Wie schalte ich ein Drucksensor mit einer Lampe?
Hey,
Ich will an einen Schlauch einen Drucksensor anschließen und mit einem ca. 13m langen Kabel eine LED zum leuchten bringen. Wo muss ich dann meine Stromversorgung 12V abklemmen an den Sensor? Wie funktioniert das mit der Signalverarbeitung, gibt es da Drucksensoren die ich an einer Lampe anschließen kann?
Danke für eure Hilfe.
2 Antworten
Das einfachste ist eine "Druckdose" aus einer sehr alten Waschmaschine zu benutzen. Damit misst die Maschine ob genug Wasser drin ist. Der Schlauch drückt auf eine Membrane die einen Taster betätigt.
Diese Druckdosen können sogar direkt 230V schalten und die Empfindlichkeit kann man mit einer Stellschraube einstellen.
Ich habe damit früher oft "Dinge" gebaut die auf über den Schlauch fahrende Autos reagieren. So was gab es früher bis in die 1980er mit einer durch den Druckstoß betätigten Glocke die den Tankwart auf die Kunden aufmerksam macht.
Das Problem ist hier natürlich, dass der Druck im Schlauch langsam verloren geht, das System also nur auf den Stoß reagieren kann und der Sensor nach einer Weile nicht mehr reagiert auch wenn der Schlauch weiter gedrückt wird. Man muss hier auch ein winziges Loch einbauen damit das System keinen Unterdruck bildet wenn der Schlauch nach sehr lange drücken wieder los gelassen wird (Auto bleibt drauf stehen) oder wenn sich der Luftdruck durch Wetter ändert.
Leider werden diese Druckdosen kaum noch hergestellt. Es gibt aber noch Industriesensoren. Bei CNC Maschinen befindet sich so ein "Druckwellenschlauch" rund um die Öffnungen. Wird der Maschinenführer in die Maschine gezogen, erzeugt der Schlauch einen Druckstoß wenn der Maschinenführer dagegen gezogen wird. Das betätigt dann den Druckwellensensor der dann den Sicherheitsstromkreis der Maschine betätigt.
Hier hat man dann einen "potentialfreien Kontakt" der beim drücken des Schlauches öffnet.
Am billigsten ist es aber einen Arduino zu verwenden. Dafür gibt es digitale Drucksensoren. Mit einem "Dreizeiler" kannst Du dann bei Druckänderungen einen Ausgang schalten an dem z.B. ein Relais hängt. Hier kannst Du dann auch frei bestimmen was der Kontakt genau macht. Für eine bestimmte Dauer ein schalten, um schalten oder was auch immer.
Auch wenn man nicht programmieren kann, für alles gibt es Beispielprogramme die sich sehr leicht abändern lassen, auch wenn man eigentlich nicht programmieren kann.
Hier wäre so ein Drucksensor:
Der kann Differenzdrücke bis 0,02 bar messen. Der ist dafür gedacht, Differenzdrücke bei Luftströmungen zu erfassen. Das ist wenig, dafür bekommst Du aber ein eindeutiges Signal wenn sich was im Schlauch ändert.
Der hält aber bis zu 0,75 bar aus. Das ist eigentlich eine ganze Menge, aber wenn Du drüber gehst, geht das Ding kaputt. Du solltest also zwischen dem "Messschlauch" zum drüber fahren und dem Sensor noch einen sehr langen Silikonschlauch verwenden der hohen Druck durch sich selbst aufblasen abfängt.
Der Sensor kann in beide Richtungen messen, liefert halbe Betriebsspannung am Ausgang wenn die Differenz 0 ist (Ruhefall). Mit steigendem Druck geht der dann nach Plus (bis 4,5V) oder Minus (bis 0,5V).
Hier das Datenblatt:
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/MPXV7002.pdf
Hier könntest Du einen einfachen Spannungsgesteuerten Trigger verwenden. Also wenn die Spannung z.B. über 3V geht, wird ein Zeitrelais ein geschaltet.
Ein Arduino wird über ein USB Kabel versorgt. Zuerst verwendet man einfach die USB Buchse am PC. Da bekommt der dann Strom und Daten und kann programmiert und getestet werden. Danach kann man den über das selbe Kabel mit einer Powerbank oder Handyladegerät mit Strom versorgen.
Der Sensor bekommt dann Strom vom Arduino, dafür hat der 5V Ausgänge um Sensoren, Displays, LEDs uvm zu versorgen.
Der wird in C (nicht C++) über die Arduino Programmierumgebung (kostenlos) programmiert. Der Arduino hat einen USB nach RS232 Wandler eingebaut und enthält ein Programm das dein Programm von der Programmierumgebung empfangen kann und in den Arduino einprogrammiert.
