A08|03 Der Quecksilber-Neigungssensor
Magic Light Cup Module
Sensorwerte / Neigung oder Erschütterungen messen
Falls du ein Sensor mit Quecksilber gekauft hast, dann hat der Verkäufer sehr wahrscheinlich gegen geltendes Gesetz verstoßen. Denn Quecksilberschalter dürfen seit März 2005 aufgrund der RoHS-Bestimmung nur noch in Ausnahmefällen verwendet werden. Quecksilberschalter können heute relativ gut durch quecksilberfreie Alternativen wie diesem Neigungssensor ersetzt werden.
Spezifikationen
- Signalart: digital
- Spannung: 3,3V – 5V
- Pinabstand: 2,54mm
Bitte mache den Verkäufer darauf aufmerksam, dass er gegen geltende Umweltgesetze verstößt. Leider hat momentan (10.09.21) Keyestudio immer noch quecksilberhaltige Module in ihrem Sortiment enthalten (siehe Wiki / Stand 10.09.21). Ich habe Keyestudio auf Amazon angeschrieben, dass sie bitte diese Module aus ihrem Kit heraus nehmen. Mir wurde versichert, dass sie daran arbeiten werden. Aber bei solchen Themen muss man nachhaken und eventuell bei entsprechenden Stellen (Amazon/Umweltbehörde) diese Verkäufer melden. Keyestudio ist hier enttäuschenderweise kein Einzelfall, viele andere Kits enthalten dieses Zeug. Es geht gar nicht, dass das hochgiftige Quecksilber immer noch in Umlauf ist.
Es ist ein Stoff, von dem eine weltweite erhebliche Gefahr für die Gesundheit des Menschen, die Ökosysteme und die natürliche Tier- und Pflanzenwelt ausgeht. Eltern sollten diese Module ihren Kindern nicht zur Verfügung stellen und sie aus dem Sensor-Kit entfernen. Quecksilber gehört in die Kategorie Giftmüll und muss entsprechend entsorgt werden. Es darf nicht in den Hausmüll! Bitte informiere dich, wo du das Quecksilber in deiner Umgebung sicher entsorgen kannst. Ich werde trotzdem zur vollständigkeitshalber auf den Sensor eingehen. Du kannst diesen Sensor locker durch den Neigungssensor austauschen. Quecksilberhaltige Neigungssensoren sind völlig überflüssig. Nähere Informationen erhältst du beim Umwelt Bundesamt.
Die Grundlegende Neigungssensor-Funktion
Quecksilber ist ein einzigartiges chemisches Element: Es ist das einzige Metall, welches bei Raumtemperatur flüssig ist. Es härtet erst bei – 38°C aus. Im flüssigen Zustand verhält es sich wie Wasser: Ist das flüssige Quecksilber in einem Behälter und wird es gedreht, bleibt es waagerecht, genauso wie Wasser eben bleibt. Diese Eigenschaft und die Tatsache, dass es den elektrischen Strom weiterleiten kann wird benutzt um Neigungen zu sensieren. Im Sensor sind zwei voneinander getrennte Kontakte angebracht. Wird das Modul gedreht, verbindet der veränderte Flüssigkeitsstand beide Kontakte und der Stromkreis ist geschlossen.
Wo werden Neigungssensoren eingesetzt?
Neigungssensoren können sowohl für vertikale als auch für horizontale Winkelmessungen verwendet werden. Es ist nicht möglich wechselnde Winkelgrade zu messen – sie können nur einen bestimmten Winkel messen. Neigungssensoren sind sehr wichtige Komponenten und werden als Sicherheitsmechanismen bei Maschinen und Geräten eingesetzt. Beispielsweise werden sie in Hebebühnen installiert, um gefährliche Betriebszustände zu detektieren. Bei einer Schieflage besteht eine lebensbedrohliche Kippgefahr. Falls ein vorab festgelegter Neigungswinkel überschritten wird, werden Sicherheitsaktionen ausgeführt. So können Maschinen wie Stapler, Kräne oder Bagger Zwangs-abgeschaltet werden und ein Umstürzen verhindert werden.
Der Aufbau
Eigentlich sind es zwei Module in einem kombiniert. Auf der Platine ist der neben dem Quecksilbersensor zusätzlich noch eine rote LED verbaut worden. Diese kann sogar unabhängig vom Sensor steuern werden. Der S-Pin auf dem Sensor ist für die Signale des Neigungssensors reserviert. Mit dem L-Pin (L wie LED) wird die rote LED gesteuert. Verbinde dein Arduino mithilfe der Jumper Wire mit dem Modul:
Der minimal Sketch
Der Test-Sketch für den Neigungssensor ist denkbar einfach. Folgender Sketch liest den Zustand des Sensors 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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A08|03 Der Quecksilber-Neigungssensor
Mr Robot UXSD / www.mrrobotuxsd.com
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int tiltPin = 7; //Pin für den Neigungssensor
int ledPin = 5; //Pin für die LED
void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT); //LED-Pin als Ausgang deklarieren
pinMode(tiltPin, INPUT); //Neigungssensor als Eingang deklarieren
}
void loop()
{
//Variable um den Neigungssensor abzufragen
int tiltState = digitalRead(tiltPin);
if (tiltState == HIGH) //Prüfen, ob Neigungssensor ausgelöst wurde
{
//Dieser Teil wird ausgeführt, wenn tiltState HIGH ist
digitalWrite(ledPin, HIGH); //LED einschalten
}
else
{
//Dieser Teil wird ausgeführt, wenn tiltState LOW ist
digitalWrite(ledPin, LOW); //LED ausschalten }
}
}
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.