Regelungstechnische Experimente
Helligkeitsregelung
Bei der Helligkeitsregelung wird die Lichtstärke im Inneren der Box über einen Helligkeitssensor erfasst.
Der gewählte Regler verarbeitet diesen Messwert und passt die Leistung der Halogenlampe so an, dass die gewünschte Helligkeit stabil erreicht wird. Im Beispiel ist die Helligkeitsregelung mit einem PI-Regler zu sehen.
Temperaturregelung
Bei der Temperaturregelung misst ein Temperatursensor kontinuierlich die aktuelle Temperatur. Der gewählte Regler vergleicht diesen Wert mit der Solltemperatur und steuert die Halogenlampe, die hier als Heizelement fungiert, so dass die gewünschte Temperatur erreicht wird. Als Störer kann der Lüfter über den Schalter aktiviert werden. Im Beispiel ist die Temperaturregelung mit einem Zweipunktregler zu sehen.
Drehzahlregelung
Bei der Drehzahlregelung wird das Tachosignal des Lüfters eingelesen und vom Regler dazu benutzt, die Motorleistung so anzupassen, sodass die gewünschte Drehzahl erreicht wird.
Erweiterungen Regelungstechnik
Schwebende Kugel
Bei der Schwebenden Kugel misst ein Time of Flight Sensor kontinuierlich die aktuelle Höhe der Kugel. Der gewählte Regler vergleicht diesen Wert mit der Sollhöhe und steuert den Lüfter so, dass die gewünschte Höhe erreicht wird.
Erweiterungen Messtechnik
DAQ-Erweiterung
Die Data Acquisition (DAQ) Erweiterung ist eine integrierte Messbox, die direkt an EVA-aha angeschlossen werden kann, um dynamische Schaltkreise zu vermessen. Die DAQ-Box enthält eine symmetrische Spannungsquelle von +/-12 V, mit der sich beispielsweise ein Operationsverstärker versorgen lässt. Außerdem integriert die Erweiterung je einen Analog-Digital- und einen Digital-Analog-Wandler. So kann über die EVA-aha-Oberfläche ein analoges Ausgangssignal konfiguriert werden und ein analoges Eingangssignal gemessen werden, um beispielsweise das dynamische Verhalten einer Filterschaltung zu untersuchen.
Antriebstechnische Experimente
Demonstrator Schrittmotor
Der Demonstrator wird unkompliziert über einen Stecker angeschlossen und kann nach der Auswahl des entsprechenden Experiments entweder manuell (d.h. mit Einzelschritten je Klick) oder automatisch (mit einer gewünschten Frequenz) gesteuert werden. Integrierte LEDs veranschaulichen zudem die Bestromung und den Magnetisierungszustand der Spulen.
Demonstrator BLDC
Der Demonstrator für einen bürstenlosen Gleichstrommotor (engl. brushless direct current, BLDC) wird ebenfalls einfach über einen Stecker angeschlossen und illustriert die Funktionsweise einer permanenterregten Synchronmaschine. Auch hier zeigen Leuchtdioden unter den Spulen den jeweiligen Magnetisierungszustand an und machen so die Bewegung des Rotors begreiflich.
Experimente für Physik und Chemie
Durch die integrierten Schnittstellen lässt sich eine Vielzahl an Sensoren an EVA-aha anschließen. Vom Feuchtigkeits- und Hall-Sensor bis hin zum Gassensor zur Messung des Alkoholgehalts, um nur einige zu nennen.
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