd inleverpunt.

•

Verbrand batterijen niet en haal ze niet uit elkaar.

Belangrijke opmerking betreffende de boeken

Texas Instruments verstrekt geen uitdrukkelijke of impliciete garanties op programma's of boeken, met inbegrip van, en zonder zich te beperken tot, impliciete garanties van verkoopbaarheid en geschiktheid voor een bepaald doel, en verstrekt dit materiaal strikt zoals het wordt aangeleverd. Texas Instruments is niet aansprakelijk voor speciale, bijkomstige, toevallige of indirecte schade in verband met of voortkomend uit de aanschaf of het gebruik van dit materiaal, en de enige en exclusieve aansprakelijkheid van Texas Instruments beperkt zich tot de prijs van aanschaf van dit boek, onafhankelijk van mogelijke aanklachten. Bovendien zal Texas Instruments niet aansprakelijk zijn voor het eventuele gebruik van dit materiaal door derden.

Hierbij wordt toestemming verleend aan docenten om de pagina's of bladen in dit werk die een copyright kenmerk dragen van Texas Instruments te herdrukken of fotokopiëren in de hoeveelheden vereist voor gebruik in de klas, de workshop of het seminar. Deze pagina's zijn bestemd om gereproduceerd te worden door docenten voor gebruik in hun klas, workshop of seminar, onder de voorwaarde dat iedere kopie het copyright kenmerk draagt. Dergelijke kopieën mogen niet worden verkocht en verdere distributie is uitdrukkelijk verboden. Met uitzondering van de bovengenoemde gevallen moet voorafgaande schriftelijke toestemming worden verkregen van Texas Instruments Incorporated om dit werk in zijn geheel of gedeeltelijk of in welke andere vorm dan ook te reproduceren of te verzenden of met welke andere elektronische of mechanische methode dan ook, met inbegrip van alle informatie opslag- en oproepsystemen, tenzij zulks uitdrukkelijk wordt toegestaan door de federale wet op de auteursrechten. Zend verzoekschriften naar dit adres: Texas Instruments Incorporated, 7800 Banner Drive, M/S 3918 Dallas, TX 75251, Attention: Manager, Business Services



2000, 2003 Texas Instruments Incorporated. Met uitzondering van de specifieke rechten die hierin worden genoemd, worden

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Inhoud

Gegevens verzamelen met behulp van het CBL 2™-systeem ....................... vi

Inleiding ..................................................................................................... 1

Toetsen..............................................................................................................2

LEDs...................................................................................................................2

Software ............................................................................................................2

Sensoren............................................................................................................3

Korte kennismaking.................................................................................... 4

De onderdelen samenvoegen .............................................................................4

DataMate overzenden naar de Rekenmachine ....................................................4

Korte kennismaking met DataMate ............................................................ 5

Rekenmachinetoetsen met speciale functies .......................................................5

De DataMate toepassing starten.........................................................................6

Sluit een sensor aan op het CBL 2 -systeem ........................................................6

Kalibratie van een Sensor (optioneel).............................................................7

Een sensor op nul zetten (optioneel)..............................................................8

De Gegevensverzamelingmode selecteren ..........................................................9

De instellingen van Time Graph wijzigen (optioneel)....................................10

De geavanceerde instellingen van Time Graph wijzigen (optioneel)..............10

De gegevens verzamelen..................................................................................12

De laatste resultaten opslaan.......................................................................12

De gegevens plotten ........................................................................................13

Een bereik kiezen (optioneel).......................................................................13

De grafiek schalen (optioneel) .....................................................................14

Meer grafieken (optioneel)..........................................................................14

De gegevens analyseren ...................................................................................15

Gegevens verzamelen met de korte instelprocedure .........................................16

Experimenten opslaan en oproepen..................................................................17

Een experiment opslaan ..............................................................................17

Een Experiment laden..................................................................................18

Een experiment wissen................................................................................18

Alle experimenten wissen............................................................................19

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM III

Het CBL 2™-systeem met andere programma's gebruiken........................ 19

Programma's opslaan en oproepen met DATADIR..................................... 20

Het DATADIR programma starten ....................................................................20

Een programma opslaan ..................................................................................20

Een opgeslagen programma oproepen............................................................. 21

Een opgeslagen programma wissen .................................................................22

Het geheugen controleren ...............................................................................22

Schoonmaak....................................................................................................22

Het DATADIR-programma verlaten................................................................... 23

DataMate schermoverzicht ....................................................................... 23

Advanced Time Graph Settings (optie 3 op het

Tijdgrafiek Instellingenscherm) ....................................................................23

Analyze Options (optie 4 op het Hoofdscherm)* ..............................................24

Calibration (optie 2 op het Instellingenscherm)................................................. 24

Experiment Menu (optie 4 SAVE/LOAD op het Instellingenscherm) ................... 25

Graph Menu (optie 3 op het Hoofdscherm)...................................................... 25

Main Screen (Hoofdscherm) .............................................................................26

Rescale Graph (optie 3 op het Grafisch Menu scherm)......................................26

Select Channel [op nul stellen] (optie 3 (Zero) op het Instellingenscherm) .........27

Select Mode (van het Instellingenscherm)......................................................... 27

Select Sensor (vanaf het Instellingenscherm)..................................................... 28

Setup (optie 1 op het Hoofdscherm) ................................................................29

Time Graph Settings (optie 2 op het Selecteer Instellingenscherm)....................29

Tools (optie 5 op het Hoofdscherm) .................................................................30

Activiteit 1 – Tel ze op!!............................................................................ 31

Activiteit 2 – Licht van verre ...................................................................... 41

Activiteit 3 – Strijdige sensoren: Wat is de juiste temperatuur?................. 49

Activiteit 4 – Fruitbatterij........................................................................... 59

Activiteit 5 – Lichten uit!........................................................................... 69

Activiteit 6 – Dag en nacht........................................................................ 79

Appendix A: Algemene Informatie ...........................................................A-1

Informatie over de Batterij en de Adapter....................................................... A-1

Vereiste spanning ..................................................................................... A-1

Wanneer de batterijen te vervangen ......................................................... A-1

Aanbevolen Batterijen............................................................................... A-1

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Voorzorgsmaatregelen bij het batterijen vervangen................................... A-1

Installatie van de AA (LR6) batterijen ......................................................... A-2

Aansluiting van een optionele wisselspanningadapter..................................... A-2

Goedgekeurde wisselspanningadapters..................................................... A-2

Het maken van een adapterkabel voor een externe batterij............................. A-2

Aansluiting van een externe 6-Volt batterij................................................ A-3

Foutmeldingen............................................................................................... A-3

Problemen met DataMate oplossen........................................................... A-3

CBL 2 Foutmeldingen................................................................................ A-8

Productinformatie, service en garantie TI ...................................................... A-12

Product en serviceinformatie TI................................................................ A-12

Informatie service over garantie............................................................... A-12

Appendix B: Commandotabellen ............................................................. B-1

Commando 0................................................................................................. B-1

Commando 1................................................................................................. B-1

Commando 2................................................................................................. B-3

Commando 3................................................................................................. B-3

Commando 4................................................................................................. B-5

Commando 5................................................................................................. B-6

Commando 6................................................................................................. B-7

Commando 7................................................................................................. B-8

Commando 8................................................................................................. B-9

Commando 9................................................................................................. B-9

Commando 10............................................................................................. B-10

Commando 12............................................................................................. B-10

Commando 102........................................................................................... B-12

Commando 115........................................................................................... B-12

Commando 116........................................................................................... B-13

Commando 117........................................................................................... B-13

Commando 1998......................................................................................... B-13

Commando 1999......................................................................................... B-13

Commando 2001......................................................................................... B-13

Commando 201........................................................................................... B-14

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM V

Gegevens verzamelen met behulp van het CBL 2™-systeem

Plaats de batterijen in de CBL 2.

2. Sluit de CBL 2 aan op een TI grafische rekenmachine door middel van de

verbindingskabel. (Gebruik de houder indien gewenst; zie het diagram op de houder of de instructies op bladzijde 4.)

Als u de TI-83 Plus of de TI-83 Plus Silver Edition gebruikt, ga dan door naar stap 4.

Als u de TI-89, TI-92 Plus of de Voyage™ 200 PLT (personal learning tool) gebruikt, ga dan door naar stap 5.

3. Reset het geheugen van uw rekenmachine als volgt.

Resetten is alleen nodig bij de TI-73, TI-82 en TI-83. Om het

7:Reset

, druk op



RAM te resetten drukt u op \ daarna

1:All RAM

en tenslotte

, kiest u

2:Reset

Deze stap is nodig vanwege de grootte van de DataMateprogramma's die zijn opgeslagen in het RAM.

4. Plaats de rekenmachine in Ontvangstmode (wacht op ontvangst van gegevens):

♦

Bij de TI-73, druk op op

♦

Bij de TI-82, TI-83, TI-83 Plus, of TI-83 Plus Silver Edition druk op \

voor RECEIVE, en druk dan op

, kies Y LINK, druk op " voor RECEIVE, en druk dan

5. Druk op de

TRANSFER

knop van de CBL 2. De CBL 2 detecteert de rekenmachine waarmee hij is verbonden en stuurt de bijbehorende versie van de ingebouwde DataMate software op. (Deze software bestuurt de CBL 2 en de manier waarop deze gegevens verzamelt.)

6. Sluit uw roestvrij stalen temperatuursensor aan op Kanaal 1 (CH1) of de CBL 2.

Zet DataMate in gang:

♦

Bij de TI-83 Plus en TI-83 Plus Silver Edition, druk op DATAMATE te selecteren en druk dan op

♦

Bij de TI-73, TI-82 en TI-83, druk op

. Druk op ¢ DATAMATE of druk op

Op uw beginscherm wordt DATAMATE weergegeven; druk nogmaals op

. Druk op h of ` om

uw keuze te bevestigen.

♦

Voor de TI-89, TI-92 Plus en Voyage 200 PLT, als het Apps-bureaublad is ingeschakeld, drukt u op

, markeert u DataMate en drukt u op

of Als het Apps-bureaublad is uitgeschakeld, drukt u op ¹ DataMate en drukt u op

, markeert u

8. DataMate herkent de roestvrij stalen temperatuursensor

automatisch, laadt de bijbehorende kalibratiefactoren, en geeft de naam van de sensor en de temperatuur in graden C weer. Hij laadt ook een standaard temperatuurexperiment.

9. Begin met het verzamelen van gegevens voor het standaard experiment. Houd de

temperatuursensor in uw hand en druk op £ START om te beginnen met het verzamelen van gegevens.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

10.

U krijgt nu een grafiek van de temperatuur in real time te zien. Wacht ongeveer 30 seconden en druk dan op

te stoppen met het verzamelen van gegevens.

Wanneer u gereed bent, zal uw grafiek er ongeveer zo uit zien als deze.

11.

U heeft zojuist succesvol gegevens verzameld. Raadpleeg de rest van de handleiding voor andere mogelijkheden van DataMate (andere sensoren, analyse, het opslaan van gegevens, enz.).

12.

Verken de wereld om u heen.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM VII

VIII

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Inleiding

Het Calculator-Based Laboratory 2 (CBL 2™)-systeem, een tweede generatie van het Calculator-Based Laboratory™ -systeem, is een draagbaar, handheld, op batterijen werkend gegevensverzamelingssysteem voor het verzamelen van "real-world"gegevens. De gegevens die zijn verzameld met een CBL 2 kunnen worden ingelezen en geanalyseerd met TI grafische rekenmachines. De CBL 2, gecombineerd met geschikte sensoren, kan beweging, temperatuur, licht, geluid, zuurgraad (pH), kracht en nog meer meten.

De CBL 2 beschikt over een aansluiting om een verbinding te maken en te communiceren met TI grafische rekenmachines. Hiervoor wordt een verbindingskabel met een lengte van 6 inch bij de CBL 2 geleverd. Om de draagbaarheid van de CBL 2 nog verder te vergroten wordt er ook een houder bijgeleverd waarmee de rekenmachine aan de eenheid bevestigd kan worden zodat beide apparaten samen gemakkelijk in één hand gehouden kunnen worden.

Met een TI-GRAPH LINK™-kabel (apart verkrijgbaar) kunt u de CBL 2 op een computer aansluiten. Aangezien toekomstige software-upgrades op de TI website beschikbaar zullen komen, kunt u de software naar uw computer downloaden en vervolgens een TI-GRAPH LINK-kabel gebruiken om uw CBL 2 te upgraden.

De volgende onderdelen en sensoren worden bij de CBL 2 geleverd:

♦

CBL 2

♦

Verbindingskabel van 6-inch

♦

Rekenmachinehouder

♦

Temperatuursensor van roestvrij staal

♦

TI lichtsensor

♦

TI spanningssensor

♦

4 AA (LR6) alkalische batterijen

START/STOP

QUICK SETUP

LEDS

TRANSFER

DIG/SONIC Kanaal

Kanaal 3

Kanaal 2

Kanaal 1

Figuur 1. Eigenschappen CBL 2

Loslaten houder

I/O Aansluiting

AC Adapter Aansluiting

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Toetsen

De CBL 2™ heeft drie toetsen:

TRANSFER

Begint met het verzenden van programma’s of Software Toepassingen van de Rekenmachine (apps) tussen de CBL 2 en een aangesloten TI grafische rekenmachine.

QUICK SET-UP

Wist alle gegeven die opgeslagen zijn in het CBL 2-systeemgeheugen (MEMORY), ondervraagt alle kanalen op auto-ID-sensoren en stelt ze in om gegevens te verzamelen. De QUICK SET-UP wordt gebruikt wanneer er geen rekenmachine is aangesloten op de CBL 2 en werkt alleen met auto-ID sensoren.

START/STOP

Begint met het verzamelen van gegevens in de Quick Set-Up stand. Het verzamelen van gegevens gaat door tot het standaard aantal gegevens is verzameld of u opnieuw op ook als een handmatige trigger, op dezelfde manier als de TRIGGER knop op de oorspronkelijke CBL.

LEDs

De CBL 2 heeft ook drie LEDs:

Rood

Geel

Geeft aan dat er een fout is opgetreden.

Geeft aan dat de CBL 2 gereed is om gegevens te verzamelen.

START/STOP

drukt. Deze knop functioneert

Groen

Geeft aan dat de CBL 2 gegevens aan het verzamelen is.

Software

Bij aanlevering is het programma DataMate al in de CBL 2 geladen. DataMate is een gebruikersprogramma met meerdere toepassingen dat de essentiële informatie bevat om experimenten te doen met een CBL 2, een TI grafische rekenmachine, en diverse sensoren.

DataMate wordt geleverd bij de volgende TI grafische rekenmachines: TI-73, TI-82, TI-83, TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus, en Voyage™ 200 PLT. DataMate voor de TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-89, TI-92 Plus, en Voyage 200 PLT is een rekenmachine software toepassing die dat wordt gestart vanaf het APPS menu; voor de andere rekenmachines is het een programma dat wordt gestart vanuit het programmamenu van de rekenmachine. De CBL 2 bepaalt automatisch welk type rekenmachine is aangesloten en stuurt de bijbehorende software over.

Er bestaan verschillen in de functionaliteit van de verschillende versies van DataMate vanwege de verschillen in het geheugen van de rekenmachines.

♦

De versies voor de TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus, en Voyage 200 PLT ondersteunen alle DataMate functies.

♦

De TI-83 versie van DataMate ondersteunt alle functies behalve SAVE/LOAD.

♦

De TI-73 versie van DataMate ondersteunt alle functies behalve SAVE/LOAD en ADD MODEL.

♦

De TI-82-versie van DataMate ondersteunt alleen auto-ID-sensoren: temperatuur, licht, spanning en het CBR™-apparaat of de nieuwe Vernier Software and Technology (Vernier)-bewegingsdetector. Deze versie ondersteunt alle functies behalve SAVE/LOAD, SELECT REGION, ADD MODEL en ANALYSIS.

Raadpleeg bladzijde 5 voor instructies over het gebruik van de DataMate software.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Sensoren

Er worden drie sensoren geleverd bij de CBL 2™ (temperatuursensor van roestvrij staal, TI licht- en TI spanningssensor), maar er kunnen veel meer sensoren gebruikt worden met de CBL 2, waaronder de CBR™ sensor en de volgende Vernier sensoren:

CBL™ Bewegingsdetector Druksensor

CBL Microfoon Thermokoppel

Digitale Besturingseenheid Kleurmeter

Krachtsensor met duaal bereik Geleidingssensor

Krachtsensor voor de student Ionen-Selectieve Elektrodes (NO

Debietsensor Ionen-Selectieve Elektrode Versterker

Magnetisch Veld Sensor Instrumenten Versterker

Troebelheid Stralingsmonitor voor de student

, CI-, Ca2+, NH

)

Lage-g Versnellingsmeter CO

25-g Versnellingsmeter O

Gassensor

3-Assen Versnellingsmeter Opgeloste Zuurstofsensor

Extra Lange Temperatuursensor Biologische Gasdruksensor

Stroom/Spanning Sensorsysteem Gasdruksensor

Vernier Fotonische Poort Ademhalingsmonitor Gordel

Direct Contact Temp. Sensor EKG Sensor

Roestvrij Stalen Temp. Sensor Hartritmemonitor bij Inspanning

Relatieve Vochtigheidssensor Hartritmemonitor

pH Sensor Barometer

Opmerking: zie voor een bijgewerkte lijst van beschikbare sensoren de website van Vernier Software and Technology op www.vernier.com.

De sensoren worden verbonden met de CBL 2 via in- of uitgangen die kanalen heten. De CBL 2 heeft drie analoge kanalen (CH1, CH2, CH3) en een ander kanaal (DIG/ SONIC) dat kan worden gebruikt om een ultrasone bewegingsdetector op aan te sluiten of voor digitale input of output.

Wanneer u DataMate gebruikt, kan de rekenmachine met de auto-ID-functie op de CBL 2 automatisch specifieke sensoren identificeren wanneer u deze aansluit op de rekenmachine. Wanneer u een auto-ID sensor op een kanaal aansluit, zoekt de CBL 2 de sensor op, laadt kalibratiefactoren en een standaard experiment, en toont het kanaalnummer en het sensortype op het display van de rekenmachine. De volgende sensoren zijn van het Auto-ID type: de roestvrij stalen temperatuursensor, de TI spannings-, en de TI lichtsensor die bij de CBL 2 geleverd worden, en de CBR en de Vernier bewegingsdetector. (In de toekomst worden er nog meer Vernier auto-ID sensoren verwacht.)

Sensoren die niet van het auto-ID type zijn kunnen toch worden gebruikt in combinatie met de CBL 2 door het sensortype te selecteren uit een lijst sensoren in DataMate.