Ist das Programm drin und läuft, kann es über die gleiche Schnittstelle Daten an den PC senden und empfangen. In der Programmierumgebung ist ein Terminal eingebaut das dann die Daten in ASCII anzeigt. Hier kannst Du dann zu Testzwecken Nachrichten an den PC senden die Du dann lesen kannst.
Da kannst Du zuerst ein Programm schreiben, dass den Sensor ausliest und den Messwert im Klartext an den PC sendet so dass Du sehen kannst was passiert wenn Du den Schlauch drückst. Dann kannst Du abschätzen auf welche Zahlen Du reagieren musst.
Der Sensor wird an einen Analogeingang des Arduinos angeschlossen. Per ADC Wandler (Analog nach Digital Wandler) wird die Spannung in eine Zahl umgewandelt. Der ADC hat 10 bit, liefert also Zahlen zwischen 0 (0V) und 1024 (5V). Wenn also die 2,5V im Ruhefall anliegen, bekommst Du einen Wert um 512.
Mit einer einfachen IF Abfrage kannst Du dann reagieren wenn der Wert zum Beispiel 800 überschreitet oder 300 unterschreitet, der Sensor also eine deutliche Druckdifferenz sieht.
Wie viel Druck genau im Schlauch ist, interessiert Dich ja nicht, Auch nicht wenn der Messbereich des Sensors überschritten wird. Du musst nur aufpassen, dass Du nicht mehr als 0,7 bar drauf hast sonst wird der Sensor zerstört.
Ich habe mir jetzt passende Komponenten zusammengestellt, um den Aufbau in die Praxis umzusetzen.
Drucksensor:
PU-Schlauch für die Fahrbahn:
Silikonschlauch als Puffer:
Led:
Stromkabel zur Led:
Lautsprecherkabel 0,75mm² kaufen - Allekabel.de
Stromversorgung Powerbank:
Was meint ihr, würde das mit den ausgewählten Komponenten so funktionieren? Oder habe ich noch etwas übersehen, bevor ich die Teile bestelle? Vielen Dank für eure Hilfe
An Linie A und B sollen die Druckschläuche platziert werden und die LED am Mikrofonplatz.
Die LED und das Kabel bekommst Du auch bei Amazon. Da musst Du nicht extra für eine einzige LED bei Reichelt bestellen. Genau so das Lautsprecherkabel.
Mit dem Schlauch musst Du experimentieren. Pneumatikschläuche sind recht starr, könnten schnell kaputt gehen.
Vielen Dank für die ganzen Informationen. In meinem Fall fährt ein Auto oder Motorrad über den Druckschlauch. Über einen digitalen Drucksensor und eine Arduino-Schaltung soll dann eine LED für 2 Sekunden leuchten.
Meinst Du nicht, das wäre eine wertvolle Info gewesen, die direkt in die Frage gehört? Es gibt zahlreiche Wege auch ohne Arduino... Kann ja keiner wissen, was genau Du vor hast...
Mit welcher Software schreibe ich dafür das Programm(C++)? Und wie verkable ich das Ganze korrekt? (Druckschlauch → Sensor → 12V-Batterie → Arduino → 13 m Kabel → LED)
Muss der Arduino zusätzlich mit Strom versorgt werden, falls er diesen nicht direkt vom Sensor bekommt?
Nun, womit/worin Du programmiert, bleibt ja Dir überlassen. Ich bevorzuge immer die ArduinoIDE... Ggf Bibliotheken einbinden, die man braucht.
Und ja, der Arduino muss eine Versorgung bekommen. Da aber wesentliche weitere Details unbekannt sind, lässt sich nicht entgültig klären, was Du wie verdrahten musst. Auch Drucksensoren gibt es in zahlreichen Varianten... 2-Draht, 3-Draht, mit Stromausgang, Spannungsausgang, evt digitale Schnittstelle, programmierbar mit potentialfreiem Kontakt usw...
Grundsätzlich wird der Arduino versorgt, bei Bedarf auch der Sensor, und je nach Variante muss man die Anschaltung an den Arduino vornehmen, ggf zusätzliche Schaltungen bauen, damit der Arduino überhaupt was auswerten kann... Und das Programm ist auch davon abhängig, wie der Sensor arbeitet...
Vielen Dank für die ganzen Informationen. In meinem Fall fährt ein Auto oder Motorrad über den Druckschlauch. Über einen digitalen Drucksensor und eine Arduino-Schaltung soll dann eine LED für 2 Sekunden leuchten.
Mit welcher Software schreibe ich dafür das Programm(C++)? Und wie verkable ich das Ganze korrekt? (Druckschlauch → Sensor → 12V-Batterie → Arduino → 13 m Kabel → LED)
Muss der Arduino zusätzlich mit Strom versorgt werden, falls er diesen nicht direkt vom Sensor bekommt?