Ma­te­ria­li­en

Mess­wert-Er­fas­sung mit dem Ver­nier-Sys­tem

Vor­be­mer­kun­gen:

Neben den Mess-Sys­te­men von Ver­nier ste­hen ei­ni­ge wei­te­re für den na­tur­wis­sen­schaft­li­chen Un­ter­richt gut ge­eig­ne­te Sys­te­me zur Ver­fü­gung:

• All­Chem­Misst (Kap­pen­berg),
• Cassy (LD),
• …

Im Fol­gen­den wird auf die Mess­wert-Er­fas­sung von Ver­nier ein­ge­gan­gen.

• Sen­so­ren:
  Mit dem Ver­nier-Sys­tem steht eine große An­zahl an Sen­so­ren für die Fach­be­rei­che Bio­lo­gie, Che­mie und Phy­sik aber auch Geo­gra­fie zur Ver­fü­gung, z.B.
  • Span­nung und Strom­stär­ke,
  • Leit­fä­hig­keit,
  • pH-Wert,
  • Tem­pe­ra­tur,
  • Druck,
  • Blut­druck,
  • Sen­so­ren zur quan­ti­ta­ti­ven Be­stim­mung ver­schie­de­ner Stof­fe (Koh­len­stoff­di­oxid, Sau­er­stoff in Lö­sung, div. Ionen in Lö­sung,
  • …
• Mess­wert­er­fas­sungs- und Aus­wer­tungs-Mög­lich­kei­ten:
  • Com­pu­ter über die USB-Schnitt­stel­le,
  • Gra­fik­fä­hi­ger Ta­schen­rech­ner GTR (Texas In­stru­ments TI72 und höher)
  • Com­pu­ter-Al­ge­bra-Sys­tem CAS – Hand­held von Texas In­stru­ments (TI-NSpi­re),
  • Lego NXT (über Ad­ap­ter),
  • Lab­Quest oder Lab­Quest Mini.
• Er­fas­sungs­va­ri­an­ten:
  
  Es kön­nen Ein­ka­nal-Mes­sun­gen (Er­fas­sung einer Mess­grö­ße), Mehr­ka­nal-Mes­sun­gen (Er­fas­sung meh­re­rer Mess­grö­ßen) sowie Ein- oder Mehr­ka­nal-Mes­sun­gen in Kom­bi­na­ti­on mit einem di­gi­ta­len Ein­gang (z.B. Trop­fen­zäh­ler) durch­ge­führt wer­den. Bei Mehrk­an­nal­mes­sun­gen ste­hen i.A. bis zu drei Ein­gän­ge (Ka­nä­le CH) zur Ver­fü­gung.
  
  Die Kom­bi­na­ti­on von Sen­so­ren und Wand­lern und Er­fas­sungs-Sys­te­men (mit Soft­ware) zeigt Abb.1: Über­sicht (se­pa­ra­tes Blatt).
  
  Auch die Soft­ware, die ggf. zur Über­tra­gung der Daten auf den Com­pu­ter be­nö­tigt wird, ist in Abb.1: Über­sicht an­ge­ge­ben (TI Con­nect oder NSpi­re CAS Teacher Soft­ware).

Die Er­fas­sungs-Mög­lich­kei­ten zeigt die fol­gen­de Ta­bel­le:

*TI83P­lus oder höher, **TI73 oder höher, ***TI-NSpi­re

1. Kos­ten:
   
   Für Schu­len sind die Mess-Sys­te­me er­schwing­lich und kön­nen schritt­wei­se er­wei­tert wer­den. Die Soft­ware für den Com­pu­ter (Log­ger­Pro) muss ein­mal er­wor­ben wer­den und steht dann der gan­zen Schu­le (Leh­rer und Schü­ler) zur Ver­fü­gung. Up­dates sind kos­ten­frei und kön­nen über das In­ter­net ein­ge­spielt wer­den. Die ak­tu­el­le Ver­si­on 3.8.4 ist bei der Ver­wen­dung des Lab­Quest­Mi­ni not­wen­dig, Lab­Quest-Sys­te­me ar­bei­ten auch mit frü­he­ren Ver­sio­nen zu­sam­men.
2. Ein­satz­mög­lich­kei­ten (Bei­spie­le):
• Säure-Base-Ti­tra­tio­nen (Leit­fä­hig­keit, Tem­pe­ra­tur, pH)
• Fäl­lungs-Ti­tra­tio­nen (Leit­fä­hig­keit),
• Re­ak­ti­ons­ent­hal­pi­en (Neu­tra­li­sa­ti­ons- und Ver­bren­nungs­ent­hal­pi­en),
• Re­ak­ti­ons­ge­schwin­dig­kei­ten (Druck-Mes­sun­gen),
• Tem­pe­ra­tur-Mes­sun­gen (spe­zi­fi­sche Wär­me­ka­pa­zi­tät)
• …

Die Wei­ter­ver­ar­bei­tung und Aus­wer­tung der Daten kann in einer Ta­bel­len­kal­ku­la­ti­on (Excel oder Calc) er­fol­gen:

• Zeich­nen und Aus­dru­cken der Gra­phen,
• Aus­wer­tung der Mess­rei­hen (dif­fe­ren­zi­el­le Än­de­rung),
• Si­mu­la­ti­on der Mess­rei­hen (Säure-Base über KS),
• …

Vor­be­mer­kun­gen: Her­un­ter­la­den [doc] [53 KB]

Vor­be­mer­kun­gen: Her­un­ter­la­den [pdf] [307 KB]