Kursmaterial · Storycard

Die Storycard zu Teil 3. Zwei Seiten: vorne Story, Akzeptanzbedingungen, Sprintziel und „Die Lage ändert sich“, hinten Anschluss, Kompetenzmodell und Retrospektive. Druck sie doppelseitig aus und leg sie neben das Tabellenbuch.

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Teil 3 von 6⏱ 10 hSprint 2 · Meilenstein M2 (mit Teil 4)

Ein Vielfachmessgerät zeigt 22,4 V und sagt: fast in Ordnung. Das Oszilloskop zeigt, was in diesen 22,4 V steckt. Und die Lichtschranke zeigt, was die Brücke anrichtet.

Einstiegsbild Teil 3: Zwei Messgeräte an derselben Stelle, der Servicebuchse -X3 der Gate-Anzeige J 07, morgens um 6:10 Uhr. Links das Vielfachmessgerät: Es zeigt 22,4 V und sagt, fast in Ordnung. Rechts das Oszilloskop: Die Spannung schwankt, die Täler reichen unter die Abschaltschwelle 21,0 V. Unten rechts die Lichtschranke in der Boarding-Schleuse mit Sender -E6 und Empfänger -B5. Daneben die Fluggastbrücke mit ihrem Umrichter: Wenn sie nachführt, zählt die Lichtschranke falsch.Teil 3 · Am Messplatz: Was verbirgt der Mittelwert?Zwei Messgeräte an derselben Buchse -X3 der Gate-Anzeige J 07, morgens um 6:10 UhrServicebuchse -X324 V, Sekundärseite22,4DCVCOMVVielfachmessgerät: fast in Ordnung?Schwelle 21,0 VOszilloskop: Täler unter 21 VBoarding-Schleuse-E6-B5InfrarotFährt die Fluggastbrücke,zählt die Lichtschranke falsch.Umrichter -T20 der Brücke
Teil 3 auf einen Blick: Vielfachmessgerät und Oszilloskop an der Servicebuchse -X3 der Gate-Anzeige J 07 um 6:10 Uhr, daneben die Lichtschranke in der Boarding-Schleuse und die Fluggastbrücke. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Schritt 1 von 5. Du siehst dir die ersten Oszillogramme an und planst mit deinem Team die Messungen an Anzeige und Lichtschranke.

Danach: Lernangebot 5 · Signale mit dem Oszilloskop messen

Agil arbeiten · Sprint 2

Eure Storycard für Teil 3

Druckt sie doppelseitig aus, bevor ihr loslegt. Im Planning schreibt ihr euer Sprintziel in eigenen Worten auf und ergänzt eigene Kriterien. Am Ende prüft das andere Team gegen die Akzeptanzbedingungen, danach haltet ihr eure Retrospektive.

1 Planning2 Arbeiten mit Daily3 Review4 Retrospektive

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Das lernst du in Teil 3

OszilloskopAblenkkoeffizientZeitbasisTriggerAC- und DC-KopplungTastkopf 10:1WelligkeitFototransistorArbeitswiderstandKomparatorStörabstand

Lernangebot 5 · Signale mit dem Oszilloskop messen →Lernangebot 6 · Die Lichtschranke analysieren →

Karte „Vom Netzstecker bis zum Bild“: Die ganze Gate-Technik auf einer Seite: vom Netzstecker über die Netzteile bis zu Bild, Leseeinheit und Lichtschranke, mit Kennzeichen und Messpunkten. Die Karte steht im Wissensspeicher, Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben jede Aufgabe.

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Ein Vielfachmessgerät zeigt einen Mittelwert. Was dazwischen passiert, sieht nur das Oszilloskop.

Check-in: Wo ist dir das schon begegnet?

Klick bei jedem Punkt an, wo er dir schon begegnet ist: im Betrieb, privat oder in einem früheren Lernfeld. Das ist keine Bewertung.

Wozu der Check-in?

Hier stehen die Punkte, um die es in diesem Teil geht. Es geht darum, wo dir das schon begegnet ist: ein Oszilloskop in der Werkstatt, eine Lichtschranke an einer Garage, ein Rauchmelder, ein Tor aus Lernfeld 3. Das zählt.

Darum geht es

Als Elektronikerin oder Elektroniker für Betriebstechnik möchte ich Spannungen und Signale an der Gate-Anzeige und an der Lichtschranke mit dem Oszilloskop messen und beurteilen, damit ich sehe, was ein Vielfachmessgerät verbirgt, und eine Spur zur Ursache bekomme.

Drei Oszilloskopbilder der Spannung an MP4. Bild A: Gleichspannungskopplung, 5 V je Teilung, 5 ms je Teilung, um 6:10 Uhr. Bild B: Wechselspannungskopplung, 1 V je Teilung, 5 ms je Teilung, um 6:10 Uhr, die Welligkeit reicht über 3,6 Teilungen, eine Periode über 2 Teilungen. Bild C: dieselbe Einstellung um 16:00 Uhr, die Welligkeit reicht über 1,4 Teilungen.Ausgang 24 V der Gate-Anzeige an J 07, gemessen an MP4Messreihe der Frühschicht · Last 4,9 A · UnterrichtswerteA · 06:10 Uhr, DC-KopplungKanal 1: 5 V/Teilung, DCZeitbasis: 5 ms/TeilungNulllinie: unterste LinieB · 06:10 Uhr, AC-KopplungKanal 1: 1 V/Teilung, ACZeitbasis: 5 ms/TeilungNulllinie: MitteC · 16:00 Uhr, AC-KopplungKanal 1: 1 V/Teilung, ACZeitbasis: 5 ms/TeilungNulllinie: Mitte
Drei Oszilloskopbilder der Spannung am Ausgang 24 V (MP4) der Gate-Anzeige an J 07 unter Last. A: 6:10 Uhr, DC-Kopplung, 5 V je Teilung, 5 ms je Teilung, Nulllinie unten. B: 6:10 Uhr, AC-Kopplung, 1 V je Teilung, 5 ms je Teilung, Nulllinie in der Mitte. C: 16:00 Uhr, gleiche Einstellung wie B. Die Werte liest du in Aufgabe 5.2 und 5.3 ab. Unterrichtswerte. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Die Lage

Am Messplatz und morgens an J 07 hat die Meisterin die 24 V der Gate-Anzeige gemessen. Das Vielfachmessgerät zeigte 22,4 V. Die Oszillogramme oben zeigen mehr. Eure Aufgabe: ablesen, verstehen, eine Messreihe auswerten.