Opmerking: De technische specificaties van TI sensoren (met inbegrip van de chemische tolerantie) zijn opgenomen in de CBL 2 Technische Handleiding die beschikbaar is op de TI web site en op de Hulpmiddelen CD.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Korte kennismaking

Voordat u begint te werken met het CBL 2™-systeem en de DataMate-software, moet u de CBL 2 en uw rekenmachine op elkaar aansluiten en de software van de CBL 2 naar uw rekenmachine overzenden.

De onderdelen samenvoegen

Figuur 2. Aansluiting van de CBL 2 op een Rekenmachine

Steek de bovenkant van de rekenmachine in de houder.

Druk de onderkant van de rekenmachine naar beneden totdat hij op zijn plaats klikt.

Schuif de achterkant van de houder over de voorkant van de CBL 2 totdat hij op zijn plaats klikt.

Sluit één uiteinde van de 6-inch verbindingskabel aan op de I/O uitgang van de CBL 2, en sluit het andere uiteinde aan op de I/O uitgang van de rekenmachine.

De slede kan niet gebruikt worden met de TI-92, TI-92 Plus of Voyage™ 200 PLT. Sluit deze rekenmachines aan met behulp van een rekenmachine-naarrekenmachinekabel.

DataMate overzenden naar de Rekenmachine

De DataMate software is al geïnstalleerd op uw CBL 2. Wanneer u DataMate overzendt van de CBL 2 naar de rekenmachine, stelt de CBL 2 automatisch vast welk type rekenmachine is aangesloten en verzendt de bijbehorende versie van DataMate.

Volg de onderstaande instructies op om DataMate over te zenden naar een TI-83 Plus en TI-83 Plus Silver Edition rekenmachine:

Sluit de rekenmachine aan op CBL 2 met de verbindingskabel.

Zet de rekenmachine in de Receive (ontvangen) mode. (Bij de TI-83 Plus en TI-83 Plus Silver Edition, druk op \

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

 a ¯

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op

TRANSFER

op de CBL 2™. Het programma/toep wordt overgezonden en

het verschijnt op de programmalijst of de toepassingenlijst van de rekenmachine.

Druk op \



op de rekenmachine wanneer de het overzenden gereed is.

Zie de stappen 4 en 5 op pag. vi voor instructies voor de TI-73, TI-82, TI-83 Plus en TI-83 Plus Silver Edition.

Opmerking: DataMate op de TI-89, TI-92 Plus en Voyage™ 200 PLT wordt in drie segmenten/bestanden overgezonden, maar slechts één daarvan wordt in het App-menu weergegeven. Alle segmenten zijn noodzakelijk voor DataMate om te kunnen werken op deze rekenmachines.

Korte kennismaking met DataMate

Dit hoofdstuk van de Gebruikershandleiding beschrijft de procedures voor het gebruik van DataMate. De instructies zijn geschreven voor de DataMate toep voor TI-83 Plus en tonen schermvoorbeelden van de TI-83 Plus. (Zie bladzijde 2 voor informatie over de verschillen tussen DataMate programma/toep. versies voor de diverse TI grafische rekenmachines.)

De belangrijkste stappen voor het uitvoeren van een experiment met de CBL 2, sensor(en), en een TI grafische rekenmachine zijn:

Sluit de sensor(en) aan op het CBL 2-systeem, sluit CBL 2 op uw rekenmachine aan en start het DataMate-programma of de App. (Zie paragraaf, De DataMate toepassing starten.)

Kies de Gegevens verzamelingsmode, indien nodig. (De CBL 2 heeft standaard experiment instellingen voor de meeste sensoren.) (Zie bladzijde 9.)

Verzamel de gegevens. (Zie bladzijde 12.)

Plot de gegevens. (Zie bladzijde 13.)

Bovendien kunt u met DataMate sommige sensoren kalibreren, grafieken wijzigen, en verzamelde gegevens analyseren met voorgeprogrammeerde opties. Op de volgende bladzijden worden de procedures voor al deze handelingen beschreven.

Het is niet nodig om een rekenmachine aan te sluiten op de CBL 2 om gegevens te verzamelen. Met de Quick Set-Up-functie op de CBL 2 kunt u gegevens verzamelen zonder dat er een rekenmachine is aangesloten op de CBL 2. U kunt de gegevens dan verzenden naar uw rekenmachine om grafieken en analyses te maken. De Quick Set-Up procedure wordt beschreven op bladzijde 16.

Rekenmachinetoetsen met speciale functies

Naast de toetsen die op de DataMate schermen worden getoond, zijn er twee rekenmachinetoetsen die een speciale functie hebben binnen DataMate:

♦

Druk op terug te keren naar de standaardinstellingen van DataMate. Wanneer bijvoorbeeld de instelling van een sensor en/of de instelling van de gegevensverzamelingmode niet aan uw verwachtingen voldoen, kunt u op

♦

Druk op gegevens te onderbreken.

op het DataMate Hoofdscherm of op het Instellingenscherm om

drukken om ze te resetten.

terwijl u gegevens aan het verzamelen bent om het verzamelen van

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

De DataMate toepassing starten

Opmerking: Wanneer u een TI-73, TI-82 of TI-83 gebruikt, bevelen wij om alle andere programma’s uit het geheugen van de rekenmachine te verwijderen voordat u DataMate laadt. Zie stap 3 op pag. vi.

Sluit de CBL 2™ aan op de rekenmachine.

Druk op

Druk op h, indien nodig, om de cursor naar op

DATAMATE

te verplaatsen, en druk

Het DataMate beginscherm verschijnt.

Dit scherm toont zowel het versienummer van het DataMate programma (VER 1.14 in het voorbeeld) als de versie van het besturingssysteem (ROM: 1.12 in het voorbeeld).

Vervolgens verschijnt het Hoofdscherm.

Sluit een sensor aan op het CBL 2 -systeem

Sluit de sensor aan op een geschikt kanaal.

Opmerking: Wanneer u sensoren op de analoge kanalen aansluit, moet u de kanalen in hun numerieke volgorde gebruiken. Met andere woorden, sluit de eerste sensor aan op kanaal 1 (CH1), de tweede sensor op kanaal 2 (CH2), en de derde sensor op kanaal 3 (CH3). Als u slechts één sensor gebruikt, sluit deze dan aan op kanaal 1.

Wanneer de sensor van het auto-ID type is, dan wordt het kanaalnummer en het sensortype automatisch weergegeven op het Hoofdscherm. Ga dan verder naar De Gegevensverzamelingmode op bladzijde 9. of Wanneer de sensor onderstaande procedure om de CBL 2 te vertellen dat de sensor is aangesloten.

niet

van het auto-ID type is, volg dan de

Druk op ¢ SETUP (instellen) op het DataMate Hoofdscherm.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op h, indien nodig, om de cursor naar het kanaal te verplaatsen waarop de sensor is aangesloten. Druk op

. Er verschijnt een lijst met sensoren.

Wanneer uw sensor niet op de lijst voorkomt, druk dan op  MORE om meer keuzes te zien. (De lijst is meerdere pagina’s lang.)

Druk op het nummer van een sensor om die sensor te kiezen.

Opmerking: Bij sommige sensoren, zoals de versnellingsmeter of de drukmeter, wordt een volgend scherm getoond waar u een speciaal type sensor moet kiezen, een voorkeursmeeteenheid of een kalibratie.

Wanneer u de sensorkeuze heeft afgerond, druk dan op ¢ OK om terug te keren naar het Hoofdscherm.

Kalibratie van een Sensor (optioneel)

Wanneer er een sensor wordt geselecteerd, laadt DataMate automatisch de bijbehorende standaard kalibratie. Hoewel het dus niet strikt noodzakelijk is om de sensor te kalibreren, kunt u de volgende procedure volgen als u hem toch wilt kalibreren.

Een sensor kan op twee manieren gekalibreerd worden. Ten eerste kan men de spanning meten totdat deze stabiel is en de bijbehorende waarde invoeren; ten tweede kan men de waarden met de hand invoeren. U moet de sensorliteratuur raadplegen voor de juiste kalibratieprocedures. De onderstaande voorbeelden tonen de kalibratie van de pH (zuurgraad) sensor.

Om de pH sensor te kalibreren door de spanning te meten, heeft u twee oplossingen nodig met bekende pH waarden; bijvoorbeeld bufferoplossingen met waarden van 4 en

10. Volg de onderstaande stappen:

Druk op ¢ op het Hoofdscherm.

Druk op h, indien nodig, om de cursor naar de sensor die u wilt kalibreren te verplaatsen. Druk op £ CALIBRATE.

Opmerking: niet alle sensoren kunnen gekalibreerd worden. Wanneer u een sensor kiest die niet gekalibreerd kan worden, reageert DataMate niet wanneer u op £ CALIBRATE drukt.

Druk op £ CALIBRATE NOW.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Plaats de pH sensor in de bufferoplossing met zuurgraad 4. Observeer het scherm tot de aangegeven spanning stabiel is en druk dan op

Geef de waarde van de bufferoplossing op.

Herhaal stappen 3 en 4 voor de bufferoplossing met zuurgraad 10.

Druk op ¢ OK om terug te keren naar het Instellingen scherm.

Opmerking: raadpleeg de documentatie bij uw sensor voor kalibratieprocedures en standaard kalibratiewaarden.

U kunt de pH sensor ook kalibreren door waarden in te voeren. Deze procedure wordt gebruikt wanneer er eerder al een volledige kalibratie is uitgevoerd en u met de hand de nieuwe waarden van de helling en het snijpunt met de as in wilt voeren. Volg de onderstaande stappen:

Druk op h op het Instellingenscherm, indien nodig, om de cursor te verplaatsen naar de sensor die u wilt kalibreren. Druk op £ CALIBRATE NOW.

Druk op ¤ MANUAL ENTRY.

Voer de helling in en druk op

Voer het snijpunt met de as in en druk op

. Het Kalibratiescherm wordt

getoond met de nieuwe waarden.

Druk op ¢ OK om terug te keren naar het Instellingen scherm.

Een sensor op nul zetten (optioneel)

Druk op ¤ ZERO op het Instellingenscherm. Het Kanaalkeuzescherm verschijnt.

Opmerking: niet alle sensoren kunnen op nul worden gezet (bijvoorbeeld temperatuursondes en lichtsensoren). DataMate toont alleen die sensoren die op nul kunnen worden gezet.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op het nummer van de sensor die u op nul wilt zetten. Op het scherm verschijnen de huidige waarde(n) van de geselecteerde sensor(en).

(In dit voorbeeld was ¤ ALL CHANNELS ingedrukt, zodat beide sensoren geselecteerd zijn.)

Druk op

Opmerking: de nieuwe kalibraties en nulinstellingen worden niet bewaard wanneer u het DataMate programma verlaat. Zij zijn alleen geldig gedurende de huidige sessie. Nieuwe kalibraties en nulinstellingen kunnen ook tijdens de sessie op hun standaardwaarden worden teruggezet door naar het Hoofdscherm te gaan en op

om de sensor(en) op nul te zetten. Het Hoofdscherm verschijnt.

te drukken.

De Gegevensverzamelingmode selecteren

Voor iedere sensor van Vernier laadt DataMate een standaard experiment (gegevensverzamelingsmode) dat geschikt is voor de sensor. De standaard gegevensverzamelingmode voor alle sensoren is Time Graph (dat is het verzamelen van meetpunten met een vooraf ingestelde meetfrequentie). Raadpleeg Mode-keuzescherm op bladzijde 27 voor een beschrijving van ieder van de gegevensverzamelingmodes.

Opmerking: Wanneer u het DataMate programma stopt en weer opstart, zal de mode-instelling hetzelfde zijn als op het moment dat u het gestopt had. Maar wanneer u DataMate op een andere manier verlaat kunnen de mode-instellingen anders zijn wanneer u het weer opstart. Het kan dan ook gebeuren dat u DataMate opstart en mode- en sensorinstellingen aantreft die “overgebleven” zijn van een vorig experiment. Hoe dan ook, u kunt altijd op de mode- en sensorinstellingen op hun standaardwaarden terug te zetten.

Volg de onderstaande procedure om de gegevensverzamelingmode te wijzigen.

Druk op ¢ SETUP op het DataMate Hoofdscherm.

drukken om

Druk op ` of h, indien nodig, om de cursor te verplaatsen naar MODE en druk op

. Er verschijnt een lijst met

gegevensverzamelingmodes.

Druk op het nummer van de mode die u wenst.

Opmerking: Wanneer u de Time Graph mode kiest, verschijnt een volgend scherm waarop u het tijdinterval tussen opeenvolgende metingen en het aantal metingen kunt kiezen. Raadpleeg De instellingen van tijdgrafiek wijzigen hieronder voor nadere instructies.

Druk tweemaal op ¢ OK om terug te keren naar het Hoofdscherm.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

De instellingen van Time Graph wijzigen (optioneel)

Wanneer u Time Graph kiest op het Mode-keuzescherm, verschijnt het Time Graph Instellingenscherm. Iedere sensor heeft een standaard tijdsinterval tussen metingen (in seconden) en een standaard aantal metingen. Volg de onderstaande procedure om de instellingen te wijzigen:

Wanneer u op £ TIME GRAPH drukt op het Mode-keuzescherm, verschijnt het Tijdgrafiek Instellingenscherm.

Druk op £ CHANGE TIME SETTINGS.

Voer het tijdsinterval tussen metingen (in seconden) in en druk op

Voer het aantal metingen in en druk op

. Het Time Graph Instellingenscherm wordt weer getoond. (De EXPERIMENT LENGTH in seconden wordt automatisch berekend.)

Druk op ¢ OK om het scherm te verlaten. Het Instellingen scherm verschijnt. of Druk op ¤ ADVANCED om de geavanceerde instellingen te veranderen. (Raadpleeg Wijzig de Geavanceerde instellingen van Time Graph voor nadere instructies.)

De geavanceerde instellingen van Time Graph wijzigen (optioneel)

DataMate heeft standaardinstellingen van Time Graph per sensor. U kunt het “venster” waarin de verzamelde gegevens worden geplot wijzigen, en u kunt de triggermethode die in het experiment wordt gebruikt veranderen.

Volg de onderstaande procedure om de geavanceerde Time Graph instellingen te wijzigen:

Wanneer u op ¤ ADVANCED drukt op het Time Graph Instellingenscherm, verschijnt het Geavanceerde Time Graph Instellingenscherm.

YMIN en YMAX bepalen het “venster” waarbinnen de verzamelde gegevens worden geplot. YMIN is de ondergrens van de grafiek, en YMAX is de bovengrens. De waarden van YMIN en YMAX die worden getoond op het scherm geven het standaardbereik van de sensor in kanaal 1. (Dit hangt af van de sensor die in gebruik is. Bijvoorbeeld, de Temperatuursensor heeft een bereik van .20 tot 125.)

10 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op £ CHANGE GRAPH SETTINGS om het vensterbereik te wijzigen. Er verschijnt een lijst met de aangesloten sensoren.

Druk op het nummer van de gewenste sensor.

Druk op ¤ CHANGE TRIGGERING om de “trigger” methode te wijzigen.

Zijn er twee “trigger” methoden. In het getoonde voorbeeld

♦

Met keuze 1 of 2 zal de CBL 2™ beginnen met het verzamelen van gegevens wanneer er een verandering optreedt in de gegevens. (Dit heet “triggeren” op een drempelwaarde.)

♦

Met keuze 3, MANUAL TRIGGER, zal de CBL 2 beginnen met het verzamelen van gegevens wanneer de START/STOP knop wordt ingedrukt.

♦

Met keuze 4, NONE, wordt geen speciale “triggering” ingesteld.

Druk op het nummer van de gewenste “trigger” methode.

Wanneer u NONE kiest, verschijnt het Geavanceerde Tijdgrafiek Instellingenscherm. of Wanneer u MANUAL TRIGGER kiest, wordt de “trigger” methode gewijzigd en verschijnt het Geavanceerde Tijdgrafiek Instellingenscherm. of

Wanneer u “triggeren” op een drempelwaarde kiest, vraagt DataMate u de soort “trigger” te kiezen.

♦

INCREASING betekent dat de meetwaarden die

verzameld worden (zoals bijvoorbeeld de lichtintensiteit

of de temperatuur) toenemen.

♦

DECREASING betekent dat de meetwaarden afnemen.

Druk op het nummer van de gewenste “trigger” soort.

Voer de waarde in waarop u wilt dat het verzamelen van gegevens begint en druk op

. (Voer de drempelwaarde in, in de eenheden van de sensor die u aan het gebruiken bent zoals bijvoorbeeld ¡C voor de temperatuur of Newtons voor kracht.)

Wanneer de meetwaarden dit getal bereiken, begint de CBL 2 de gegevens op te slaan.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Voer het aantal meetwaarden (in procenten) in dat u wilt verzamelen met de CBL 2™ voorafgaande aan het “trigger” moment (prestore) en druk op

Geavanceerde Tijdgrafiek Instellingenscherm verschijnt.

“Prestore” is de hoeveelheid gegevens die wordt verzameld voordat de drempelwaarde wordt bereikt (10 procent, 20 procent, enz.). Vanaf het moment dat het experiment begint totdat de drempelwaarde wordt bereikt, verzamelt de CBL 2 gegevens in zijn “buffer.” Wanneer de drempelwaarde wordt bereikt begint de CBL 2 de gegevens die hij aan het verzamelen is op te slaan en wist hij de gegevens die waren verzameld voordat de drempelwaarde werd bereikt tenzij er een “prestore” waarde was opgegeven.

Druk op ¢ OK om het scherm te verlaten.

Druk nogmaals op ¢ OK om terug te keren naar het Instellingenscherm.

De gegevens verzamelen

Druk op £ START op het DataMate Hoofdscherm om het experiment te starten. De CBL 2 begint met het verzamelen van gegevens volgens de gegevensverzamelingsmode die u hebt ingesteld.

Zie bladzijde 27 voor een beschrijving van de gegevensverzamelingmodes.

Wanneer u het verzamelen van gegevens beëindigt, verschijnt het Grafieken menuscherm. Raadpleeg Plot de Gegevens verderop voor meer informatie.

Opmerking: In de Tijdgrafiek mode worden de gegevens van CH1 automatisch in REALTIME geplot wanneer u op £ drukt. De meetwaarden worden in de hoek rechtsboven van het scherm getoond terwijl de gegevens worden geplot.

. Het

De laatste resultaten opslaan

Wanneer u metingen doet met slechts één sensor, kunt u twee “actieve” meetseries op de rekenmachine opslaan. Hierdoor kunt u drie meetseries bekijken en vergelijken.

Druk op  TOOLS op het DataMate Hoofdscherm na het verrichten van de meting.

DataMate slaat de eerste meetserie op in List 2 (L2, tweede lijst) van de rekenmachine.

