A06|02 Der Reed-Magnetschalter
Reed Switch Module
Sensorwerte / Magnetsensoren
Ein Magnet- oder Reedschalter ist ein Schalter, der auf ein Magnetfeld mit gewisser Stärke reagiert und geschlossen wird. Das ausgegebene Signal ist digitaler Natur: HIGH oder LOW.
Er wird z. B. häufig in Laptops eingesetzt. Das klappbare Display und der Laptopkörper werden mit einem Reedschalter und einem Magnet ausgestattet, um den Computer ein- oder auszuschalten. Es wird überall dort eingesetzt, wo berührungslose und versteckte Sensierung gefragt ist.
Ein Reedschalter und Hall-Sensor reagieren zwar beide auf Magnetfelder, unterscheiden sich aber in ihrer Funktionsweise: Der Reedschalter ist ein mechanisches Element, der Hall-Sensor basiert auf der Technik der Kapazität.
Spezifikationen
- Signalart: digital
- Spannung: 3,3V – 5V
- Pinabstand: 2,54mm
- Stromaufnahme: ≥20mA
- Betriebstemperatur:
–10℃ bis 50℃
- Reichweite: ≤10mm
Reedschalter werden für viele unterschiedliche Branchen produziert: Maschinenbau, Automatisierungstechnik, Sicherheitstechnik, Automobilindustrie, Luftfahrt, Landwirtschaft, Medizin- oder Messtechnik. Dabei werden sie als Sensor für Bewegung, Positionsbestimmung, Beschleunigung, Grenzwerte oder Zählung eingesetzt. Zum Beispiel als Fahrradtachometer. Durch das Anbringen eines Dauermagneten am Reifen und seitliche Montage des Reedschalters können Geschwindigkeiten und Distanzen berechnet werden.
Eine Glasampulle bildet das Herzstück dieses Moduls und wurde bereits im Jahre 1940 entwickelt. Das Funktionsprinzip des Reed-Schalters ist überraschender weise einfach und genial. Zwei eisenhaltige Schaltlamellen werden hermetisch in einer Glaskapilare eingeschmolzen. In der Mitte der Glasampulle überlappen sich die Lamellen mit einem Abstand von wenigen Mikrometern. Im Inneren der Glashülle befindet sich eine aus verschiedenen Gasen bestehende hochreine Schutzatmosphäre, die keine Funkenbildung erlaubt. Im Ruhezustand berühren sich die Lamellen nicht. Durch ein von außen wirkendes magnetisches Feld bilden sich an den beiden Lamellen jeweils ein Nord und Südpol aus. Als Folge ziehen sich die Lamellen gegenseitig an und der Stromkreis schließt sich. Wenn das Magnetfeld entfernt wird, trennen sich die Lamellen und der Stromkreis öffnet sich. Der Sensor kann bis zu 20mA standhalten.
Je nach Magnetstärke liegt die Reichweite ca. bei 10mm oder mehr. Das Keyesstudio Module besitzt zusätzlich eine rote LED und leuchtet unabhängig vom Arduino, sobald eine Spannung anliegt und sich ein Dauermagnet im Aktivierungsbereich befindet.
Der Aufbau
Verbinde dein Arduino mithilfe der Jumper Wire mit dem Modul:
Der minimal Sketch
Der Test-Sketch für den Magnetschalter ist denkbar einfach. Folgender Sketch liest den Zustand des Reedschalters und lässt entsprechend eine LED ein- oder ausschalten. Dieser Sketch ist in seinem Aufbau identisch mit dem Code aus dem Kapitel für den digitalen Momentanschalter - bis auf die Variablennamen. Siehe für nähere Erläuterungen des Sketches in A07|01 Der digitale Momentanschalter nach. Kopiere den unteren Sketch, füge ihn in die Arduino IDE ein und lade ihn auf das Arduino-Board rauf.
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A06|02 Der Reed-Magnetschalter
Mr Robot UXSD / www.mrrobotuxsd.com
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int ledPin = 13; //Wähle den Pin für die LED
int reedPin = 3; //Sensor an Eingangspin 3 anschließen
int reedValue = 0; //Variable zum Lesen des Pin-Status
void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT); //LED als Ausgang deklarieren
pinMode(reedPin, INPUT); //Taste als Eingang deklarieren
}
void loop()
{
reedValue = digitalRead(reedPin); //Eingabewert lesen
if (reedValue == HIGH) //prüfen, ob der Eingang HIGH ist
{
digitalWrite(ledPin, LOW); //LED ausschalten
}
else
{
digitalWrite(ledPin, HIGH); //LED einschalten
}
}
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Falls du die hier beschriebenen Elektronik-Module nicht hast kannst du sie in meiner Einkaufsliste finden. Warum ich selber hauptsächlich mit Modulen der Marke Keyestudio arbeite erläutere ich unter diesem Blog-Artikel.