Aufgabe Vorschlag B - 2.1 - Sensorschaltungen und Messbrü… · Abitur Hessen Mechatronik LK 2022

Sensorschaltung zur Temperatursteuerung (Material 2)

Die Kabine des Lackierautomaten ist mit zwei gleichen Temperatursensoren ausgerüstet, um die Temperatur während des Lackierens zu überwachen. Ein Temperatursensor R3 ist in der Nähe des Heizgebläses installiert, der zweite Sensor R5 befindet sich weiter entfernt in der Kabine. Sobald das Heizsystem in Betrieb geht, erreicht der Sensor R3 schneller die gewünschte Temperatur als der weiter entfernte Sensor R5. Die Summe der beiden Sensorsignale liefert die Information, dass die Kabine vollständig auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt ist (Material 2).

http://www.farnell.com/datasheets/1503771.pdf (abgerufen am 25.2.2021)

https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/bc447-d.pdf (abgerufen am 25.2.2021)

2 Sensorschaltung zur Temperatursteuerung

Die Kabine des Lackierautomaten ist mit zwei gleichen Temperatursensoren ausgerüstet, um die Temperatur während des Lackierens zu überwachen. Ein Temperatursensor R3 ist in der Nähe des Heizgebläses installiert, der zweite Sensor R5 befindet sich weiter entfernt in der Kabine. Sobald das Heizsystem in Betrieb geht, erreicht der Sensor R3 schneller die gewünschte Temperatur als der weiter entfernte Sensor R5. Die Summe der beiden Sensorsignale liefert die Information, dass die Kabine vollständig auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt ist (Material 2).

2.1

Im Folgenden sei die Temperatur $25^\circ\text{C}$. Bestimmen Sie mithilfe der Sensordaten (Abbildung 2.2) den Widerstand $R_4$ der Messbrücke bei einem Sensorstrom von $1\text{ mA}$. Berechnen Sie den Spannungsbereich an $R_3$, welcher mit $R_1$ einstellbar ist.

Hinweis: Der Strom in den Operationsverstärker (OP) kann vernachlässigt werden.