Automaten (automatische machines)

Overal zijn automaten. Neem bijvoorbeeld de flitspaal die de snelheid van de auto meet of een frisdrankautomaat op school, maar hoe zit een automaat nu eigenlijk in elkaar en hoe kan een automaat aan onze wensen voldoen.

Automaten

De flitspaal uit de inleiding meet de snelheid van de auto en controleert of de snelheid niet groter is dan de toegestane snelheid. Is dat wel zo, dan maakt hij een foto van de auto waarop ook de snelheid staat afgebeeld. De computer zoekt het adres op van de overtreder en automatisch ploft er een rekening op de mat. Zo'n flitspaal is een goed voorbeeld van een automaat.

Een automaat (voorbeeld een flitspaal) doet zijn werk in 3 stappen:

1. De eerste stap is waarnemen. De snelheid wordt gemeten met een sensor. Van deze meting wordt een elektrisch signaal gemaakt.
2. Dan wordt het signaal verwerkt. De snelheid wordt vergeleken met de ingestelde waarde: meestal iets meer dan de maximale toegestane snelheid. Is de snelheid te groot dat gaat een signaal naar de camera. Dit is de taak van de verwerker.
3. Tenslotte wordt er een foto met de snelheid gemaakt en gaat de foto naar de politie. Deze taak is voor de uitvoerder, de actuator.

Deze 3 stappen zijn bij elke automaat te onderscheiden.

Ook ons lichaam zit vol met automaten. Wanneer je tegen de zon in kijkt, word gewaarschuwd door pijn. Je knijpt je ogen dicht, om de lichtsterkte kleiner te maken. Eerst doet ons lichaam een waarneming. Die waarneming wordt beoordeeld in ons hoofd. En als het nodig is, volgt er actie.

Meten, sturen en regelen

In een diepvrieskast moet de temperatuur laag blijven. Daartoe meet een temperatuursensor in de kast de temperatuur. Het signaal dat de sensor afgeeft wordt omgezet in een getal op een display aan de voorkant van de diepvrieskast. Na de waarneming en de verwerking krijg je een meetresultaat (in °C) te zien. Dit is een meetsysteem.

Soms blijft de deur per ongeluk te lang open staan. Wanneer de temperatuur boven een kritieke waarde komt, klinkt er een geluidssignaal en gaat de temperatuur op de display knipperen. Na de waarneming en de verwerking krijg je een actie. Dit is een stuursysteem.

In de vriezer varieert de temperatuur altijd iets. Als de temperatuur te hoog wordt, schakelt de verwerker het koelmechanisme in, waardoor de temperatuur weer daalt. Zo kan de temperatuur ingesteld worden op -18 °C, maar variëren tussen -19°C en -17°C. Na de waarneming en de verwerking volgt niet alleen een actie, maar deze actie beïnvloed de gemeten grootheid. Er is sprake van terugkoppeling. Dit is een regelsysteem.

Automaten in het dagelijks leven

Zwaar en vuil werk gebeurt tegenwoordig veel met automatische machines. Thuis verdwijnt de afwas in de afwasautomaat. Het leven is er ook veiliger op geworden. In huis hangt een rookmelder die bij een spoortje van rook alarm slaat. In ziekenhuizen bewaken automaten patiënten dag en nacht.

De maairobot zorgt ervoor dat het gras nooit te lang is. Langs de randen van het grasveld ligt een bergenzingkabel. Zo weet de maairobot waar het grasveld ophoudt. Als zijn sensoren hoog gras detecteren, begint hij te maaien. De energie haalt hij uit een accu. Als de accu voor de helft leeg is gaat hij o zoek naar de oplader. Je hoeft er niet meer naar om te kijken. Automatisering biedt niet alleen maar voordelen. Veel mensen worden bij bedrijven overbodig. Een robot kan het werk namelijk sneller en goedkoper doen en is ook nooit ziek. Een ander nadeel kan zijn dat de maatschappij als gevolg van automatisering onpersoonlijker wordt. Als je telefoneert naar een bedrijf, word je vaak door keuzemenu's lang aan de lijn gehouden.