Druk op ¢ STORE LATEST RUN. Het Hoofdscherm verschijnt:

De gegevens die u eerder had opgeslagen in List 2 worden overgeheveld naar List 3 van de rekenmachine zodat nieuwe gegevens opgeslagen kunnen worden in List 2. U kunt maximaal twee series opslaan. (Wanneer u een tweede serie opslaat, worden de gegevens van List 3 overgeheveld naar List 4, de gegevens van List 2 naar List 3, en worden de nieuwe gegevens verzameld in List 2.)

12 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

De gegevens plotten

Wanneer u meerdere sensoren heeft aangesloten op de CBL 2™, wordt automatisch het Grafieken menuscherm getoond na afloop van de meting.

Opmerking: Wanneer u slechts één sensor heeft aangesloten op de CBL 2, wordt de grafiek zelf getoond.

Druk op ` of h, indien nodig, om de cursor te verplaatsen naar het kanaal of de gegevens die u wilt weergeven in een grafiek en druk op

Druk op

om een volgende grafiek te bekijken. Het Grafieken menuscherm

verschijnt weer en u kunt een ander kanaal uitkiezen.

Wanneer u het bereik van de weergegeven grafiek wilt wijzigen, keer dan terug naar het Grafieken Menu scherm en druk op £ SELECT REGION. of Wanneer u de schaal van de grafiek wilt wijzigen, keer dan terug naar het scherm waarop uw grafiek wordt getoond en druk op ¤ RESCALE. Het Grafiek Schalen scherm verschijnt. of Wanneer u de weergave van grafieken wilt beëindigen, keer dan terug naar het Grafieken Menu scherm en druk op ¢ MAIN SCREEN.

Een bereik kiezen (optioneel)

Met DataMate kunt u, behalve de volledige grafiek, ook een deel van uw grafiek selecteren en bekijken.

Opmerking: wanneer u een deel van de grafiek selecteert, worden alleen de gegevens van het geselecteerde deel bewaard in de rekenmachine. Alle gegevens die buiten het geselecteerde gebied vallen worden gewist uit het geheugen van de rekenmachine. De gehele meetserie is echter nog steeds opgeslagen in de CBL 2 en kan op ieder willekeurig moment weer worden opgeroepen. (Raadpleeg stappen 5-9 op bladzijde 16 voor meer informatie over het weer oproepen van opgeslagen gegevens.)

Om een gedeelte of een “gebied” van uw grafiek te bekijken, volg de onderstaande procedure:

Druk op £ SELECT REGION op het Grafieken menuscherm.

Wijzig de waarden van X en Y onderaan het scherm door op

of a te drukken om de cursor te bewegen naar het punt op de grafiek waar u de linkergrens van de grafiek wilt plaatsen. Druk op

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Druk op _ of a om de cursor te bewegen naar het punt op de grafiek waar u de rechtergrens van de grafiek wilt plaatsen en druk op

. Het Grafieken menu verschijnt.

Druk op

Wanneer u de Grafieken wilt verlaten, druk op

om de nieuwe grafiek te tonen.

. Het Grafieken menu verschijnt.

De grafiek schalen (optioneel)

Met DataMate is het heel eenvoudig om de grafiek van uw gegevens te schalen. U kunt AUTOSCALE, X SCALE (X schalen), of Y SCALE (Y schalen) kiezen. Volg de onderstaande procedure om een grafiek te schalen:

Druk op ¤ RESCALE op het Grafieken menuscherm.

Druk op het nummer van de schaal die u wilt wijzigen.

Opmerking: Wanneer u AUTOSCALE kiest, zal DataMate de grafiek zodanig schalen dat de door u verzamelde gegevens zo goed mogelijk op het scherm passen. Wanneer u X SCALE of Y SCALE kiest, vraagt DataMate u om de waarden voor Xmin en Xmax of Ymin en Ymax, respectievelijk, in te voeren (de onder en boven grenzen van uw schaal).

Om de grafiek te bekijken met andere schaalkeuzes, druk op

om terug te

keren naar het Schaal Grafiek scherm en kies vervolgens een andere schaal.

Wanneer u de grafieken wilt verlaten, druk op

om terug te keren naar het Schaal

Grafiekscherm, en druk dan op  RETURN om terug te keren naar het Hoofdscherm.

Meer grafieken (optioneel)

DataMate heeft extra mogelijkheden voor het maken van grafieken en het vergelijken van de gegevens die u heeft verzameld. Door bijvoorbeeld de optie 2 te kiezen op het Meer Grafiekenscherm, kunt u een grafiek bekijken van de gegevens die zijn opgeslagen in List 3 (L3) uitgezet tegen de gegevens die zijn opgeslagen in List 2 (L2). Volg de onderstaande procedure om meer grafieken te kiezen:

Druk op  MORE op het Grafieken menuscherm.

L1, L2, L3 en L4 verwijzen naar de lists (lijsten) waarin uw gegevens zijn opgeslagen. Bijvoorbeeld, L3 VS L1 zal de gegevens uit List 3 tegen de gegevens uit List 1 uitzetten.

Druk op het nummer van de grafiek die u wilt zien.

Herhaal stappen 1 en 2 om meer grafieken te zien.

14 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

De gegevens analyseren

U kunt de ingebouwde regressiemodellen en statistische functies van de rekenmachine gebruiken om de gegevens te analyseren. Volg de onderstaande procedure om deze opties te selecteren:

Druk op  ANALYZE op het DataMate Hoofdscherm.

De verschillende opties voor het analyseren van uw gegevens worden in de volgende paragrafen uitgelegd.

Optie 2 CURVE FIT, toont een lijst regressiemodellen waar u uit kunt kiezen. Wanneer u een regressiemodel kiest, bepaalt de rekenmachine de lijn of de kromme die het best past bij de gegevens en biedt u vervolgens de mogelijkheid om de regressie bij uw gegevens te schalen.

Optie 3 ADD MODEL, geeft u de mogelijkheid om uw eigen regressiemodel te maken.

Om deze optie te gebruiken moet u eerst uw vergelijking invoeren in de Y= editor van uw rekenmachine DataMate start. Wanneer u bijvoorbeeld weet dat de gegevens die u zult verzamelen lineair zijn, kunt u invoeren. Wanneer u dan ADD MODEL kiest, kunt u de coëfficiënten a en b veranderen totdat uw eigen model gegevens naar tevredenheid representeert.

Opmerking: Deze optie is niet beschikbaar bij de DataMate versie voor TI-73 en TI-82.

voordat

y=ax+b

Optie 4 STATISTICS, vraagt u om het kanaal of de gegevens te kiezen en dan de linker en rechter grenzen te kiezen. De enkelvoudige statistieken van de gegevens worden op het scherm weergegeven.

Optie 5 INTEGRAL, vraagt u om de grafiek te selecteren, en dan de linker en rechter grenzen te kiezen. De integraal van de grafiek over het geselecteerde bereik wordt op het scherm weergegeven.

Druk op het nummer van de optie die u wenst:

Wanneer u gereed bent, druk dan op

. Het analyseopties-scherm verschijnt.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Gegevens verzamelen met de korte instelprocedure

Quick Set-Up wordt gebruikt om gegevens te verzamelen zonder dat er een rekenmachine is aangesloten op het CBL 2™-systeem. In deze mode kunnen alleen auto-ID sensoren, de CBR™, en de nieuwe Vernier auto-ID sensoren gebruikt worden.

Maximaal vier sensoren kunnen tegelijk worden aangesloten, en de CBL 2 verricht de metingen met de standaard meetfrequentie zoals vastgelegd in DataMate. De gegevens zullen continu worden verzameld en worden opgeslagen in het geheugen.

Gegevens verzamelen met de Quick Set-Up-functie van de CBL 2:

Sluit de auto-ID sensor(en) aan op de CBL 2.

Druk op

QUICK SETUP

(Korte Instelprocedure). Het apparaat wist alle gegevens in het geheugen en controleert of er auto-ID sensoren zijn aangesloten. Het stelt het kanaal of de kanalen in op het automatisch verzamelen van gegevens. Wanneer de gele LED aangaat is het apparaat gereed om met meten te beginnen.

Druk op

START/STOP

. De groene LED knippert om aan te geven dat de CBL 2

gegevens aan het verzamelen is.

Wanneer de CBL 2 gereed is met het verzamelen van gegevens, stopt hij. of Wanneer u de meetprocedure wilt onderbreken voordat de CBL 2 stopt, druk dan

START/STOP

. (Het maximale aantal meetpunten dat kan worden verzameld in

deze mode is 99.)

Zend vervolgens de gegevens over van de CBL 2 naar uw rekenmachine:

Sluit de rekenmachine aan op de CBL 2 met de kabel.

Start het DataMate programma (of toep.) op de rekenmachine.

Druk op

Druk op  TOOLS.

Druk op £ RETRIEVE DATA. Het programma haalt de gegevens uit het geheugen van de CBL 2.

U kunt deze gegevens nu plotten met het DataMate programma of u kunt het programma verlaten en de plotfunctie van de rekenmachine gebruiken.

16 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Experimenten opslaan en oproepen

Met sommige versies van DataMate kunt u experimenten opslaan in het

FLASH

geheugen van het CBL 2™-systeem, deze later terugroepen en verwijderen wanneer u ze niet langer nodig hebt. U kunt de instellingen van uw experiment opslaan: sensorkeuzes, gegevensverzamelingmode, kalibraties, plot instellingen, enzovoorts, naast de gegevens die u heeft verzameld.

Opmerking: Deze optie is beschikbaar bij de DataMate versie voor de TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus, en de Voyage™ 200 PLT. De schermen die worden getoond in dit hoofdstuk zijn afkomstig van de T-83 Plus.

Een experiment opslaan

Wanneer u de instelling van een experiment heeft ingevoerd maar geen gegevens heeft verzameld, worden alleen de instellingen opgeslagen. Wanneer u de instellingen heeft ingevoerd en gegevens heeft verzameld, worden zowel de instellingen als de gegevens van de laatste meetserie opgeslagen. Volg de onderstaande procedure om een experiment op te slaan:

Druk op ¢ SETUP op het DataMate Hoofdscherm.

Druk op  SAVE/LOAD.

Druk op ¢ SAVE EXPERIMENT.

Type een naam in (maximaal 20 letters en/of cijfers) en druk op

. Het experiment wordt opgeslagen, en het Experimentmenu wordt opnieuw weergegeven.

Opmerking: ieder experiment moet een unieke naam hebben (bijvoorbeeld, temp1, temp2, enz.). De CBL 2 kan twee bestanden met dezelfde naam niet onderscheiden. Alle bestanden worden getoond in de volgorde waarin ze zijn opgeslagen.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Een Experiment laden

Een experiment opnieuw- laden uit het

Druk op ¢ SETUP op het DataMate Hoofdscherm.

Druk op  SAVE/LOAD.

Druk op £ LOAD EXPERIMENT.

Druk op het nummer van het experiment dat u wenst. Het experiment wordt

FLASH

-geheugen van het CBL 2™-systeem:

geladen en het Hoofdscherm verschijnt.

Opmerking: men kan slechts één experiment tegelijk laden.

Een experiment wissen

Experimentbestanden die zijn opgeslagen in het verschijnen in de volgorde waarin ze zijn opgeslagen. Nieuwe experimenten worden steeds achteraan toegevoegd. Om het geheugen optimaal te gebruiken moet u de bestanden die u niet langer nodig heeft wissen.

Volg de onderstaande procedure om een experiment te wissen:

Druk op ¢ SETUP op het DataMate Hoofdscherm.

Druk op  SAVE/LOAD.

FLASH

-geheugen van het CBL 2-systeem

18 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op ¤ DELETE EXPERIMENT.

Druk op het nummer van het experiment dat u wilt wissen. (

bestanden kunnen niet hersteld worden!

) Het experiment wordt gewist en het

ATTENTIE: gewiste

Experimentmenu verschijnt.

Alle experimenten wissen

Niet alleen kunt u de experimenten één voor één wissen, u kunt ook alle opgeslagen experimenten wissen. Volg de volgende procedure om alle experimenten in één keer te wissen:

Druk op ¢ SETUP op het DataMate Hoofdscherm.

Druk op  SAVE/LOAD.

Druk op  DELETE ALL EXPERIMENTS.

Druk op ¢ om alle experimenten te wissen. De experimenten worden gewist en het Instellingenscherm verschijnt.

Het CBL 2™-systeem met andere programma's gebruiken

Het CBL 2 -systeem werkt met de meeste van de bestaande CBL™-programma's, zonder veranderingen of slechts met kleine veranderingen.

♦

De TI CBL-programma's in de Explorations™-activiteitenboeken.

♦

TI programma's van de TI rekenmachine web site,

♦

Programma's die u zelf maakt.

Volg de instructies in de activiteitenboeken of op de web site op om programma's naar uw rekenmachine te kopiëren. Voer daarna het experiment uit volgens de aanwijzingen.

Appendix B bevat een beknopte overzicht van CBL 2 commando's. Wanneer u uw eigen programma's wilt creëren voor de CBL 2, moedigen wij u aan om de Technische Handleiding op de Hulpmiddelen CD of de TI web site te raadplegen voor gedetailleerde uitleg en additionele informatie over de commando's.

education.ti.com

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Programma's opslaan en oproepen met DATADIR

Met de DATADIR-programma's kunt u programma's in het CBL 2-systeem opslaan en ze later ophalen op uw rekenmachine. (Dit is net of u een “externe harde schijf” voor uw rekenmachine heeft.) De CBL 2 heeft ongeveer 400K

FLASH

programma's.

Het DATADIR programma is beschikbaar op de TI Hulpmiddelen CD en op de TI web site op

Om programma's op te slaan en op te roepen moet de CBL 2 aangesloten zijn op een TI grafische rekenmachine.

-geheugen beschikbaar voor het opslaan van experimentbestanden en

education.ti.com

FLASH

-geheugen van het

Het DATADIR programma starten

Druk op

Druk op h om de cursor naar druk op

Druk opnieuw op Even verschijnt er een inleidend scherm en dan verschijnt het hoofdmenu.

DATADIR

om uw keuze te bevestigen.

te verplaatsen en

Een programma opslaan

Het programma of de programma's dat/die u wilt opslaan moet(en) zich op uw rekenmachine bevinden. U kunt één of meerdere programma's tegelijk opslaan. Volg de onderstaande instructies:

Druk op £ STORE PROGRAM in het bestanden-hoofdmenu.

Druk op \



20 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op ¤ Prgm.

Druk op h om de cursor naar het programma te verplaatsen dat u wilt opslaan en druk vervolgens op Er verschijnt een stip naast de programmanaam.

Herhaal deze handeling totdat u alle programma's die u wilt opslaan heeft geselecteerd.

Druk op a om

TRANSMIT

te selecteren en druk op

. Wanneer het programma of de programma's is/zijn opgeslagen, toont de rekenmachine de boodschap

Opmerking: De rekenmachine verlaat het DATADIR programma om te zenden. Start het DATADIR programma nogmaals om het resultaat van het zenden te bekijken.

Done

Een opgeslagen programma oproepen

Met het DATADIR-programma kunt u ook een programma dat is opgeslagen op de CBL 2™ in uw rekenmachine laden. Hoewel u meerdere programma's ineens op kunt slaan, kunt u er slechts één tegelijk oproepen. Volg de onderstaande instructies op om deze taak te voltooien:

Druk op ¢ LOAD A PROGRAM in het bestandenhoofdmenu.

Druk op het nummer van het programma dat u wenst te laden en volg de instructies op het scherm zoals getoond in de stappen 3-5 hieronder.

Druk op \

Druk op a om

Wanneer het scherm van de rekenmachine WAITING toont, druk op



RECEIVE

te selecteren en druk op

(zenden) op de CBL 2. Wanneer het programma in de rekenmachine is geladen, toont de rekenmachine de boodschap

Opmerking: de rekenmachine verlaat om te zenden het DATADIR-programma.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Done

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

TRANSFER

SYSTEEM

Een opgeslagen programma wissen

Het DATADIR-programma biedt twee opties om de opgeslagen programma's te wissen. U kunt een enkel programma wissen (optie 3) of u kunt alle programma's wissen die op de CBL 2 zijn opgeslagen (optie 4).

Opmerking: Het wissen van alle programma's zal de DataMate programma's/Apps NIET wissen.

Volg de onderstaande instructies op om een enkel programma dat u op de CBL 2 heeft opgeslagen te wissen:

Druk op ¤ DELETE A PROGRAM in het bestandenhoofdmenu.

Druk op het nummer van het programma dat u wilt wissen.

Het bestanden-hoofdmenu verschijnt.

Volg de onderstaande instructies op om ALLE programma's die u op de CBL 2™ heeft opgeslagen te wissen:

Druk op  DELETE ALL PROGRAMS in het bestanden-hoofdmenu.

De programma's worden gewist en het bestanden-hoofdmenu verschijnt.

Het geheugen controleren

Het DATADIR programma biedt u ook de mogelijkheid om de hoeveelheid beschikbaar geheugen op de CBL 2 te zien. Volg de onderstaande instructies op om het geheugen te controleren:

Druk op  CHECK MEMORY in het bestanden-hoofdmenu.

Wanneer u het scherm bekeken heeft, druk op

Het bestanden-hoofdmenu verschijnt.

Schoonmaak

Met het DATADIR-programma kunt u het beschikbare geheugen op de CBL 2 optimaliseren.

22 A

Druk in het hoofdmenu van de directory op  COLLECT GARBAGE.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Na afloop keert het programma terug naar het hoofdmenu.

Het DATADIR-programma verlaten

Druk op  QUIT in het bestanden-hoofdmenu. De rekenmachine toont de boodschap

Done

DataMate schermoverzicht

Dit hoofdstuk van de gebruikershandleiding toont de hoofdschermen van DataMate. De afzonderlijke schermen worden getoond samen met een beschrijving van de opties van elk scherm.

Dit hoofdstuk is bedoeld om gebruikt te worden als een overzicht, de schermen zijn in (Engelse) alfabetische volgorde geordend om het makkelijker te maken om een bepaald scherm te vinden.

Advanced Time Graph Settings (optie 3 op het Tijdgrafiek Instellingenscherm)

Het bovenste deel van het scherm heeft twee velden: Live Graph en Triggering. Het onderste deel toont de menu opties.

De waarden van YMIN en YMAX onder Live Graph hebben betrekking op de boven en onder grenswaarden van het “bereik” waarbinnen de verzamelde gegevens worden getoond. De waarden die op het scherm worden getoond vormen het standaard bereik van de sensor van kanaal 1. (In dit voorbeeld, de roestvrij stalen temperatuur sensor.)

1: OK Keert terug naar het Tijdgrafiek mode scherm.

2: CHANGE GRAPH

SETTINGS

Past de minimum- en de maximumwaarde van de y-as en de waarde van de y-schaling aan van de grafiek die wordt getoond tijdens de Live Graph meting.

3: CHANGE

TRIGGERING

Met deze optie kunt u de triggerniveau's die het startsein geven voor de meting aanpassen.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Analyze Options (optie 4 op het Hoofdscherm)*

1: RETURN TO

Verlaat het Analyseopties-scherm.

