Projekt 65: Wasserstandsmessgerät-Aufsatz für Arduino: Unterschied zwischen den Versionen
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Bei diesem Projekt wurde sich für die Wasserstandsmessung mittels Ultraschall entschieden. Der eingesetzte Ultraschall Sensoren besitzt einen Signalgeber den sogenannten Trigger und einen Messgeber auch Echo genannt. Diese funktionieren kann man sich als Mund und Ohren vorstellen. | |||
Unter Ultraschall wird hoch Frequenz Ton (meistens 40 KHz) verstanden. Ein kurzer Stoß von Tonwellen wird durch den Signalgeber ausgegeben. Dann wartet der Messgeber auf das Echo. | |||
Die Distanz kann nun wie folgt berechnet werden: L = C x T/2 | |||
L ist die Länge, C ist die Geschwindigkeit des Schalls in der Luft. Der Zeitunterschied zwischen Senden und Empfangen der Schallwellen durch Signalgeber und Messgeber wird durch T beschrieben. Da wir den Schall in eine Richtung senden und dieser von einem Gegenstand reflektiert den gleichen Weg zurück antritt, wird die Zeit durch zwei geteilt. Die Schall Geschwindigkeit beträgt in einem Raum um 20 Grad Celsius 344 Meter pro Sekunde. | |||
Die Geschwindigkeit des Schalls wird durch die Luftdichte bestimmt, welche sich mit der Temperatur verändert, dazu mehr im Ausblick. | |||
Quelle:http://deskfactory.de/arduino-projekt-utraschall-sr-04 | |||
===Benötigtes Material=== | ===Benötigtes Material=== | ||
Das zur Lösung der Projektarbeit verwendete Material besteht aus: | Das zur Lösung der Projektarbeit verwendete Material besteht aus: | ||
Version vom 12. Dezember 2016, 10:44 Uhr
Autoren: Lukas Brexler, Thorsten Drees
Betreuer: Prof. Göbel
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Aufgabe
Entwickeln Sie einen Wasserstandsmessgerät zur Vermessung der Füllhöhe in einem Tank, Ausgabe per Serial Monitor am PC
Erwartungen an die Projektlösung
- Recherche nach bestehenden Lösungen
- Erstellen Sie das System als prototypischen Eigenbau auf einem Proto-Shield für einen Arduino Uno
- Beschaffen Sie die Bauteile
- Realisierung und Erprobung des Aufbaus
- Machen Sie ein spektakuläres Video, welches die Funktion visualisiert.
- Test und wiss. Dokumentation
- Live Vorführung während der Abschlusspräsentation
Schwierigkeitsgrad
Anspruchsvoll (***)
Einleitung
Diese Aufgabe wurde im Rahmen der Lehrveranstaltung "Angewandte Elektrotechnik" im Masterstudiengang "Business & Systems Engineering" vergeben und bearbeitet. Dieser Wiki-Artikel stellt das Vorgehen dar und zeigt den Lösungsweg auf. Dabei wird darauf eingegangen welche Hard- und Software benötigt wird, wie das Wasserstandsmessgerät funktioniert und welche Möglichkeiten zur Verbesserung oder Weiterentwicklung bestehen.
Aufgabenstellung
Theorie
Bei diesem Projekt wurde sich für die Wasserstandsmessung mittels Ultraschall entschieden. Der eingesetzte Ultraschall Sensoren besitzt einen Signalgeber den sogenannten Trigger und einen Messgeber auch Echo genannt. Diese funktionieren kann man sich als Mund und Ohren vorstellen.
Unter Ultraschall wird hoch Frequenz Ton (meistens 40 KHz) verstanden. Ein kurzer Stoß von Tonwellen wird durch den Signalgeber ausgegeben. Dann wartet der Messgeber auf das Echo.
Die Distanz kann nun wie folgt berechnet werden: L = C x T/2
L ist die Länge, C ist die Geschwindigkeit des Schalls in der Luft. Der Zeitunterschied zwischen Senden und Empfangen der Schallwellen durch Signalgeber und Messgeber wird durch T beschrieben. Da wir den Schall in eine Richtung senden und dieser von einem Gegenstand reflektiert den gleichen Weg zurück antritt, wird die Zeit durch zwei geteilt. Die Schall Geschwindigkeit beträgt in einem Raum um 20 Grad Celsius 344 Meter pro Sekunde.
Die Geschwindigkeit des Schalls wird durch die Luftdichte bestimmt, welche sich mit der Temperatur verändert, dazu mehr im Ausblick. Quelle:http://deskfactory.de/arduino-projekt-utraschall-sr-04
Benötigtes Material
Das zur Lösung der Projektarbeit verwendete Material besteht aus:
- Ultraschallsensor HC-SR04
- Arduino Uno R3
- Arduino ProtoShield Kit DEV-07914
- 2x Schraubklemmblock 1.50 mm² Polzahl 2 AKZ350/2-5,08-V PTR Grün
- 2x Abzweigkasten (L x B x H) 86 x 86 x 39 mm ABB 2TKA140012G1 Weiß IP65
- 2m Datenleitung 4 x 0.5 mm²
- div. Einzelardern 0.5 mm²
- 1m Rohr durchmesser 50mm mit Abschlusskappe
- Ablasshahn Kunststoff
- Metallgestell
- USB-Kabel Stecker Typ A zu Stecker Typ B
Systemaufbau
Das System
Auswertung
Fazit
Ausblick
Um das Wasserstandsmessgerät weiter zu verbessern, wären folgende Maßnahmen möglich:
- Einbau eines Temperatursensors, um die
Youtube-Video
Zu diesem Projekt wurde ein Ergebnisvideo angefertigt. Dieses lässt sich unter dem folgenden Link abrufen [1].
Quellen
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