Damit die Milch nicht zur Neige geht
Vom Sensor zum Internet der Dinge – dargestellt am Beispiel einer Füllstandsmessung
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Quelloffene Physical-Computing-Plattform
Durch einen kraftsensitiven Widerstand (im Folgenden als FSR = Force-sensitive Resistor bezeichnet) kann eine Widerstandsänderung hinreichend genau gemessen werden, die wiederum aus einer Veränderung des Gewichts infolge einer Füllstandänderung resultiert. Im Detail variiert ein FSR seinen elektrischen Widerstand je mehr Druck auf die aktive Sensorfläche ausgeübt wird. Die dabei entstehende abnehmende Widerstandsänderung erfolgt annähernd linear zum Krafteinfluss. Für den gewünschten Einsatzzweck ist das ausreichend und kann gegebenenfalls noch durch nachträgliche Berechnung optimiert werden.
Die Wahl fällt auf einen quadratischen FSR des Herstellers Sparkfun Electronics mit einer aktiven Sensorfläche von 437 x 437 mm (siehe Abbildung 2). Der Vorteil eines FSR mit einer quadratischen Abmessung liegt darin, dass selbst in Randbereichen noch zuverlässig Widerstandsänderungen detektiert werden kann. Dadurch können Lageveränderungen des Getränkekartons durch den Sensor kompensiert werden. Ebenfalls berücksichtigt der ausgewählte FSR die im vorherigen Abschnitt definierten Lasttoleranzen. Er ist in der Lage einen Messbereich zwischen 100g und 10kg zu erfassen. Der FSR ist mit seiner aktiven Sensorfläche zwischen 2 Aluminiumblöcken schwimmend gelagert. Auf den oberen Block wird der zu messende Getränkekarton gestellt (siehe Abbildung 3). Dessen Gewichtskraft wird in den oberen Block eingeleitet, der wiederum auf die Sensorfläche wirkt. Da der untere Block nicht schwimmend gelagert ist, wird der FSR zwischen die beiden Aluminiumblöcke gepresst, wodurch eine Widerstandsänderung hervorgerufen wird. Da Aluminium ein elektrisch leitendes Material ist und damit den Gesamtwiderstand des FSR beeinflusst, wird zwischen FSR und den Aluminiumblöcken eine dünne Isolationsschicht aus Zellulose verwendet.
- Vom Sensor zum Internet der Dinge – dargestellt am Beispiel einer Füllstandsmessung
- Entwicklung einer Sensorintegration
- Quelloffene Physical-Computing-Plattform
- Kraftsensitiver Widerstand für die Füllstandsmessung
- Arduino mit aufgestecktem WIFLY-Shield
- Integration in das Internet
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