MAIN SCREEN

2: CURVE FIT Met deze optie kunt u een regressiemodel voor de gegevens kiezen.

3: ADD MODEL Met deze optie kunt u een nieuw regressiemodel voor de gegevens

creëren.

4: STATISTICS Met deze optie kunt u de enkelvoudige statistieken voor een

geselecteerd deel van de meetserie bepalen.

5: INTEGRAL Met deze optie kunt u de integraal van een geselecteerd deel van

de meetserie bepalen.

*Deze optie is niet beschikbaar bij de DataMate versie voor de TI-82.

Calibration (optie 2 op het Instellingenscherm)

Vanaf dit scherm kunt u een sensor op twee manieren kalibreren. Ten eerste kunt u een tweepunts kalibratie uitvoeren; ten tweede kunt u de helling en het snijpunt met de as met de hand invoeren.

Opmerking: niet alle sensoren kunnen gekalibreerd worden. Wanneer u een sensor kiest die niet gekalibreerd kan worden, toont DataMate dit scherm niet.

1: OK

2: CALIBRATE NOW

3: MANUAL ENTRY

Slaat de wijzigingen op en keert naar het instellingenscherm terug.

Met deze optie kunt u een tweepunts kalibratiemethode selecteren.

Met deze optie kunt u bekende kalibratiewaarden met de hand invoeren.

24 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Experiment Menu (optie 4 SAVE/LOAD op het Instellingenscherm)

Opmerking: wanneer u uw experiment heeft ingesteld maar u geen metingen heeft gedaan, dan slaat deze optie de instellingen op. Wanneer u zowel instellingen als gegevens heeft, slaat het beide op. Alleen de huidige meetserie wordt opgeslagen; eventuele eerdere meetseries worden niet opgeslagen.

Dit scherm is beschikbaar bij de DataMate versies voor TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus, en Voyage™ 200 PLT.

1: SAVE EXPERIMENT Slaat het experiment op in het

FLASH

geheugen van de

CBL 2™.

2: LOAD EXPERIMENT Laadt een experiment vanuit het

FLASH

geheugen van de

CBL 2.

3: DELETE EXPERIMENT Wist een experiment uit het

4: DELETE ALL

EXPERIMENTS

5: RETURN TO SETUP

Wist alle experimenten uit het CBL 2.

Keert terug naar het Instellingenscherm.

FLASH

geheugen van de CBL 2.

geheugen van de

SCREEN

Graph Menu (optie 3 op het Hoofdscherm)

Vanaf dit scherm kunt u de gegevens die u wilt plotten selecteren, een gebied van de grafiek kiezen om te bekijken of te analyseren, en de schaal van de grafiek veranderen.

Het bovenste gedeelte van het scherm toont de grafieken die u op het scherm kunt plotten. Het onderste gedeelte toont de menuopties.

1: MAIN SCREEN Keert terug naar het Hoofdscherm.

2: SELECT REGION Met deze optie kunt u een deel van de grafiek selecteren.

(Gegevens die buiten het geselecteerde deel vallen worden uit de grafiek en uit de registers van de rekenmachine waarin de gegevens worden opgeslagen verwijderd.)

3: RESCALE Met deze optie kunt u de grafiek wijzigen door automatische

schaling te kiezen of waarden op te geven voor de x- en de y-schaal.

4: MORE Toont additionele grafische opties.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Main Screen (Hoofdscherm)

Het bovenste deel van het Hoofdscherm toont de huidige instelling van de sensors en de gegevensverzamelingmode. Het onderste deel toont de menu opties.

1: SETUP Met deze optie kunt u sensoren kiezen, de gegevensverzamelingmode

kiezen, sensoren kalibreren, en experimentenbestanden beheren.

2: START Begin met het verzamelen van gegevens.

3: GRAPH Met deze optie kunt u een grafiek van de gegevens van het experiment

selecteren en bekijken.

4: ANALYZE Met deze optie kunt u het soort analyse dat u op de gegevens wilt

uitvoeren selecteren.

5: TOOLS Met deze optie kunt u een tool kiezen zoals RETRIEVE DATA (laad

gegevens) of CHECK BATTERY (controleer batterij).

6: QUIT Beëindigt het DataMate programma.

DataMate herkent een auto-ID sensor automatisch, identificeert het kanaal waarop deze is aangesloten, laadt een standaardexperiment dat geschikt is voor de sensor, en toont de huidige meting. Alle actieve kanalen worden getoond op het Hoofdscherm, hetwelk wordt ververst wanneer er auto-ID sensoren worden toegevoegd of verwijderd.

Andere dan auto-ID sensoren, zoals druksensoren en pH sensoren, moeten met de hand worden ingesteld. Raadpleeg de instructies voor het Aansluiten van een Sensor op de CBL 2™ op bladzijde 6.

Het Hoofdscherm bevindt zich standaard in de “meter mode” waarbij de uitlezing van de actieve sensoren iedere paar seconden wordt ververst. Druk op ¥ op de rekenmachine om de “meter mode” uit of aan te zetten.

Rescale Graph (optie 3 op het Grafisch Menu scherm)

Op dit scherm kunt u de schaal van de grafiek aanpassen.

1: AUTOSCALE Schaalt een grafiek automatisch zodat uw gegevens op het scherm

van de rekenmachine passen (ZOOM STAT).

2: X SCALE Met deze optie kunt u waarden voor de schaal van de x-as invoeren.

3: Y SCALE Met deze optie kunt u waarden voor de schaal van de y-as invoeren.

4: RETURN Keert terug naar het Grafisch Menuscherm.

26 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Select Channel [op nul stellen] (optie 3 (Zero) op het Instellingenscherm)

Vanaf dit scherm kunt u één of meer sensoren op nul zetten.

Opmerking: niet alle sensoren kunnen op nul gezet worden. DataMate toont alleen de sensoren die op nul gezet kunnen worden.

1: CH1 Met deze optie kunt u de sensor van dit kanaal op nul zetten.

2: CH. . . Met deze optie kunt u de sensor van dit kanaal op nul zetten.

3: ALL CHANNELS Met deze optie kunt u de sensoren van

alle

kanalen op nul zetten.

Select Mode (van het Instellingenscherm)

De standaard gegevensverzamelingmode van de CBL 2™ is de Time Graph. Volg de stappen onder De Gegevensverzamelingmode selecteren op bladzijde 9 om de mode te wijzigen.

1: LOG DATA Vraagt u om de Korte Instelprocedure te starten.

2: TIME GRAPH Met deze optie kunt u het interval tussen de metingen en het

aantal meetpunten instellen. Dit is de standaardmode.

3: EVENTS WITH

ENTRY

Verzamelt één meetpunt iedere keer dat u op vraagt u dan om dat meetpunt te correleren met een numerieke waarde. Dit wordt gebruikt voor experimenten zoals titraties en de wet van Boyle.

4: SINGLE POINT Verzamelt een meetpunt per seconde gedurende tien seconden

en toont één gemiddeld meetpunt.

drukt een

5: SELECTED

EVENTS

6: RETURN TO

SETUP SCREEN

Verzamelt één meetpunt iedere keer dat u op rekenmachine drukt.

Keert terug naar het instellingenscherm.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

op de

SYSTEEM

Select Sensor (vanaf het Instellingenscherm)

Wanneer u een sensor die geen auto-ID sensor is op Kanalen 13 aansluit en dat kanaal selecteert op het Instellingenscherm, toont DataMate een lijst analoge sensoren waaruit u kunt kiezen. Dit scherm is het eerste uit een reeks.

1-6: . . . Vertelt de CBL 2™ dat deze sensor aangesloten is op het

geselecteerde kanaal.

7: MORE Toont het volgende scherm van de lijst met sensoren.

8: RETURN TO

SETUP SCREEN

Keert terug naar het Instellingenscherm zonder een sensor te selecteren.

Wanneer u een sensor die geen auto-ID sensor is op het digitale kanaal aansluit en dat kanaal selecteert op het Instellingen scherm, toont DataMate deze lijst bewegingssensoren waaruit u kunt kiezen.

Opmerking: U heeft extra programma's nodig om de Rotatie, Studenten Straling, en Fotonische Poort sensoren te gebruiken.

1: MOTION(M) Vertelt de CBL 2 dat de sensor die is aangesloten op dit kanaal in

meters meet.

2: MOTION(FT) Vertelt de CBL 2 dat de sensor die is aangesloten op dit kanaal in

feet meet.

3: NONE Keert terug naar het Instellingenscherm zonder een sensor te

kiezen.

28 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Setup (optie 1 op het Hoofdscherm)

Vanaf dit scherm kunt u de huidige instellingen van het experiment wijzigen, de sensoren wijzigen, de gegevensverzamelingmode wijzigen, een sensor kalibreren, een sensor op nul zetten, en een experimentenbestand opslaan of laden.

Het bovenste deel van het scherm toont de sensoren die zijn aangesloten op de kanalen van de CBL 2™ en de huidige mode instelling. Het onderste deel toont de menu opties.

1: OK Keert terug naar het Hoofdscherm.

2: CALIBRATE Met deze optie kunt u een sensor kalibreren.

3: ZERO Met deze optie kunt u de huidige meting van een sensor op nul

zetten.

4: SAVE/LOAD* Geeft het menu Experiment weer, zodat u experimentbestanden

kunt opslaan, opnieuw laden of verwijderen in het FLASH-geheugen van het CBL 2-systeem.

* De SAVE/LOAD optie is alleen beschikbaar bij de DataMate versie voor de TI-83 Plus, TI-83 Plus Silver Edition, TI-86, TI-89, TI-92, TI-92 Plus en de Voyage™ 200 PLT.

Time Graph Settings (optie 2 op het Selecteer Instellingenscherm)

Het bovenste deel van het scherm toont drie velden: Tijdinterval (de tijd in seconden tussen metingen), het Aantal meetwaarden, en de Duur van het experiment (in seconden). Het onderste deel toont de menu opties.

1: OK Keert terug naar het Kies mode scherm.

2: CHANGE TIME

SETTINGS

3: ADVANCED Met deze optie kunt u de instellingen van de grafiek en/of de

Met deze optie kunt u het Tijdinterval en het Aantal meetwaarden wijzigen.

triggerniveau's wijzigen.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Tools (optie 5 op het Hoofdscherm)

Met de opties van het Toolsmenu kunt u diverse functies uitvoeren, waaronder het opslaan van meetseries, het overzenden van gegevens van de CBL 2™ naar de rekenmachine, en het controleren van de batterij.

1: STORE LATEST RUN DataMate bewaart de gegevens van uw eerste meetserie in

List 2 (L2) van de rekenmachine. Wanneer u STORE LATEST RUN kiest, worden de gegevens van List 2 naar List 3 van de rekenmachine overgeheveld zodat nieuwe gegevens kunnen worden opgeslagen in List 2. U kunt maximaal twee series opslaan, zodat u de gegevens van drie series kunt vergelijken.

Deze optie kan niet gebruikt worden met meer dan één sensor, en zij kan ook niet gebruikt worden met de bewegingssensor.

2: RETRIEVE DATA Laadt de gegevens die zich in het geheugen van de CBL 2

bevinden in de rekenmachine. Dit kunnen metingen zijn die zijn verzameld met de Korte Instelprocedure van CBL 2 of gegevens van uw meest recente DataMate experiment.

3: CHECK BATTERY Controleert de batterij van de CBL 2.

4: RETURN TO MAIN

Keer terug naar het Hoofdscherm.

SCREEN

30 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Activiteit 1 – Tel ze op!!

−

Wiskundige concepten

♦

Gegevens verzameling

♦

Statistische plots

♦

Wiskundig modelleren

♦

Vermenigvuldigen door herhaald optellen

♦

Een patroon gebruiken om een formule te ontwikkelen

Natuurwetenschappelijke concepten

♦

Gegevens verzamelen en analyseren

♦

Meting van elektrische energie

♦

Batterijen in serie; serieel circuit

Materialen

♦

CBL 2™

♦

TI Grafische Rekenmachine

♦

6-inch verbindingskabel (of iedere andere lengte)

♦

TI spanningssensor

♦

5 batterijen van 1,5-volt van dezelfde grootte (bijvoorbeeld, AA (LR6) of AAA batterijen)

♦

Een meetlat met een uitsparing in het midden of een ander hulpmiddel om de batterijen bij elkaar te houden

Inleiding

Mensen gebruiken dagelijks één of meer batterijen wanneer ze een zaklantaarn, een rekenmachine met een CBL 2, of een ander met batterijen gevoed apparaat gebruiken. Heb je wel eens de batterijen vervangen in een zaklantaarn of in je CBL 2? Hoeveel vermogen halen zij uit de batterijen?

Bestudeer de buitenkant van je batterijen. Je zult een

negatief uiteinde (

)

kunnen onderscheiden. Op de buitenkant is ook de grootte,

positief uiteinde (+)

en een

bijvoorbeeld AAA, en de spanning, bijvoorbeeld 1,5 VOLT, aangegeven.

Wanneer je de positie van de batterijen in de meeste zaklampen bestudeert, zul je zien dat ze in een rij zijn geplaatst: ze staan in geplaatst dat het positieve uiteinde (+) het negatieve uiteinde (

serie

. De batterijen van de zaklantaarn zijn zó

−

) van de volgende batterij raakt. Merk op hoe de batterijen van de CBL 2 geplaatst zijn. Je zult zien dat de batterijen weliswaar niet in een rij zijn geplaatst, maar toch zitten de uiteinden van de batterijen om en om en is er een stukje metaal dat de positieve uiteinden (+) met de negatieve (

−

) verbindt. Deze batterijen zijn in

serie

geplaatst (zie de figuur op de volgende bladzijde). Batterijen leveren elektrische energie aan elektrische apparaten wanner er een

circuit

wordt gevormd. Denk voorlopig maar aan een circuit als een

manier om het positieve uiteinde met het elektrische apparaat te verbinden (de

belasting

) en het apparaat weer met het negatieve uiteinde.

In dit onderzoek zul je ontdekken hoeveel Volt een aantal batterijen in serie levert aan apparaten die op batterijen werken!

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Batterijen in serie

Opstelling

Eerst ga je met de CBL 2 en je rekenmachine de spanning van ieder van je vijf batterijen meten. Vervolgens meet je de spanning van één batterij, de spanning van een serie van twee batterijen, van drie, enz. Wij bevelen aan dat er in een groep gewerkt wordt. Er moeten drie opdrachten uitgevoerd worden:

♦

Metingen doen met snoeren.

♦

Omgaan met de rekenmachine en de CBL 2.

♦

De batterijen plaatsen.

Gebruik vijf batterijen van dezelfde grootte en met dezelfde spanning. Bij voorkeur dienen er nieuwe batterijen te worden gebruikt of een set batterijen die in hetzelfde apparaat zijn gebruikt.

De batterijen kunnen op hun plaats gehouden worden met behulp van een batterijhouder, een liniaal met een uitsparing in het midden, of zelfs in de voeg tussen tegels op een tafel of op de grond.

De batterijen moeten zo geplaatst worden dat het positieve uiteinde (+) het negatieve

−

uiteinde (

) van de volgende batterij raakt.

Gegevens verzamelen

Sluit de CBL 2 met de verbindingskabel aan op je rekenmachine. Sluit de spanningssensor aan op Kanaal 1 [CH 1] van de CBL 2.

Start het DataMate programma of toep. op de rekenmachine. DataMate herkent de spanningssensor automatisch en laadt een standaard experiment. Het Hoofdscherm van DataMate wordt rechts getoond.

(Wanneer de MODE instelling anders is dan de getoonde instelling, druk dan op resetten.)

Plaats één batterij in de batterijhouder of op de liniaal. Plaats de snoeren op de corresponderende uiteinden van de batterij, rood op (+) en zwart op ( er tegenaangedrukt. Je hebt nu een serieel circuit met de CBL 2 gemaakt.

om het programma te

−

), en houd ze

32 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Lees de spanning van ieder van de vijf batterijen af en noteer deze op het Werkblad, vraag 1. (Merk op dat de spanning kan worden afgelezen in de rechter bovenhoek van het DataMate Hoofdscherm.)

Stel de CBL 2 vervolgens in om een meting te doen in de mode EVENTS WITH ENTRY.

Druk op ¢ op het Hoofdscherm om SETUP te selecteren.

Druk op ` of h om de cursor naar MODE te bewegen en druk dan op

Druk op ¤ om EVENTS WITH ENTRY te selecteren. Deze mode houdt in dat je steeds een spanningsmeting zult doen wanneer je op ENTER drukt.

Druk vervolgens op ¢ OK.

Druk op £ START.

10.

Druk op

om de eerste meting van een batterij te doen. Wanneer ENTER VALUE? op het scherm verschijnt, druk op ¢ en dan op

(Ledere keer dat je op

voor de eerste waarde.

drukt om een spanning op te slaan, vraagt de rekenmachine om een waarde om zo het aantal batterijen bij te houden.)

11.

Plaats nu twee batterijen in serie. Plaats opnieuw meetsnoeren op de corresponderende uiteinden van de batterij, rood op (+) en zwart op (

om de spanning van de twee batterijen te meten. Voer daarna het getal 2 in.

12.

Herhaal deze procedure totdat alle vijf metingen zijn voltooid.

13.

Wanneer je klaar bent met de metingen, druk dan op metingen zien. Druk op

om terug te keren naar het Hoofdscherm van DataMate.

. Je zult een grafiek van je

−

). Druk op

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Analyse

Druk op ¤ GRAPH op het Hoofdscherm van DataMate, en beantwoord de vragen 2-6 op het Werkblad.

De helling van een lijn is de steilheid of de mate van verandering. De numerieke waarde van de helling houdt verband met vele natuurkundige modellen. In dit model is de helling ongeveer gelijk aan de spanning per batterij. De eenheid van de helling in dit model is Volt/batterij. De vergelijking die meestal gebruikt wordt voor lineaire modellen is de vergelijking van een rechte lijn, en heeft de volgende vorm:

Y = AX + B

Hier is A= de waarde van Y voor X=0). B wordt ook wel

Beantwoord vraag 7 op het Wekblad.

Druk op om naar het Hoofdscherm terug te keren.

Druk op  ANALYZE.

Druk op £ CURVE FIT.

Druk op ¢ LINEAR (CH1 VS ENTRY). Neem de informatie over de regressie over bij vraag 8 op het Werkblad.

helling

en B= het punt op de Y-as waar de lijn die as snijdt (ofwel de

het snijpunt met de Y-as

op het grafische scherm, en druk dan op

genoemd.

34 A

Druk op bekijken.

Druk op DataMate te verlaten.

Beantwoord vragen 9 en 10 op het Werkblad.