Bei der Lichtschranke ist es ähnlich: Beim Boarding scheint alles normal, bis die Brücke nachführt. Euer Ergebnis ist der erste Teil von Meilenstein M2: ein Messbericht zu 24 V und Lichtschranke.

Das kennst du schon aus Lernfeld 1 und 3

Lernfeld 1: Vielfachmessgerät, Spannung messen, Messbereiche. Lernfeld 3 „Tor 4 macht zu“: Sensoren und Schaltsignale am Tor.

Erst schätzen, dann arbeiten

Das Vielfachmessgerät zeigt am Ausgang der Anzeige 22,4 V. Was meinst du, wie tief fällt die Spannung zwischendurch wirklich: 22 V, 21 V, 20 V oder noch tiefer? Schreib deine Schätzung auf.

Dein Weg in 11 Schritten

1Oszilloskop einstellen
2Sicher anschließen
3Ablesen
4Messreihe
5Vergleichen
6Lichtschranke verstehen
7Rechnen
8Komparator
9Signal ablesen
10Störquelle eingrenzen
11Messbericht

Mehr zu diesem Teil

Dein Weg im Einzelnen
  1. Oszilloskop einstellen
    Ablenkkoeffizient, Zeitbasis, Kopplung, Trigger.
  2. Sicher anschließen
    Tastkopf, Masse, Primärseite tabu.
  3. Ablesen
    Mittelwert, Welligkeit, Periode, kleinster Wert.
  4. Messreihe
    Welligkeit über der Temperatur.
  5. Vergleichen
    mit der Abschaltschwelle und mit J 12.
  6. Lichtschranke verstehen
    Sender, Empfänger, Arbeitswiderstand.
  7. Rechnen
    Ströme und Spannungen der Lichtschranke.
  8. Komparator
    Vergleichsspannung und Schaltverhalten.
  9. Signal ablesen
    Pegel, Dauer, Störspitzen.
  10. Störquelle eingrenzen
    Frequenz der Spitzen.
  11. Messbericht
    Aufbau, Einstellungen, Werte, Urteil.
Fertig bist du, wenn …

Fertig seid ihr, wenn die Projektleitung den Messbericht abzeichnet; zusammen mit Teil 4 ist das Meilenstein M2:

  • Die Einstellungen jedes Oszillogramms sind angegeben und begründet.
  • Mittelwert, Welligkeit, Periode und kleinster Wert der 24 V sind abgelesen.
  • Die Messreihe ist als Kennlinie dargestellt und mit 21,0 V und 22,0 V verglichen.
  • Der Messaufbau ist sicher (Masse, Tastkopf, Primärseite).
  • Ströme und Spannungen der Lichtschranke sind berechnet.
  • Die Vergleichsspannung des Komparators ist berechnet und das Schaltverhalten erklärt.
  • Pegel, Dauer und Störspitzen sind abgelesen, die Störquelle ist über die Frequenz eingegrenzt.
  • Der Störabstand ist bestimmt und beurteilt.
Das brauchst du dafür
  • Anlagendaten C und E, Stromlaufplan der Lichtschranke, Oszillogramme
  • Lernangebot 5 und 6
  • Tabellenbuch, Taschenrechner, Millimeterpapier
Das kommt in deinen Wissensspeicher

Ein Blatt „Was zeigt das Oszilloskop?“: die vier Einstellungen und ihre Wirkung, die Regel Teilungen mal Einstellung, AC und DC im Vergleich, die Messreihe als Kennlinie, die Formeln der Lichtschranke und der Störabstand.

Zusätzlich: drei Prüffragen für die Expertenrunde formulieren, eine Wissensfrage, eine Rechen- oder Messfrage, eine Begründungsfrage.

Ausblick: Lernfeld 11

In Lernfeld 11 messt ihr an Feldbussen: Dort sind Störspitzen und Pegel genau so wichtig, nur schneller.

Für Lehrkräfte
Für Lehrkräfte: Sprint 2 · 10 h · Stunden als Vorschlag: Auftrag 0,5 h, Lernangebot 5 4,5 h, Lernangebot 6 4 h, Lösungen und Kontrolle 1 h. Lernziele: 3.1 Oszilloskope einstellen und sicher anschließen; 3.2 Signalverläufe ablesen und beurteilen; 3.3 Sensorbaugruppen mit Fototransistor und Komparator analysieren und berechnen; 3.4 Störabstände bestimmen. Rahmenlehrplan LF 6: Messwerte und Signalverläufe aufnehmen und im Hinblick auf eine betriebssichere Funktion beurteilen; Inhalte analoge Baugruppen, Mess- und Prüfverfahren. Laborvorschlag: Oszilloskop an einem Netzteil mit Elko 100 µF und 1.000 µF, AC- und DC-Kopplung; Lichtschranke mit IR-LED, Fototransistor und Komparator auf dem Steckbrett.