Sensoren für Füllstand und Feuchtigkeit
Auf dem linken Bild sieht man zwei Ausführungen dieser Sensoren. Das Wirkprinzip ist bei beiden Sensoren gleich. Bei einer Transistorschaltung welche im Verstärkerbereich arbeitet wird durch eine Widerstandsänderung an den Kontaktflächen der Basisstrom des NPN-Transistors verändert. Abhängig vom Basisstrom ändert sich dann die Emitterspannung am Ausgang (S). Ist der Sensor trocken und der Widerstand daher unendlich, ist der Transistor gesperrt und über den 10Ω Widerstand liegt GND am Ausgang an. Kommen die Kontaktfahnen mit Wasser oder Feuchtigkeit in Verbindung nimmt der Basisstrom abhängig der Leitfähigkeit des Prüfmediums zu und der Transistor wird leitfähig.
Der Sensor oben links "Wasser Sensor" dient als Regensensor (Tropfen verbinden die Leiterbahnen) oder als Füllstandsensor (je höher der Wasserstand desto größer ist der wirksame Querschnitt des Wassers und desto leitfähiger ist damit der Sensor)
Der Sensor oben rechts "Feuchtigkeitssensor" wird in ein Medium gesteckt (z.B. Erdboden) und misst die Feuchtigkeit bzw. Leitfähigkeit zwischen den beiden Kontaktflächen.
Schaltung und Programmcode
Im Arduino Sketch wird die analoge Ausgangsspannung (S) des Sensors über einen analogen Eingang eingelesen und über den ADC des Arduinos in Werte zwischen 0 und 1024 (0V-5V) konvertiert. Die Werte sind abhängig vom Prüfmedium und müssen ggf. vor der Verwendung geeicht werden. Aufgrund der sich ausbildenden Elektrolyse und der damit einhergehenden langsamen Beschädigung des Sensors muss die Prüffrequenz so groß wie möglich gewählt werden (zur Dauermessung z.b. nur alle 15 Minuten)
void setup(){
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int messwert = analogRead(A0);
Serial.print("Feuchtigkeits-Messwert:");
Serial.println(messwert);
delay(1000);
}