AN DE SLAG MET HET

om de grafiek van je gegevens en de best passende kromme te

, dan op ¢ RETURN TO MAIN SCREEN, en dan op  QUIT (uit) om

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Verder onderzoek

Controleer of de helling van de lineaire regressievergelijking gelijk is aan het gemiddelde van het voltage van de gebruikte batterijen.

Observeer hoe de spanning van de vijf in serie geplaatste batterijen met de tijd afneemt door de TIME GRAPH mode te gebruiken gedurende een aantal uren. Verzeker je ervan dat meetsnoeren beide uiteinden van de batterijen gedurende het hele onderzoek aanraken.

Onderzoek hoe een parallel circuit eruit ziet en meet de totale spanning van de batterijen wanneer ze parallel geschakeld zijn.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Werkblad

Noteer de spanning van ieder van de vijf batterijen in de onderstaande tabel.

Batterij 12345

Spanning

Teken de grafiek van de gegevens die je hebt verzameld door series van één, twee, drie, enz., batterijen te meten. Voorzie de assen van toepasselijke namen.

Nadat je de punten van de grafiek hebt verbonden, beschrijf je de vorm van de grafiek.

Druk op de pijltoetsen om de cursor over de punten te bewegen en noteer de gegevens, d.w.z. de spanning, in de onderstaande tabel:

Aantal Batterijen

Wat valt je op aan de spanningsmetingen?

Spanning

36 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Voorspel wat de spanning van zes soortgelijke batterijen zal zijn. _______________

En van 10? ____________ En van 20? ______________ En van X? ______________

Wanneer X= een aantal batterijen en Y= de spanning, gebruik de gegevens waarover je nu beschikt om een vergelijking op te stellen die het verband tussen het aantal batterijen en de spanning beschrijft.

Bepaal uit je vergelijking de waarden A= _____ B= _____ voor Y=AX+B.

Noteer de waarden die je rekenmachine heeft bepaald toen je de Curve Fit optie gebruikte.

A= _____________ B= _____________ Y= _____________

In de vergelijking van de lijn, Y=AX+B, heet A de en heet B de . Zijn de waarden van A en B van de rekenmachine hetzelfde als je eigen waarden van A en B? Beschrijf de verschillen.

10.

Vat je onderzoek samen. Beschrijf wat de totale spanning van een met batterijen gevoed apparaat is wanneer het gevoed wordt met een aantal batterijen die in serie geschakeld zijn. Maak een schets van de batterijen die in serie zijn geschakeld.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Voor de docent

Theorie

Natuurwetenschappen en wiskunde:

Wanneer batterijen in serie geschakeld worden, is de totale spanning gelijk aan de som van de spanningen van iedere batterij. Merk op dat de totale spanning wordt berekend door het herhaald optellen van, bijvoorbeeld, 1.4 Volt. Nadat zij hun gegevens hebben verzameld, moeten de studenten afleiden dat de serie spanningsmetingen kan worden gegeneraliseerd tot de uitdrukking 1,4X, waarbij X het aantal batterijen is. Zo verkrijgt men een eenvoudig lineair verband tussen de spanning en het aantal batterijen.

Wanneer de batterijen een spanning van ongeveer 1,4 Volt hebben, zou de lineaire vergelijking ongeveer moeten zijn Y=1.4X + 0, waar Y de totale spanning van de serie is en X het aantal batterijen. De helling, of de mate van verandering van de totale spanning, is 1,4 Volt per batterij. Het snijpunt met de Y-as is (0,0), d.w.z. bij nul batterijen is er geen spanning. Zorg ervoor dat de studenten de vergelijking opschrijven met namen voor de variabelen die geschikt zijn voor het probleem.

De studenten moeten de formule die ze hebben afgeleid vergelijken met de lijn verkregen door lineaire regressie, de best passende lijn (Curve Fit), met de rekenmachine. Wijs erop dat zij in dit eenvoudige probleem het model hebben kunnen ontwikkelen op basis van hun eigen redeneringen.

Bespreek met de studenten dat zij ook de variabelen (B,V) hadden kunnen gebruiken in plaats van (X,Y) om het model te beschrijven. De letters B en V hebben misschien meer betekenis in dit natuurkundige probleem. Merk op dat er in dit geval verwarring zou ontstaan als zij ook B gebruiken om het snijpunt met de Y-as aan te geven. Bespreek dit.

Opmerking: Als de batterijen nieuw zijn kan de spanning hoger zijn dan 1,4 Volt.

Antwoorden

De antwoorden zullen verschillen.

Voorbeeld van een grafiek:

38 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

De algemene vorm van de grafiek zou een rechte lijn moeten zijn, vooropgesteld dat de batterijen allemaal ongeveer dezelfde spanning hebben.

Voorbeeld: Alle batterijen van 1,4 Volt.

Aantal batterijen

Spanning

1 1.4

2 3.0

3 4.4

4 5.8

5 7.2

Wanneer je een batterij aan de serie toevoegt, neemt de totale spanning met ongeveer 1.4 Volt toe.

8.6, 14, 28, 1.4X

Y= 1.4X, A=1.4, B=0

Zie de voorbeeldschermen. De antwoorden zullen verschillen afhankelijk van de spanning van de afzonderlijke batterijen.

A = helling en B = snijpunt met de Y-as. Wanneer de batterijen niet precies dezelfde spanning leveren, zal de berekende helling gelijk zijn aan de gemiddelde spanning. De antwoorden zullen verschillen.

10.

Let op dat de volgende termen in hun correcte betekenis worden gebruikt:

snijpunt met de as, uiteinde, Volt

, en

serie

helling

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Verder onderzoek

Controleer of de helling van de lineaire regressievergelijking gelijk is aan het gemiddelde van de spanning van de gebruikte batterijen.

Onderzoek hoe een parallel circuit eruit ziet en meet de totale spanning van de batterijen wanneer ze parallel geschakeld zijn.

Literatuur

Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL, and CBR

Johnston and Young; een TI Explorations™ Book.

40 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Activiteit 2 – Licht van verre

Wiskundige concepten

♦

Grafische weergave van gegevens

♦

Voorspellingen met gegevens vergelijken

♦

Omgekeerde kwadratische verbanden

♦

Foutenbronnen en hun gevolgen

Natuurwetenschappelijke concepten

♦

Gegevens verzamelen en analyseren

♦

Meting van licht en afstand

Materialen

♦

CBL 2™

♦

TI Grafische Rekenmachine

♦

6-inch verbindingskabel (of iedere andere lengte)

♦

TI lichtsensor

♦

60 Watt (gloei) lamp en een fitting

♦

Een lineaal of een meetlint

Inleiding

Je hebt waarschijnlijk wel gemerkt dat de intensiteit van het licht van een gloeilamp afneemt als je verder weg beweegt. Theoretisch wordt de lichtintensiteit I als functie van de afstand d tot de lichtbron door de volgende functie beschreven:

waarbij de waarde van de constante A van de gloeilamp afhangt. In dit experiment zul je theoretische voorspellingen met metingen vergelijken.

Je hebt een TI lichtsensor nodig (is bij de CBL 2 geleverd) om de lichtintensiteit te meten. Je kunt een meetlint of een meetlat gebruiken om afstand te meten.

Opstelling

Je hebt een relatief donkere kamer nodig. Plaats een kale gloeilamp een één kant van de kamer voor een donkere achtergrond. Je zult de intensiteit van het licht van deze gloeilamp op verschillende afstanden meten.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Gegevens verzamelen

Sluit de CBL 2 aan op je rekenmachine met de verbindingskabel. Sluit de lichtsensor aan op Kanaal 1 [CH 1] van de CBL 2.

Start het DataMate programma of toep. op de rekenmachine. DataMate herkent de lichtsensor automatisch en laadt een standaard experiment. Het Hoofdscherm van DataMate wordt getoond.

Druk op ¢ SETUP op het Hoofdscherm.

Gebruik ` of h om MODE te selecteren en druk op Het Select Mode scherm verschijnt.

Druk op ¤ om EVENTS WITH ENTRY te selecteren. Het Instellingenscherm verschijnt weer.

Druk op ¢ om OK te kiezen en terug te keren naar het Hoofdscherm.

Druk op £ START. Er verschijnt een scherm zoals de afbeelding rechts. Merk op dat de waarde verandert als je de lichtsensor beweegt.

Je bent nu gereed om een serie lichtmetingen te doen met de lichtsensor op verschillende afstanden van de lamp, erop lettend dat de sensor altijd naar de lamp wijst. De afstanden 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, en 3 meter werken meestal goed.

42 A

Plaats de sensor op zijn positie voor de eerste meting en druk op

om de eerste meting te doen. Je krijgt nu een

scherm te zien zoals de afbeelding rechts.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Typ de afstand van de voorkant van de lichtsensor tot de gloeilamp in.

10.

Herhaal de bovenstaande procedure om een serie lichtmetingen op verschillende afstanden te doen. Zes tot acht metingen zouden voldoende moeten zijn. Nadat je alle metingen hebt voltooid, druk op

om de meetfase van dit experiment te

beëindigen.

Het onderstaande scherm toont de resultaten van een kenmerkend experiment.

Analyse

Beantwoord alle vragen op het Werkblad.

Dit experiment onderzoekt een eenvoudig verband maar er zijn vele mogelijke experimentele foutenbronnen. Je zult zoveel mogelijk foutenbronnen proberen te identificeren en deze problemen proberen te minimaliseren of te compenseren.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Verder onderzoek

Eén manier om de invloed van meetfouten te bepalen is de theoretische voorspellingen te gebruiken. Neem aan dat de functie van de vorm

het verband tussen de lichtintensiteit en de afstand juist weergeeft. Hoe verhouden zich dus de meting van de lichtintensiteit op 0,5 meter en die op 1 meter afstand? Wat gebeurt er als de meting die eigenlijk op 0,5 meter gemaakt moest worden in werkelijkheid op 45 cm afstand gemaakt is en de meting die op 1 meter gemaakt moest worden op 1,05 meter gemaakt is?

Als je een maximale inspanning verricht om alle foutenbronnen te verwijderen, welke bronnen zijn er dan nog over? Je kunt bijvoorbeeld nooit de afstanden precies meten. Wat is de nauwkeurigheid van je afstandsmetingen? Welke invloed hebben de fouten die je niet kunt verwijderen op je gegevens?

44 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Werkblad

Nadat je de punten van de grafiek hebt verbonden, beschrijf je de vorm van de grafiek.

Gebruik _ en a om de metingen uit de grafiek af te lezen, en noteer de meetwaarden in de onderstaande tabel:

Theoretisch wordt de lichtintensiteit als functie van de afstand met de volgende functie beschreven:

Afstand Lichtintensiteit

Hier is I de intensiteit van het licht en d is de afstand tussen de voorkant van de lichtsensor en de gloeilamp. Als dit juist is, wat is dan de verhouding tussen een meting van de lichtintensiteit op 0,5 meter afstand en een meting gedaan op 1 meter afstand?

Wat zal de verhouding tussen een meting van de lichtintensiteit op 1 meter afstand en een meting gedaan op 2 meter afstand zijn?

Wat zal de verhouding tussen een meting van de lichtintensiteit op 1,5 meter afstand en een meting gedaan op 3 meter afstand zijn?

Vergelijk de verhoudingen van de metingen met de hierboven gedane voorspellingen.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

De voorspellingen en de feitelijke meetresultaten verschillen waarschijnlijk een beetje. Dat gebeurt wel vaker. Hier zijn in het algemeen twee redenen voor. Ofwel er zitten fouten in de metingen ofwel de theorie is niet juist. In deze activiteit onderzoeken wij de experimentele foutbronnen. Noem verschillende bronnen van experimentele fouten op.

Eén mogelijke bron van experimentele fouten is de meting van de afstand van de lichtsensor naar de gloeilamp. Doe verschillende metingen terwijl je steeds probeert om de voorkant van de lichtsensor precies op 1 meter afstand van de gloeilamp te plaatsen. Beschrijf de variatie in de metingen van de lichtintensiteit.

Er zijn een aantal manieren om deze bron van fouten zo klein mogelijk te maken. Beschrijf een aantal van die manieren.

Je kunt de invloed van de fouten die optreden bij het meten van de afstand van de lichtsensor tot de gloeilamp onderzoeken door opzettelijk fouten te maken. Wat is het effect van een fout van 5 cm wanneer de afstand verondersteld wordt 0,5 meter te zijn?

Wat is het effect van een fout van 5 cm wanneer de afstand verondersteld wordt 1 meter te zijn?

10.

Een andere foutenbron is vals licht in de kamer. Je kunt de invloed van deze foutbron onderzoeken door opzettelijk extra licht toe te laten en de metingen die gemaakt zijn bij aanwezigheid van dit extra licht te vergelijken met de metingen die gemaakt zijn zonder dat licht. Wat neem je waar?

11.

Hoe kun je de aanwezigheid van vals licht in de kamer corrigeren?

Herhaal het oorspronkelijke experiment terwijl je probeert om de experimentele fouten zo klein mogelijk te maken.

46 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Voor de docent

Theorie

Het verband tussen de lichtintensiteit en de afstand wordt door de volgende functie beschreven:

maar er zijn zoveel mogelijke foutbronnen dat de studenten waarschijnlijk afwijkingen vinden tussen de theoretische voorspellingen en de meetgegevens. Het is daarbij erg belangrijk dat de studenten zich realiseren dat niet alle deze soort afwijkingen afgedaan kunnen worden als “experimentele fouten.” Deze activiteit gaat in op deze problematiek doordat men zal proberen om de experimentele foutbronnen te identificeren en ervoor te compenseren.

De belangrijkste foutbronnen die uw studenten zouden moeten herkennen zijn:

Fouten in de afstandsbepaling.

♦

Vals licht in de kamer.

♦

Fouten bij het richten van de lichtsensor.

♦

De lichtsensor is misschien niet op nul gezet – met andere woorden, bij afwezigheid

♦

van licht geeft de sensor misschien geen nuluitlezing.

Eén manier om het idee over te brengen dat niet alle afwijkingen afgedaan kunnen worden als “experimentele fouten” is door de studenten de lichtmetingen te laten doen met een TL-buis. Omdat TL-buizen flaikkeren zijn de metingen niet constant.

Antwoorden

Voorbeeldmetingen met voorbeeldantwoorden:

De linker helft van een “U.” (De intensiteit daalt snel bij toenemende afstand.)

Afstand Lichtintensiteit

0.5 0.228

1 0.070

1.5 0.034

2 0.026

2.5 0.020

3 0.014

3.5 0.013

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

De meting gedaan op 0.5 meter moet 4 keer zo groot zijn als de meting op 1 meter.

De meting gedaan op 1 meter moet 4 keer zo groot zijn als de meting op 2 meter.

De meting gedaan op 1.5 meter moet 4 keer zo groot zijn als de meting op 3 meter.

Er is een groot verschil. Bijvoorbeeld, de meting verricht op 2 meter afstand is maar

3.06 keer zo groot als de meting gemaakt op 4 meter afstand.

Vals licht in de kamer, fouten in de afstandsbepaling, het niet op nul zetten van de lichtsensor, fouten bij het richten van de lichtsensor op de gloeilamp

Hangt van de resultaten af.

Knip stukjes touw op hele precieze lengten af en houdt de lichtsensor op zijn plaats door één uiteinde van het touw tegen de voorkant van de lichtsensor te houden en het andere uiteinde op een vaste positie bij de gloeilamp. Pas op dat u zich niet aan de gloeilamp brandt.

Ongeveer 4% fout.

Ongeveer 1% fout.

10.

Vals licht veroorzaakt een meetfout. Bijvoorbeeld, een bepaalde aflezing kan 0.15 hoger worden.

11.

Doe twee metingen op elke afstand tot de gloeilamp — één met de lamp aan en één met de lamp uit. Het verschil tussen de twee metingen geeft de intensiteit van

de gloeilamp.

48 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Activiteit 3 – Strijdige sensoren:

Wat is de juiste temperatuur?

Wiskundige concepten

♦

Toegepaste lineaire vergelijking

♦

Het verzamelen en analyseren van temperatuurmetingen

♦

Grafieken plotten en interpreteren

Natuurwetenschappelijke concepten

♦

Meting en conversie

♦

Gegevens verzamelen

♦

Natuurkunde – temperatuur

Materialen

♦

CBL 2™

♦

TI Grafische Rekenmachine

♦

6-inch verbindingskabel (of iedere andere lengte)

♦

2 temperatuursensoren

♦

een kop lauw water

♦

een kop met ijsblokjes

♦

plakband of ijzerdraadje

Inleiding

In dit onderzoek begin je met een glas lauw water en voegt daar ijsblokjes aan toe om het water tot een verfrissende temperatuur af te koelen. Er zullen twee temperatuursensoren gebruikt worden om metingen te doen in graden Celsius en in graden Fahrenheit. Uit de verzamelde gegevens kun je de formule voor de conversie van Celsius naar Fahrenheit afleiden. Deze formule is een lineaire vergelijking in de vorm Y=AX+B.

Opstelling

Zet een kop lauw water en een kop met ijsblokjes klaar. Twee temperatuursensoren aan elkaar worden gemaakt met behulp van plakband of een ijzerdraadje op een afstand van ongeveer 5 cm van het meet-einde. De sensoren worden in de kop met lauw water geplaatst. Aangezien het ijs aan het lauwe water toegevoegd gaat worden, moet je ervoor zorgen dat daar genoeg ruimte voor is. Zorg er ook voor dat de twee sensoren zo dicht mogelijk bij elkaar blijven zodat zij de temperatuur van hetzelfde deel van de vloeistof meten.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Gegevens verzamelen

Sluit de CBL 2 aan op je rekenmachine met de verbindingskabel.

Sluit een temperatuursensor aan op Kanaal 1 [CH 1], en de andere op Kanaal 2 [CH 2] van de CBL 2.

Plaats beide sensoren in het lauwe water.

Start het DataMate programma of toep. op de rekenmachine. CBL 2 herkent de temperatuursensoren in Kanalen 1 en 2 automatisch (de flexibele TI temperatuursensor of de roestvrij stalen temperatuursensor) en laadt een standaard experiment.

Druk op ¢ SETUP op het DataMate Hoofdscherm.

Verander de sensor in Kanaal 2 zodat hij in graden Fahrenheit meet. Druk op ` of h om de cursor naar CH 2 te verplaatsen en druk op

Druk op ¢ TEMPERATURE.

Druk op  STAINLESS TEMP (F). Nu worden de kalibratiefactoren van de temperatuursensor geladen zodat de sensor de temperatuur in °F meet.

Druk op h om de cursor naar MODE te verplaatsen druk vervolgens op

om de MODE lijst te zien.

50 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

10.

We moeten nu de meest geschikte gegevensverzamelingmode kiezen voor dit experiment. In dit geval willen we Selected Events gebruiken. Druk op  SELECTED EVENTS.

Opmerking: In deze mode doet de CBL 2 terwijl je aan het meten bent één meting voor elke sensor die aan het apparaat is verbonden, telkens wanneer je op

11.

Nadat je je keuze gemaakt hebt, verschijnt het

drukt.

instellingenscherm. Druk op ¢ OK om terug te keren naar het DataMate Hoofdscherm (rechts afgebeeld).

De CBL 2 is nu gereed om met de metingen te beginnen.

Gegevens verzamelen

Druk op £ START. Er verschijnt een scherm dat lijkt op de afbeelding rechts.

Volg de instructies op het scherm en druk op verzamelen, één in °C en één in °F.

Opmerking: Het doel is om ongeveer 10 meetpunten te verzamelen bij verschillende temperaturen.

om je eerste twee meetpunten te

Voeg een paar ijsblokjes toe aan het water, roer met de temperatuursensoren en wacht ongeveer 5 seconden. Observeer het scherm van de rekenmachine terwijl de temperatuur daalt, en druk op

wanneer je gereed bent om nog een meetpunt

te verzamelen.

Herhaal deze procedure terwijl de temperatuur in graden Celsius het nulpunt nadert. Je moet waarschijnlijk meer dan 10 seconden tijd laten tussen meetpunten zodat het water de kans krijgt om dicht bij 0 graden Celsius te komen.

Wanneer je 10 meetpunten hebt verzameld, druk op

om het meetproces te

beëindigen.

Druk op ¢ MAIN SCREEN om verder te gaan met de volgende stap in dit onderzoek.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Analyse

Druk op ¤ GRAPH op het Hoofdscherm.

Je kunt drie grafieken bekijken (één voor één) door op ` of

te drukken om de cursor te verplaatsen naar de grafiek

die je wilt zien en dan op

te drukken.

Wanneer je de grafieken hebt gezien, druk op

om de

plot te verlaten.

Gebruik de grafieken om vraag 1 op het Werkblad te beantwoorden.

Druk op ¢ MAIN SCREEN om verder te gaan.

Druk op  ANALYZE op het Hoofdscherm.

Druk op £ CURVE FIT om de beste lijn te vinden voor de grafiek CH2 VS. CH1 (TEMP F VS. TEMP C).

Druk op  LINEAR (CH2 VS CH1) om een lineair model voor dit natuurkundige verband te berekenen. Er verschijnt een scherm met de lineaire regressievergelijking.

Beantwoord vraag 2 op het Werkblad.

Druk op

om de puntenwolk en de grafiek van de lineaire regressie te zien. Gebruik _ en a om punten van de lineaire regressiegrafiek af te lezen en op te schrijven.

Beantwoord vraag 3 op het Werkblad.

Druk op

om terug te keren naar het Analyse scherm, en druk dan op ¢ om naar het Hoofdscherm te gaan. Druk op  QUIT.

De "events" (getallen die de volgorde van je meetpunten aangeven) zijn opgeslagen in L1, de temperatuur in Celsius in L2, en de temperatuur in Fahrenheit in L3, zoals de afbeelding rechts toont. Je kunt deze registers gebruiken voor verder onderzoek.

Beantwoord vragen 4-7 op het Werkblad.

52 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Verder onderzoek

Gebruik List 4 en de formule om Celsius in Fahrenheit om te rekenen om een nieuwe lijst met omgerekende gegevens te maken.

Bereken de absolute waarde van het verschil van de gemeten en de berekende temperatuur in Fahrenheit en sla deze op in List 5.

Bereken de procentuele fout in elke meting door List 5 door List 4 te delen en met 100 te vermenigvuldigen en sla deze op in List 6.

Bepaal het gemiddelde van deze procentuele fouten op het Hoofdscherm.

Maak een inverse puntenwolk door List 3 als x en List 2 als y te nemen. Leid de inverse formule voor de conversie van °F naar °C af. Bepaal de temperatuur in graden Celsius wanneer de temperatuur in Fahrenheit 0 graden is.

Plot beide formules op de grafische rekenmachine en volg de Celsius lijn om de Fahrenheit temperatuur bij .40 graden Celsius te bepalen.

Men kan andere combinaties van 2 sensoren gebruiken om de conversieformules te bepalen voor druk, licht, of kracht.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Werkblad

Vergelijk de drie grafieken van CH1-TEMP (C), CH2-TEMP (F), en CH2 VS CH1 (TEMP (F) VS. TEMP (C)). Schets de grafieken in de assenstelsels hieronder. Vergeet niet de assen te labelen.

Noteer de lineaire regressie die je hebt gevonden met de rekenmachine. Dit is een formule die bij benadering de conversie van Celsius naar Fahrenheit geeft. Identificeer de helling en het snijpunt met de y-as. Rond A en B af op één decimaal.

Benaderde conversieformule:

Helling (A) =

Snijpunt met de Y-as (B) =

Hier volgt een andere methode om de conversieformule te vinden. Noteer twee verschillende punten die op de regressielijn liggen en die niet te dicht bij elkaar liggen. Noteer de waarden in de tabel.

Celsius (X) Fahrenheit (Y)

X1= Y1=

X2= Y2=

Gebruik de punten in de tabel van vraag 3 om nog een schatting van de helling (A) te maken met de formule A = (Y2 – Y1)/(X2 – X1).

A =

Gebruik de helling die je gevonden hebt in vraag 4 en één datapunt uit vraag 3 om nog een benaderde conversieformule af te leiden. Schrijf deze in de vorm Y= AX + B.

Y =

54 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Het is algemeen bekend dat 0¡C gelijk is aan 32¡F en dat 100¡C gelijk is aan 212¡F. Gebruik deze informatie om de exacte conversieformule af te leiden.

Celsius (X) Fahrenheit (Y)

X1= Y1=

X2= Y2=

A = ______________________ B = ______________________

Y = AX + B Y = ______________________

Druk op R. Voer de volgende vergelijkingen in:

= Lineaire regressievergelijking uit vraag 2.

= Berekende benaderde formule uit vraag 5.

= De exacte conversieformule uit vraag 6.

Plot de functies één voor één en dan gezamenlijk. Beschrijf de verschillen en overeenkomsten tussen de grafieken. Leg uit waarom je al dan niet verschillen ziet tussen de grafieken.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Voor de docent

Theorie

De conversie van Celsius naar Fahrenheit wordt gegeven door de lineaire formule F = 1.8 C + 32 die in deze activiteit wordt bepaald.

Antwoorden

De antwoorden zullen verschillen. De globale vorm van de eerste twee grafieken zal ongeveer gelijk zijn. De derde plot, van F tegen C, is lineair. Voorbeelden:

De antwoorden zullen verschillen. Voorbeeld: Y=1.7X + 39.4, A=1.7 en B=39.4.

De antwoorden zullen verschillen. Voorbeeld:

Celsius (X) Fahrenheit (Y)

X1=9 Y1=55.2

X2=41.9 Y2=113.4

De antwoorden zullen verschillen. A=1.8

56 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

De antwoorden zullen verschillen. Voorbeeld: B=39.3 dus Y = 1.8X + 39.3

Celsius (X) Fahrenheit (Y)

X1=0 Y1=32

X2=100 Y2=212

A= 1.8 of 9/5 B= 32 Y = AX + B Y= 1.8X + 32

De antwoorden zullen verschillen. Alle drie grafieken zouden ongeveer gelijk moeten zijn, maar vanwege meetfouten zullen ze niet precies over elkaar heen vallen. Y

en Y2 lijken waarschijnlijk het meest op elkaar.

Verder onderzoek

Gebruik List 4 en de formule om Celsius in Fahrenheit om te rekenen om een nieuwe lijst met omgerekende gegevens te maken. Bereken de absolute waarde van het verschil van de gemeten en de berekende temperatuur in Fahrenheit en sla deze op in List 5. Bereken de procentuele fout in elke meting door List 5 door List 4 te delen en met 100 te vermenigvuldigen en sla deze op in List 6. Bepaal het gemiddelde van deze procentuele fouten op het Hoofdscherm.

Plot beide formules op de grafische rekenmachine en volg de Celsius lijn om de Fahrenheit temperatuur bij .40 graden Celsius te bepalen.

Men kan andere combinaties van 2 sensoren gebruiken om de conversieformules te bepalen voor druk, licht, of kracht.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Literatuur

Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL, and CBR

Johnston and Young; Activity 2: A Tale of Two Temperatures; een TI Explorations™ Book.

58 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Activiteit 4 – Fruitbatterij

Wiskundige concepten

♦

Meten

♦

Analyse van gegevens

♦

Snelheid van verandering

Natuurwetenschappelijke concepten

♦

Gegevens verzamelen

♦

Ontwerp van een experiment

♦

Natuurkunde

Materialen

♦

CBL 2™

♦

TI Grafische Rekenmachine

♦

6-inch verbindingskabel (of iedere andere lengte)

♦

TI spanningssensor

♦

Een stuiver of een stuk koper

♦

Zinken ring

♦

5 verschillende soorten fruit/groente voor de batterijen (sinaasappel, citroen, banaan, aardappel, tomaat, appel, enz.)

♦

(Plastic) mes om sneden in het fruit te maken

♦

Water en een handdoek om de stuiver en de zinken ring te wassen en af te drogen

♦

Een meetlat met een verdeling in centimeters

Inleiding

Je hebt misschien wel eens gehoord over de aardappelbatterij die men kan maken met een en een zinken ring. Heb je je wel eens afgevraagd of dat echt werkt? In dit onderzoek zul je diverse producten onderzoeken op hun geschiktheid als batterij. Het inwendige van de aardappel of van andere producten zal daarbij dienen als de elektrolyt van de batterij. In de elektrolyt worden de ionen gesplitst waardoor er elektriciteit kan vloeien. De reactie is het gevolg van vele factoren: de twee metalen uiteinden, het soort materiaal waardoor zij in verbinding staan (de elektrolyt), de afstand tussen de twee metalen en het contactoppervlak met de vloeistof. In dit experiment zul je proberen om alle variabelen te beheersen, met uitzondering van de elektrolyt, en ontdekken wat de beste batterij geeft!

In deze activiteit ga je:

♦

Spanningsgegevens verzamelen en uitzetten in een spreidingsdiagram.

♦

De waarden van verschillende fruitbatterijen vergelijken met behulp van de grafiek.

♦

De snelheid waarmee de spanning verandert als functie van de tijd bepalen voor de “beste” batterij.

Om met het experiment te beginnen, controleer je alle variabelen behalve de variabele die je wilt meten, namelijk de spanning die wordt geproduceerd wanneer je een vrucht gebruikt als de elektrolyt van een batterij.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Deel 1

Opstelling van het experiment

Kies eerst een stukje koper (of een stuiver) en een zinken ring uit. De ring kan van een willekeurig formaat zijn, maar men moet dezelfde ring gebruiken in het hele experiment. Een ring met ongeveer dezelfde diameter en dikte als de stuiver werkt goed.

Maak de stuiver en de ring schoon met zeep en water en droog ze af. Beantwoord vraag 1 op het Werkblad.

Zorg ervoor een teiltje water bij de hand te hebben om de twee metalen schoon te maken als je van fruit wisselt. Verder heb je nodig: papieren servetten, een plastic mes om sneden in het fruit te maken en een meetlat om de afstand van 2 cm tussen de sneden af te meten. (Deze afstand moet hetzelfde zijn voor alle batterijen.)

Kies 5 vruchten om te testen. De volgorde waarin je ze test is niet van belang, zolang je maar aan iedere vrucht een nummer toekent voordat je aan het experiment begint.

Vul de eerste twee kolommen in van de tabel onder vraag 2 op het Werkblad.

Sluit de CBL 2 aan op je rekenmachine. Sluit de TI spanningssensor aan op Kanaal 1 (CH1) van de CBL 2.

Start het DataMate programma of toep. op de rekenmachine. DataMate herkent de TI spanningssensor automatisch en laadt een standaard experiment. (We zullen deze instellingen aanpassen.)

Het DataMate Hoofdscherm verschijnt.

Druk op ¢ SETUP om naar het instellingenscherm te gaan.

60 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op ` of h op de rekenmachine om de cursor naar MODE te verplaatsen en druk op

Druk op ¤ EVENTS WITH ENTRY.

Druk op ¢ OK om naar het Hoofdscherm terug te keren.

10.

Sluit de kabels van de TI spanningssensor aan op de stuiver en de ring voordat je ze in de te testen vrucht steekt. Maak de rode kabel (+) goed vast aan de stuiver (koper) en de zwarte kabel (.) aan de ring (zink). Je moet controleren of de metalen een spanning produceren zonder de elektrolyt. Dit is een controlemeting voor het experiment om te zien wat er gebeurt als je niets aansluit.

Gegevens verzamelen

Druk op £ START om te beginnen met het verzamelen van gegevens.

Druk de stuiver en de ring tegen elkaar aan om de controlemeting te doen. De meting zou ongeveer 0 V moeten zijn. Druk op

op de rekenmachine om het meetpunt vast te leggen en druk op ¬ wanneer de rekenmachine daar om vraagt.

Steek nu de stuiver en de ring in vrucht nummer 1. De spanningsuitlezing op het scherm van de rekenmachine zou nu moeten veranderen. Druk op

rekenmachine om het meetpunt vast te leggen en toets ¢ wanneer de rekenmachine je daar om vraagt.

Herhaal deze procedure totdat je gegevens hebt verzameld voor al je vruchten. Wanneer je het laatste meetpunt hebt verzameld, druk op de

toetst op de

rekenmachine om de meetserie te beëindigen.

De plot van je gegevens wordt nu weergegeven op het scherm van je rekenmachine.

op de

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Analyse

Gebruik _ en a om langs de diverse meetpunten van de grafiek te bewegen en de gemeten spanningen af te lezen. Noteer deze waarden in de derde kolom van de tabel op het Werkblad.

Schets de grafiek bij vraag 3 van het Werkblad.

Beantwoord vragen 4 – 8.

Deel 2

Om te zien of de “beste” batterij lang spanning kan leveren, zul je gegevens over de batterij moeten verzamelen gedurende een lange tijdsperiode.

Opstelling van het experiment

Keer terug naar het Hoofdscherm door op grafische scherm bent.

Druk op ¢ SETUP om naar het Instellingenscherm te gaan.

Druk op ` of h om de cursor naar MODE te verplaatsen en druk dan op

Druk op £ TIME GRAPH om naar het menu Instellingen Tijdgrafiek te gaan.

Druk op £ CHANGE TIME SETTINGS.

te drukken terwijl je op het

62 A

Geef 300 op als waarde voor de TIME BETWEEN SAMPLES en 48 voor het NUMBER OF SAMPLES.

DataMate past het Tijdgrafiek Instellingen scherm aan, aan de nieuwe gegevens. Zoals je ziet, zal dit experiment 14.400 seconden duren, ofwel 4 uur. Er zal elke 5 minuten één spanningsmeting worden gedaan gedurende de periode van 4 uur.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op ¢ OK om terug te keren naar het Instellingenscherm en druk opnieuw op ¢ OK om terug te keren naar het Hoofdscherm.

Gegevens verzamelen

Steek de stuiver en de ring in de “beste” batterij en sluit meetsnoeren erop aan.

Stel het experiment op een plaats op waar het niet verstoord zal worden gedurende 4 uur, maar waar je erbij kunt om de voortgang van het experiment regelmatig te controleren.

Druk op £ START om met het experiment te beginnen.

Je kunt op

op je rekenmachine drukken om het programma te verlaten en de rekenmachine van de CBL 2 los te koppelen. Dit zal het verzamelen van de gegevens niet onderbreken. Dit is nuttig wanneer je je rekenmachine nodig hebt gedurende de meetperiode van 4 uur.

Je kunt je rekenmachine opnieuw aansluiten en DataMate opstarten om het laatst verzamelde meetpunt te zien.

Sluit de rekenmachine weer aan en start DataMate wanneer de meetperiode van 4 uur afgelopen is. DataMate zal je vertellen dat de meting gereed is.

Om de gegevens te laden, druk op

om naar het Hoofdscherm te gaan, en druk dan op  TOOLS en op £ RETRIEVE DATA. De rekenmachine leest de gegevens van de CBL 2 en plot ze op het scherm.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Analyse

Schets de grafiek bij vraag 9 op het Werkblad en beantwoord vraag 10.

Om te bepalen hoe snel de batterijspanning is gedaald, moeten we een regressie op onze gegevens uitvoeren. Maar eerst moeten we de gegevens van het eerste gedeelte van de grafiek selecteren, meestal ongeveer 2 uur (7200 seconden), waar de spanningsdaling lineair lijkt.

Op het grafische scherm, druk op

Druk op ¤ GRAPH om naar de grafiek te gaan, en druk dan op

om terug te keren naar het Hoofdscherm.

om naar het

Plot opties scherm te gaan.

Druk op £ SELECT REGION en volg de instructies op het scherm om het lineaire gedeelte van de grafiek te selecteren.

Druk op

Vanaf het Grafische menu scherm, druk op ¢ om terug te

om de nieuwe grafiek te zien.

keren naar het Hoofdscherm, en druk op  ANALYZE om naar het Analyse opties menu te gaan.

Druk op £ CURVE FIT.

Druk op ¢ LINEAR (CH1 VS TIME) om een lineaire regressie op je spanningsgegevens uit te voeren. De rekenmachine toont de lineaire regressie vergelijking en de bijbehorende waarden.

Vul deze informatie in bij vraag 11 van je Werkblad.

Beantwoord vragen 12-16.

64 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Werkblad

Geef de diameter van de ring ______________ en de stuiver ______________.

Vul de onderstaande tabel in met de namen van iedere vrucht en het nummer dat je eraan toekent.

Naam van de vrucht Nummer Spanning

controle 0

Schets de grafiek van de verkregen gegevens hieronder.

Spanning zonder elektrolyt (controle, 0):

Welke vrucht gaf de hoogste spanning?

Welke vrucht gaf de laagste spanning?

Heb je een verandering in de ring of de stuiver waargenomen tijdens de voortgang van het experiment?

Welke vrucht was de “beste” batterij? Waarom concludeer je dit?

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Schets de grafiek van de lange duur meting hieronder.

10.

Wat gebeurt er met de spanning in de loop van de tijd?

11.

Noteer hieronder de regressievergelijking en de waarden van de constanten.

12.

Wat betekenen de waarden A en B?

13.

Hoever is de spanning gedaald tijdens de duurproef?

14.

Bereken, aan de hand van de regressievergelijking, hoe lang het zou duren voordat de spanning de waarde 0 bereikt.

15.

Vergelijk dit getal met de oorspronkelijke gegevens. Als je de hele datareeks in aanmerking neemt, klopt de berekende waarde waarop de spanning tot nul zou dalen dan? Wat gebeurt er feitelijk met de gegevens?

16.

Welke factoren zouden van invloed kunnen zijn op de snelheid waarmee de spanning daalt?

66 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Informatie voor de docent

De ringen kunnen gewone zinken ringen uit de ijzerwinkel zijn.

De periode van 4 uur die wordt gebruikt in het lange duur experiment kan gewijzigd worden, maar de gekozen periode moet lang genoeg zijn om een verandering in de spanning van de batterij te kunnen meten. Een paar uur zou voldoende moeten zijn.

De afstand tussen de stuiver en de ring moet steeds hetzelfde zijn voor alle batterijen. Een verandering in de afstand is van invloed op de spanning.

Voorbeeld antwoorden

De spanning bij losse meetkabels of bij het controle experiment is meestal ongeveer nul. Als de spanning afwijkt wordt dat veroorzaakt door de interne werking van de CBL 2.

Tabel van batterijen gebruikt in dit voorbeeld:

Naam van de vrucht Nummer Spanning

controle 0 0.03

aardappel 1 0.99

banaan 2 1.01

tomaat 3 1.01

sinaasappel 4 1.04

citroen 5 1.05

0.03

citroen (1.05 Volt)

aardappel (0.99 Volt)

Ja, normaal gesproken veranderen ze van kleur. De stuiver gaat glimmen en de ring wordt dof.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

De citroen gaf de hoogste spanning. Andere factoren om in aanmerking te nemen: knoeit het minst (gebruikersgemak), goedkoopst, enz. Misschien wilt u een discussie aangaan over wat de “beste” batterij is: de batterij die de hoogste spanning geeft of de batterij die de spanning het langst handhaaft (een geringer verloop heeft).

10.

de spanning daalt

11.

y = ax + b, a = .4.2E-5, b = 0.7

12.

is de snelheid waarmee de spanning daalt. De waarde van B is het snijpunt met de y-as. Deze waarde moet dicht liggen bij de spanning aan het begin van het lange duur experiment.

13.

0.73 - 0.52 = 0.21 volts

14.

16,667 seconden (4 uren, 38 minuten)

15.

Nee. De oorspronkelijke gegevens laten zien dat de spanning een constant niveau bereikt van ongeveer 0.5 Volt na 1.5 uur en niet verder daalt.

16.

Het gekozen soort vrucht, de opdrogende elektrolyt (het sap) van vrucht, de stuiver en de ring die “vies” of dof worden in de loop van de tijd.

Literatuur

Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL, and CBR

Young and Johnston; Activity 12: You’ll Get a Charge Out of This!; een TI Explorations™ Book.

68 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Activiteit 5 – Lichten uit!

Wiskundige concepten

♦

Periodieke functies

♦

Grafieken maken en interpreteren

Natuurwetenschappelijke concepten

♦

Gegevens verzamelen en analyseren

♦

Periode en frequentie

Materialen

♦

CBL 2™

♦

TI Grafische Rekenmachine

♦

6-inch verbindingskabel (of iedere andere lengte)

♦

TI lichtsensor

♦

1 niet fluorescente lichtbron (gewone gloeilamp)

♦

1 fluorescente lichtbron (TL-buis)

Inleiding

Een schommelstoel die heen en weer beweegt, een telefoon die overgaat, of waterdruppels die uit een lekkende kraan vallen zijn allemaal voorbeelden van

periodieke

worden met ritmische cycli die zich in regelmatige tijdsintervallen herhalen. De tijd die nodig is om een volledige cyclus van het verschijnsel waar te nemen heet een Het aantal malen dat de cyclus zich per tijdseenheid voordoet heet de

verschijnselen. Ze worden periodiek genoemd omdat ze beschreven kunnen

frequentie

periode

Bij de volgende activiteiten zul je de CBL 2 en een lichtsensor gebruiken om gegevens te verzamelen voor twee verschillende soorten periodieke verschijnselen. Je zult deze gegevens dan analyseren met je rekenmachine om de periode en de frequentie van het geobserveerde gedrag te bepalen.

Deel 1

In deze activiteit zul je een lichtsensor op een lichtbron richten, zoals bijvoorbeeld een gloeilamp, een raam of een plafondlamp. In het begin zul je de punt van de sensor afdekken met je duim. Nadat de CBL 2 aangezet is, zult je je duim afwisselend van de sensor verwijderen en hem opnieuw afdekken. De metingen van de lichtintensiteit zullen worden verzameld door de CBL 2 en dan weergegeven in een grafiek op het scherm van je rekenmachine.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Experimentele Opstelling

Sluit de CBL 2 aan op je rekenmachine met de verbindingskabel. Sluit vervolgens de lichtsensor aan op Kanaal 1 (CH1) van de CBL 2.

Start het DataMate programma of toep. op de rekenmachine. DataMate herkent de TI lichtsensor automatisch en laadt een standaard experiment. Het Hoofdscherm van DataMate is rechts afgebeeld.

Houd de lichtsensor in je hand. Het uiteinde van de sensor moet ruim 1 cm uitsteken, zoals getoond in de bovenstaande afbeelding. Het uiteinde van de sensor moet op een lichtbron gericht worden terwijl de CBL 2 aan het meten is.

De rechter bovenhoek van het DataMate Hoofdscherm toont de uitlezing van de lichtintensiteit gemeten door de lichtsensor terwijl je de sensor afdekt of hem vrij laat.

Gegevens verzamelen

Druk op £ START om te beginnen met het verzamelen van gegevens met het standaard experiment.

Bedek de sensor met regelmatige tussenpozen, ongeveer éénmaal per seconde.

Wanneer je niet tevreden bent over je gegevens, druk dan op £ START om het nog eens te proberen.

Je gegevens zouden intensiteiten moeten laten zien die beginnen op een grote waarde en dan afwisselen tussen deze waarde en een waarde die dicht bij nul ligt, in een regelmatig patroon. Het tijdsinterval tussen de cycli zou ongeveer constant moeten zijn.

Analyse

Wanneer je tevreden bent over je gegevens, schets je een grafiek van je gegevens in de daarvoor bestemde ruimte op het Werkblad 1.

70 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Werkblad 1

Maak een schets van je gegevens. Label de assen.

Wat betekenen de horizontale stukken in de grafiek? Wat stellen de minimum waarden voor?

Druk op _ of a om de cursor langs de grafiek te bewegen. De x-waarden die worden getoond onderaan het scherm van je rekenmachine zijn tijden en de ywaarden zijn intensiteiten. Zoek de eerste tijdwaarde op die hoort bij een intensiteit van nul (of heel dicht bij nul) na het eerste horizontale deel. Noteer deze tijd hieronder, afgerond op twee decimalen:

Gebruik de pijltoetsen om naar de eerste tijdwaarde te gaan die hoort bij een

= ____________________ seconden

intensiteit van nul (of heel dicht bij nul) na het laatste horizontale deel dat in zijn geheel op het scherm zichtbaar is. Noteer deze tijd hieronder, afgerond op twee decimalen:

Hoeveel cycli zijn er voltooid tussen tijd A en tijd B? Met andere woorden, hoe vaak

= ____________________ seconden

heb je de sensor afgedekt in dit tijdsinterval? Noteer dit getal hieronder:

(Aangekomen op dit punt, kun je op

= ____________________

drukken en dan op  om het

programma te verlaten.)

periode

is de tijd die nodig is om één cyclus te voltooien. Trek A van B af en deel

het resultaat door C,

(B-A)

om de gemiddelde periode te vinden. Noteer deze

waarde hieronder, afgerond op twee decimalen:

Periode: ____________________ seconden

Terwijl de periode gelijk is aan het aantal seconden per cyclus, is de

frequentie

aan het aantal cycli per seconde. Bepaal de frequentie van de afdekking door de inverse te nemen van de waarde van de periode die je zojuist hebt gevonden. Noteer deze waarde hieronder.

gelijk

Frequentie: ____________________ cycli per seconde

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Deel 2

Voor het tweede deel van dit experiment zul je de lichtsensor op een enkele fluorescente lamp (TL-buis) richten en haar intensiteit gedurende een heel kort tijdsinterval meten. De resulterende grafiek van de intensiteit uitgezet tegen de tijd is interessant omdat hij laat zien dat fluorescente lampen niet voortdurend aan zijn maar voortdurend aan en uit gaan op een periodieke manier. Aangezien het menselijk oog geen flitsen kan onderscheiden die vaker dan ongeveer 50 keer per seconde optreden, lijkt het of het licht voortdurend aan is. De gegevens die je verzamelt zullen worden gebruikt om de periode en de frequentie van het flakkeren van de lamp te bepalen.

Experimentele Opstelling

Verzeker je ervan dan de TI lichtsensor verbonden is met CH1 van de CBL 2.

Start het DataMate programma of toep.

Druk op ¢ SETUP om naar het Instellingenscherm te gaan.

Druk op ` of h om de cursor naar MODE te bewegen en druk dan op

72 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op £ TIME GRAPH.

Druk op £ CHANGE TIME SETTINGS om nieuwe instellingen voor de TIME GRAPH in te voeren.

.0003

Voer

in voor het aantal metingen.

in voor het tijdsinterval tussen metingen en voer

Je TIME GRAPH instellingenscherm wordt weergegeven met de nieuwe waarden. Zoals je ziet is de duur van het experiment heel kort.

Druk op ¢ OK om terug te keren naar het Instellingenscherm, en druk nogmaals op ¢ OK om terug te keren naar het Hoofdscherm.

Gegevens verzamelen

Houd de lichtsensor dicht bij de fluorescente lamp en druk op £ START om te beginnen met de meting. De CBL 2 piept wanneer hij begint met de meting. De meting is bijna onmiddellijk afgelopen.

Wanneer je niet tevreden bent je over gegevens, druk dan op £ START om het nog eens te proberen.

Je grafiek moet er ongeveer uitzien als een serie pieken op gelijke afstand en met ongeveer dezelfde hoogte.

Analyse

Wanneer je tevreden bent over je gegevens, schets dan een grafiek van je gegevens in de daarvoor bestemde ruimte op Werkblad 2.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Werkblad 2

Maak een schets van je gegevens. Label de assen.

Uit de grafiek van de intensiteit uitgezet tegen de tijd op je rekenmachine blijkt dat de waarden van de lichtintensiteit in een regelmatig patroon stijgen en dalen. Wat betekenen de pieken of maximale waarden in je gegevens in termen van de oplichtende lamp? Wat betekenen de minimum waarden?

Om de gemiddelde periode van het flakkeren van de lamp te berekenen, bepaal je de gemiddelde tijd tussen de eerste en de laatste piek. (De rekenmachine moet nu in de Trace Mode staan.) Gebruik de pijltoetsen om de cursor naar het maximum van de eerste piek te verplaatsen. De x-waarde die wordt weergegeven onderaan het scherm geeft de tijd aan wanneer dit maximum is opgetreden. Noteer deze waarde hieronder.

A = ____________________ seconden

Verplaats de cursor vervolgens naar het maximum van de laatste piek op de grafiek. Noteer deze waarde hieronder.

B = ____________________ seconden

Tel het aantal pieken vanaf de eerste piek tot de laatste. Noteer deze waarde hieronder.

C = ____________________ pieken

(Aangekomen op dit punt, kun je op

drukken en dan op  om het

programma te verlaten.)

Trek A van B af en deel het resultaat door C,

(B-A)

om de gemiddelde periode te

vinden. Noteer deze waarde hieronder.

Periode: ____________________ seconden

De periode die je hebt bepaald in vraag 5 is de tijd die nodig is voor één volledige aan-uit cyclus; dat wil zeggen, het aantal seconden per cyclus. Bepaal de frequentie (cycli per seconde) door de inverse te nemen van de periode.

Frequentie: ____________________ cycli per seconde

74 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

In de Verenigde Staten heeft het lichtnet een frequentie van 60 cycli per seconde en in Europa een frequentie van 50. Klopt dit met de resultaten die je in deze activiteit hebt verkregen?

Aanwijzing:

tweemaal per cyclus van polariteit.

Wanneer de lichtbron eigenlijk tweemaal per cyclus uitgaat, waarom is de minimum

De zogenaamde wisselstroom die gebruikt wordt in het huishouden wisselt

y-waarde op de grafiek van de intensiteit tegen de tijd dan niet gelijk aan nul?

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Voor de docent

Gebruik een felle lichtbron om de beste resultaten te verkrijgen in Deel 1 van de activiteit. Het afdekken van de lichtsensor moet gebeuren door de duim heel snel te bewegen. De tijd tussen het afdekken is niet zo belangrijk, als hij maar redelijk constant is van cyclus tot cyclus.

Gebruik een enkele fluorescente (TL-) lamp voor Deel 2 van de activiteit, indien mogelijk. Als er meer dan één lamp wordt gebruikt, kunnen er ongewenste interferentiepatronen in de grafiek van de intensiteit tegen de tijd verschijnen.

Antwoorden

Deel 1: Antwoorden gebaseerd op onze voorbeeldgegevens.

De horizontale stukken in de grafiek geven de momenten aan waarop de sensor niet afgedekt is; de minima zijn de momenten waarop hij is afgedekt.

A= 1.05 seconden

B= 7.9 seconden

Er werden 6 cycli voltooid.

De periode bedraagt 1.14 seconden.

De frequentie is 0.88 cycli per seconde.

76 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Deel 2: Antwoorden gebaseerd op onze voorbeeldgegevens voor een fluorescente lamp van 60 Hz.

De pieken corresponderen met de tijdstippen waarop de lamp volop licht geeft: de minima corresponderen met de tijdstippen waarop de lamp tijdelijk uit is.

A= 0.003 seconden

B= 0.045 seconden

C= 5 pieken

De periode is 0.0084 seconden

De frequentie is 119.05 cycli per seconde

Aangezien de polariteit tweemaal per cyclus omkeert, zouden we een frequentie van 120 (VS) - 100 (EU) cycli per seconde verwachten. Dit is erg dicht bij de berekende waarde van 119.05 cycli per seconde (VS).

De minimum y-waarde is niet nul vanwege de aanwezigheid van achtergrondlicht.

Literatuur

Real-World Math with the CBL System: Activities for the TI-83 and TI-83 Plus

Brueningsen, Bower, Antinone and Brueningsen-Kerner; Activity 15: Lights Out; TI Explorations Book.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

78 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Activiteit 6 – Dag en nacht

Wiskundige concepten

♦

Van gegevens tot grafiek tot visualisatie van een model

♦

Gevoel voor getallen om de duur van een experiment te bepalen

Materialen

♦

CBL 2™

♦

TI Grafische Rekenmachine

♦

6-inch verbindingskabel (of iedere andere lengte)

♦

Roestvrij stalen temperatuursensor en TI lichtsensor

♦

Elektrische voeding zoals bijvoorbeeld de TI-9920 AC adapter, of de CBL-EPA Externe Spanningsadapter van Vernier met een spanningsbron zoals bijvoorbeeld een 6-Volt batterij (Optioneel)

♦

TI-GRAPH LINK™ met kabel (Optioneel)

Opmerking: De spanningssensor kan worden gebruikt in combinatie met een zonnecel of in een circuit dat de geleiding meet als functie van veranderingen in het weer (de geleiding van een bananenbatterij wanneer de kamer opwarmt of afkoelt). Andere sensoren zijn speciaal ontworpen om weergegevens zoals de Barometrische Druk en de Relatieve Vochtigheid te meten. Raadpleeg de TI web site voor een lijst met alle beschikbare sensoren voor de CBL 2: op education.ti.com/cblprobes. Gebruik de TI-9920 AC adapter om stroom te leveren aan de CBL 2 voor lange termijn metingen, of gebruik de CBL-EPA Externe Spanningsadapter van Vernier om bepaalde sensoren van stroom te voorzien.

Natuurwetenschappelijke concepten

♦

Meten

♦

Ervaring met verschillende typen sensoren, en de eenheden waarin de gemeten waarden worden opgegeven (zoals bijvoorbeeld de temperatuur in Celsius en Fahrenheit)

♦

Ontwerp en uitvoering van een experiment

♦

Wetenschappelijke methode

♦

Thermodynamica

♦

Milieuwetenschap en de analyse van ecosystemen

Inleiding

In dit onderzoek zullen we een eenvoudig weerstation opzetten om gedurende een dag gegevens afkomstig van twee sensoren te verzamelen zodat we de weerpatronen beter kunnen begrijpen.

Alvorens te beginnen

Bespreek met je practicumpartner of in een kleine groep waarom het interessant is om weergegevens over een hele dag te verzamelen. Noteer de gedachten van de groep op een apart vel papier.

Stel binnen je groep een hypothese op over de verandering van de temperatuur en van de intensiteit van het licht gedurende het experiment. Noteer je hypothese.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Opstelling

We moeten de variabelen van het experiment zorgvuldig controleren. Let er op dat licht van straatlantarens of de hitte van een luchtuitlaat de gegevens niet kunnen beïnvloeden. Wanneer de apparatuur op een externe locatie geplaatst wordt, kan het van belang zijn om de opstelling tegen vocht te beschermen door haar in een zak te wikkelen, en misschien moet men er ook aan denken om haar tegen roof te beschermen.

Instelling van de sensoren

Sluit de roestvrij stalen temperatuursensor en de TI lichtsensor aan op respectievelijk Kanaal 1 en Kanaal 2 van de CBL 2. Sluit de CBL 2 aan op de rekenmachine.

Start het DataMate programma of toep. op de rekenmachine. De CBL 2 herkent de temperatuur- en lichtsensoren automatisch. Het DataMate programmma laadt ook een standaard experiment, maar we zullen de instellingen wijzigen.

Wijziging van de mode

Nu moeten we een geschikte gegevensverzameling MODE voor het experiment kiezen. Dit is een essentieel onderdeel van het ontwerp van het experiment. Wat is de meest zinvolle instelling voor ons experiment? Willen we één meting per seconde doen gedurende 24 uur? Of zouden we 1.000 meetpunten moeten verzamelen? Wat willen we eigenlijk bereiken met ons experiment?

♦

De rekenmachine heeft een beperkt geheugen, zodat we moeten opletten dat we niet meer punten verzamelen dan de rekenmachine kan verwerken. Op sommige TI rekenmachines kan een selectie van meer dan 180 punten problemen met de analyse veroorzaken. Enige nuttige “vuistregels”:

−

Wanneer je 1 sensor gebruikt, verzamel 180 of minder meetpunten.

−

Wanneer je 2 sensoren gebruikt, verzamel 90 of minder meetpunten.

−

Wanneer je 3 sensoren gebruikt, verzamel 60 of minder meetpunten.

♦

Verder moet je rekening houden met het type sensor. Het verzamelen van gegevens met een meetfrequentie van 50.000 meetpunten per seconde (één meting per 0,00002 seconden) is niet geschikt voor de meeste sensoren, en afgezien daarvan is het ook te snel voor het volgen van de temperatuurverandering die optreedt als en een koudefront voorbijtrekt.

In dit onderzoek willen we 90 meetpunten verzamelen met een tijdsinterval van 16 minuten.

Nadat DataMate de sensoren automatisch heeft herkend, druk op ¢ SETUP om naar het Instellingenscherm te gaan.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Druk op ` of h om te cursor naar MODE te bewegen en druk op

Kies £ TIME GRAPH.

We willen de tijdinstelling van het experiment wijzigen, dus

druk op £ CHANGE TIME SETTINGS.

We moeten nu de gepaste informatie voor de tijdinstellingen van het experiment invoeren. We zullen één meetpunt verzamelen per 16 minuten (960 seconden) tot een totaal van 90 punten.

960

Vul

in het veld TIME BETWEEN SAMPLES IN SECONDS in

en vul 90 in het veld NUMBER OF SAMPLES in.

Opmerking: we kunnen de tijdinstelling wijzigen wanneer we hierbij een fout hebben gemaakt. Het is belangrijk dat u de tijdinstelling zorgvuldig opgeeft.

We zijn nu gereed om ons experiment te starten. Druk op

OK om terug te keren naar het Instellingenscherm.

Druk op ¢ OK om terug te keren naar het DataMate Hoofdscherm.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Gegevens verzamelen

Breng de CBL 2 en de rekenmachine naar de plaats waar het experiment uitgevoerd zal worden.

Druk op £ START op het Hoofdscherm.

Het groene licht knippert op de CBL 2 en er klinkt een toon om aan te geven dat de CBL 2 gegevens aan het verzamelen is.

We willen de rekenmachine nu loskoppelen, zonder op te houden met meten.

Druk op

Koppel de rekenmachine los van de CBL 2. We zijn nu gegevens aan het verzamelen.

Opmerking: Wanneer het experiment loopt zal de groene LED op de CBL 2 knipperen om aan te geven dat de meting plaatsvindt. Na 24 uur wordt het experiment voltooid.

om QUIT BUT CONTINUE COLLECTING te kiezen.

De gegevens inlezen

Nadat het experiment voltooid is, volg de onderstaande procedure om de gegevens van de CBL 2 in de rekenmachine in te lezen.

Sluit de rekenmachine aan op de CBL 2.

Start het DataMate programma of toep.

Druk op  TOOLS op het DataMate Hoofdscherm.

Druk op £ RETRIEVE DATA.

Wanneer de gegevens eenmaal zijn overgebracht naar uw rekenmachine, worden de opties voor het bekijken van grafieken van de gegevens getoond.

Om een grafiek te bekijken met de Temperatuur als y-as, en de Tijd als x-as, druk op

of h om de cursor te verplaatsen naar CH1-TEMP(C), en druk vervolgens op

Bekijk de grafiek van de Lichtintensiteit als functie van de Tijd (CH2).

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Analyse

Uit de grafische en numerieke gegevens moeten we nu proberen een patroon af te leiden.

Is onze hypothese geldig voor de verkregen meetserie?

Wat leren de gegevens ons over de veranderingen in het weer gedurende de duur van het experiment?

Wat zouden we kunnen doen om de verschijnselen beter te verklaren?

Hebben we een relatie gevonden die verder onderzocht zou kunnen worden?

Verder onderzoek

Herhaal het onderzoek onder verschillende weersomstandigheden. Verzamel gegevens terwijl een koude- of een warmtefront over uw plaats heen trekt.

Gebruik verschillende sensoren, zoals sensoren voor relatieve vochtigheid of barometrische druk, om andere meer gecompliceerde aspecten van het weer te bestuderen.

Zoek op Internet naar temperatuurgegevens voor jouw plaats. Stemmen je gegevens overeen met de gegevens van het Web?

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Werkblad

Maak een schets van de opstelling van het apparaat, met inbegrip van de precieze plaatsing en richting van elke sensor in verhouding tot de "weer" factoren. Verzeker je ervan deze factoren te vermelden (zon, wind, ventilatoren voor warme of koude lucht, enz.)

Noteer het type sensor en de gebruikte eenheden voor iedere sensor in de onderstaande tabel:

Kanaal Sensor Eenheden

DIG/SONIC

Bereken de duur van het experiment in de meest geschikte eenheden.

Meetinterval (seconden per punt):

Aantal meetpunten:

Duur van het experiment:

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Maak een schets van je grafieken Tijd tegen Temperatuur en Tijd tegen Lichtintensiteit. Label alle assen. Zijn er nog andere grafieken die interessante informatie bevatten?

Hoe zou je het experiment wijzigen, met de opgedane ervaring, om de verbanden die je aan het onderzoeken bent beter te begrijpen? Overweeg of je extra of andersoortige sensoren nodig hebt, of je de tijdinstellingen voor de meting moet veranderen en of je beter een andere locatie en/of omgeving voor de experimentele opstelling kunt uitkiezen.

__________________________________________________________________________

Schrijf een verslag over je experiment aan de hand van de antwoorden op de vragen 1-5. Vertel een verhaal over de gegevens die je hebt verzameld. Wat gebeurde er tijdens het experiment dat de verzamelde gegevens kan verklaren? Verklaar onregelmatigheden in je meetserie, indien van toepassing.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Voor de docent

Theorie

Het ontwerp van het experiment is een kritisch onderdeel van dit onderzoek naar klimaatgegevens. Het controleren van de variabelen en de keuze van een tijdsduur en een meetfrequentie die geschikt zijn voor het soort meting en de eigenschappen van de sensor zijn essentieel. Gebeurtenissen zoals een front dat over de locatie trekt of de verschillen tussen dag en nacht (afkoeling door straling, enz.), het observeren van de seizoenen door het hele jaar lang gegevens te verzamelen, en diverse stormen (met inbegrip van orkanen en tornado's) kunnen interessant zijn voor het verrichten van metingen.

Typische gegevens van het experiment kunnen er als volgt uitzien:

Tijd (s) Temp (°C) Lichtintensiteit

960 23.8333 0.7882

2880 23.6429 0.718241

7680 23.7381 0.523911

14400 22.6136 0.196464

18240 21.5 0.01185

24960 20.093 0.00602

38400 18.5714 0.00602

44160 18.1905 0.00602

60480 17.8095 0.00602

62400 18 0.008935

68160 18.7619 0.078894

72960 20.186 0.452008

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Antwoorden

De schets moet de positie en de oriëntatie van elke sensor tonen alsmede alle mogelijke "bronnen" die de metingen van de sensoren kunnen beïnvloeden. Het zou nuttig kunnen zijn om een foto te nemen die dan op uw webpagina geplaatst kan worden.

De tabel voor de hierboven gebruikte instellingen zal er ongeveer als volgt uitzien:

In deze opstelling hebben wij gekozen: Meetinterval (seconden per punt): 960 seconden/punt Aantal meetpunten: 90 punten Duur van het experiment: 24 uur

Kanaal Sensor Eenheden

1 Temperatuur graden C

2 Lichtintensiteit Geen eenheden

(relatief)

3 Niet gebruikt

DIG/SONIC Niet gebruikt

De schetsen kunnen de Tijd langs de x-as hebben, maar het is misschien inzichtelijker om de gegevens van de twee sensoren tegen elkaar uit te zetten (zoals de temperatuur tegen de lichtintensiteit). Verder kan het nuttig zijn om twee yvariabelen als functie van de tijd te plotten (temperatuur en lichtintensiteit). Verzeker u ervan dat de eenheden worden vermeld in de labels langs de assen.

De antwoorden zullen verschillen afhankelijk van het experiment. Twee dingen om aandacht aan te besteden zijn: ten eerste, het aanpassen van de tijdinstelling om meer nuttige gegevens te kunnen verzamelen, en ten tweede het wel of juist niet gebruiken van bepaalde sensoren om de hypothese op één of twee variabelen te concentreren.

De antwoorden zullen verschillen.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

Verder onderzoek

U kunt natuurlijk alle sensoren gebruiken die u maar wilt voor dit weerstation experiment (bijvoorbeeld: een barometer, een relatieve vochtigheidsmeter, enz.). Sommige sensoren moeten gekalibreerd worden. Kies de kalibratieopties op uw Instellingenscherm terwijl uw cursor zich op het kanaal bevindt waaraan u de sensor heeft bevestigd.

Wanneer u de computer software TI InterActive!™ of TI-GRAPH LINK™ gebruikt, kunnen uw studenten grafieken en gegevens van hun experiment in hun prakticumverslagen opnemen. Bovendien, wanneer u TI InterActive! gebruikt kunnen uw studenten de locale temperatuurmetingen die ze van Internet hebben gehaald opnemen in hun rapporten. Bezoek

education.ti.com/interactive

voor meer informatie over TI InterActive!

Literatuur

Data Collection Activities for the Middle Grades with the TI-73, CBL, and CBR

Johnston and Young; Activity 5: Light and Day; TI Explorations™ Book.

Real-World Math with the CBL System: Activities Using the TI-83 and TI-83 Plus:

Brueningsen, Bower, Antinone, and Brueningsen-Kerner; Activity 21: And Now, the Weather...; TI Explorations Book.

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Appendix A: Algemene Informatie

Informatie over de Batterij en de Adapter

Vereiste spanning

De CBL 2™ is ontworpen om met vier AA (LR6) alkaline batterijen te werken.

De factoren die van invloed zijn op het levensduur van de batterijen zijn de netto tijd dat de CBL 2 metingen verricht en de hoeveelheid stroom die de aangesloten sensoren verbruiken gedurende uw experimenten. Wij bevelen het gebruik van een goedgekeurde spanningsadapter aan om de levensduur van de batterijen in de klas te verlengen.

Bij langdurige experimenten in het veld kunt u een externe zaklantaarnbatterij van 6 Volt met de CBL 2 verbinden. (Raadpleeg het onderdeel Aansluiting van een externe 6-Volt batterij op bladzijde A-2.)

Wanneer de batterijen te vervangen

De batterijen moeten vervangen worden wanneer het pictogram dat aangeeft dat de batterijen bijna uitgeput zijn in de hoek rechtsonder in het scherm verschijnt, wanneer u het DataMate programma gebruikt.

U kunt bovendien op ieder gewenst moment de batterijen controleren door de optie ¤ CHECK BATTERY te kiezen op het DataMate Tools scherm.

Opmerking: Sla verzamelde gegevens op voordat u de batterijen verwijdert. Alle verzamelde gegevens gaan verloren wanneer de batterijen worden verwijderd. (Het FLASH geheugen van de CBL 2 gaat niet verloren.)

Aanbevolen Batterijen

♦

Vier alkaline batterijen van 1.5-Volt, formaat AA (LR6).

♦

Een 6-Volt batterij van het lantaarn type. Aanbevolen voor langdurende experimenten die in het veld worden uitgevoerd en een grote hoeveelheid stroom nodig hebben (wanneer u bijvoorbeeld een bewegingsdetector gebruikt). Raadpleeg het onderdeel Aansluiting van een externe 6-Volt batterij op bladzijde A-2 voor instructies.

Voorzorgsmaatregelen bij het batterijen vervangen

Neem de volgende voorzorgsmaatregelen in acht wanneer u batterijen verwisselt:

♦

Houd de batterijen buiten het bereik van kinderen.

♦

Gebruik geen oude samen met nieuwe batterijen. Gebruik geen verschillende merken batterijen tegelijkertijd (of verschillende types van het zelfde merk).

♦

Gebruik geen oplaadbare samen met niet oplaadbare batterijen.

♦

Installeer de batterijen in overeenstemming met de polariteitsindicaties (+ en N).

♦

Plaats geen niet oplaadbare batterijen in een batterijlader.

♦

Gooi gebruikte batterijen meteen weg op de daarvoor bestemde plaats.

♦

Verbrand of open batterijen nooit.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

A-1

Installatie van de AA (LR6) batterijen

Volg de onderstaande procedure om de batterijen te vervangen:

Houdt de CBL 2™ rechtop, duw de grendel op de batterijhouder naar beneden met uw vinger en verwijder het deksel.

Vervang alle vier AA (LR6) alkaline batterijen. Verzeker u ervan dat hun plaatsing overeen komt met de polariteit (+ en N) zoals aangegeven in het batterijvak.

Plaats het deksel weer terug.

Aansluiting van een optionele wisselspanningadapter

Sluit een uiteinde van een goedgekeurde adapter aan op de externe spanningsingang die zich linksonder op de zijkant van de CBL 2 bevindt.

Steek het andere uiteinde van de adapter in een stopcontact.

Goedgekeurde wisselspanningadapters

De CBL 2 kan op de spanning van een externe wisselstroom-gelijkstroomadapter werken als die een afgeregelde 6 Volt gelijkspanning levert wanneer hij wordt aangesloten op een stopcontact.

De stroombron van Texas Instruments model AC-9920 is een goedgekeurde wisselstroom-gelijkstroomadapter die is goedgekeurd voor gebruik met de CBL 2. De elektrische voeding model AC-9201 kan ook gebruikt worden met de CBL 2. Het gebruik van andere adapters kan leiden tot radiofrequente interferentie en/of een onbevredigende werking.

Neem a.u.b. contact op met uw lokale verkoper of distributeur van Texas Instruments om een adapter te bestellen.

Het maken van een adapterkabel voor een externe batterij

Om een externe batterij adapter kabel te maken heeft u een stekker nodig, formaat 16 stroomdraad (ongeveer 2 meter lang), en twee “krokodillebek”-stekkers.

Opmerking: Bij het ter perse gaan van dit document is de Coaxiale DC stekker #274-1569 (5,5mm O.D., 2,1mm I.D.) van Radio Shack™ of equivalent een geschikte stekker.

Merk één stuk stroomdraad met een lengte van 1 meter met zwart (aarde) en soldeer deze vast aan de geïsoleerde pen van de stekker.

Merk het andere stuk stroomdraad met een lengte van 1 meter met rood en soldeer deze vast aan de buitenkant van de stekker.

Bevestig een “krokodillebek” aan het andere uiteinde van elke draad.

A-2 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Aansluiting van een externe 6-Volt batterij

Sluit een uiteinde van de externe batterij adapter aan op de externe spanningsingang die zich linksonder op de zijkant van de CBL 2™ bevindt.

Verbind de rode kabel met het positieve (+) uiteinde van de batterij. Verbind de zwarte kabel met het negatieve (-)uiteinde van de batterij.

Foutmeldingen

Problemen met DataMate oplossen

De onderstaande schermen kunnen verschijnen tijdens het gebruik van het DataMate programma.

Scherm Uitleg

Dit scherm verschijnt wanneer er teveel tijd is verstreken op een bepaald scherm zonder dat er activiteit is geweest. Deze timer functie maakt gebruik van de Automatic Power Down™ (APD™, Automatisch Uitschakelen) functie van de rekenmachine en de CBL 2 om de batterijen te sparen.

♦

Druk op ¢ YES (JA) om met het programma verder te gaan.

♦

Druk op £ NO (NEE) om het programma te verlaten.

Dit scherm verschijnt wanneer de CBL 2 niet met de rekenmachine is verbonden of wanneer de batterijen van de CBL 2 bijna op zijn.

♦

Controleer de verbinding tussen de CBL 2 en uw TI rekenmachine. Druk de stekker van de verbindingskabel stevig in het contact en kies vervolgens 1: INTERFACE.

♦

Controleer de batterijen van de CBL 2. Verbreek de verbinding tussen de rekenmachine en de CBL 2; druk vervolgens op TRANSFER op de CBL 2. Wanneer de CBL 2 geen geluid maakt en de rode LED niet doet oplichten, vervang dan de batterijen in de CBL 2.

Wanneer u 1: INTERFACE kiest zonder het probleem te hebben verholpen, verschijnt het scherm LINK ERROR (verbindingsfouten).

Controleer de verbinding en de batterijen zoals hierboven uitgelegd en druk vervolgens op ENTER.

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

A-3

Scherm Uitleg

Dit scherm verschijnt als:

♦

De CBL 2™ gegevens heeft verzameld die niet zijn opgehaald door de rekenmachine.

♦

De gebruiker DataMate verlaat terwijl het proces van gegevens verzamelen nog bezig is (bijvoorbeeld door op ON (AAN) te drukken) en DataMate opnieuw opstart.

Druk op ENTER. Kies vervolgens één van de volgende mogelijkheden:

♦

Druk op  TOOLS en vervolgens op £ RETRIEVE DATA om de gegevens op te halen.

♦

Druk op CLEAR om de gegevens te wissen en de CBL 2 te resetten.

Het hoofdscherm van DataMate toont een sensor (geen autoID sensor) behorend bij een eerder experiment, hoewel de sensor niet langer aangesloten is. (Het scherm links toont bijvoorbeeld een sensor voor Relatieve Vochtigheid ook al is die sensor verwijderd en DataMate opnieuw gestart.)

Druk op

om de CBL 2 te resetten en terug te keren naar de uitgangssituatie. (In het algemeen, wanneer u iets op het scherm ziet dat niet in orde lijkt te zijn, druk op

om te resetten.)

Dit scherm verschijnt wanneer de CBL 2 wordt losgekoppeld van de rekenmachine en wordt gebruikt voor een andere taak of wanneer de spanning van de CBL 2 daalt. Wanneer de CBL 2 en de rekenmachine weer worden verbonden controleert de rekenmachine niet altijd opnieuw wat de instelling van de sensoren is, hetgeen tot deze fout leidt.

Druk op

om te resetten, en stel het kanaal opnieuw in.

A-4 A

AN DE SLAG MET HET

CBL 2™-

SYSTEEM

EXAS INSTRUMENTS INCORPORATED

Texas instruments CBL 2 User Manual [nl]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual

Inhoud

Gegevens verzamelen met behulp van het CBL 2™-systeem

Inleiding

Korte kennismaking

Korte kennismaking met DataMate

Gegevens verzamelen met de korte instelprocedure

Experimenten opslaan en oproepen

Het CBL 2™-systeem met andere programma's gebruiken

Programma's opslaan en oproepen met DATADIR

DataMate schermoverzicht

Activiteit 1 – Tel ze op!!

Inleiding

Opstelling

Gegevens verzamelen

Analyse

Verder onderzoek

Werkblad

Voor de docent

Verder onderzoek

Activiteit 2 – Licht van verre

Inleiding

Opstelling

Gegevens verzamelen

Verder onderzoek

Werkblad

Voor de docent

Inleiding

Opstelling

Gegevens verzamelen

Analyse

Verder onderzoek

Werkblad

Voor de docent

Activiteit 4 – Fruitbatterij

Inleiding

Deel 1

Deel 2

Werkblad

Informatie voor de docent

Voorbeeld antwoorden

Activiteit 5 – Lichten uit!

Inleiding

Deel 1

Werkblad 1

Deel 2

Werkblad 2

Voor de docent

Activiteit 6 – Dag en nacht

Inleiding

Opstelling

Analyse

Verder onderzoek

Werkblad

Voor de docent

Appendix A: Algemene Informatie

Informatie over de Batterij en de Adapter

Aansluiting van een optionele wisselspanningadapter

Het maken van een adapterkabel voor een externe batterij

Foutmeldingen