Für dieses Projekt gibt es auch ein Video auf Youtube: Kapazitive Sensoren - Grundlagen und die Verwendung der Näherungssensoren unter Arduino

Ein kapazitiver Sensor oder auch Näherungssensor detektiert kapazitive Veränderungen in der Umgebung. Der Sensor regiert daher auf verschiedene Stoffe, die eine gewisse Leitfähigkeit haben. Dazu gehören hauptsächlich Metalle und Flüssigkeiten. Einige Sensoren besitzen auch die Möglichkeit, die Empfindlichkeit einzustellen. Dies geschieht entweder über ein Potentiometer oder einen Taster, mit dem der Sensor an die Kapazität von der Umgebung angepasst werden kann. Da der Sensor sehr viel in der Industrie eingesetzt wird, arbeiten die meisten Sensoren mit 24 Volt. Der Sensor wird gerne zum Ermitteln von Füllständen in Tanks, Luftblasen in Leitungen oder auch zum Detektieren von Flüssigkeitsaustritten bzw. Lecks verwendet. Darüber hinaus kann er auch als Metalldetektor, Berührungssensor oder Türkontakt verwendet werden.

Der Sensor am Arduino

Für Sensor eignet sich Beispielsweise perfekt für sämtliche Arduino Projekte. Einige Sensoren, die z.B. in einem Spannungsbereich von 6 bis 36 Volt arbeiten, werden auch mit 5 Volt am Arduino funktionieren. Dazu wird einfach die Versorgungsspannung vom Arduino hergenommen und die Signalleitung an einen digitalen Eingang am Arduino angeschlossen. Am Arduino selbst muss lediglich der digitale Eingang eingelesen werden, der dann je nach Status vom Sensor HIGH oder LOW ist.

24 Volt Sensoren

Viele Sensoren arbeiten jedoch nur mit 24 Volt und schalten diese auch hinaus. Damit Sensoren mit einem Schaltpegel von über 5 Volt haben auch am Arduino funktionieren, muss ein entsprechender Spannungsteiler gebaut werden. Der einfache Spannungsteiler besteht aus zwei Widerständen, die die 24 Volt auf 5 Volt konvertieren. In diesem Beispiel ist es eine Reihenschaltung von einem 1800 Ohm und einem 470 Ohm Widerstand. In der Mitte wird dann der digitale Pin vom Arduino angeschlossen.

Arduino Code

Der Beispielcode ist relativ einfach aufgebaut und funktioniert ähnlich wie der Beispielcode eines Tasters. Zuerst wird der digitale Eingangspin definiert. In der Hauptschleife wird der digitale Pin abgefragt und je nach Status (0 oder 1) findet die entsprechende Ausgabe im Serial Monitor statt. Dabei wird dann angezeigt, ob der Sensor aktiv ist oder nicht.

int sensorpin = 2;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(sensorpin, INPUT);
}

void loop() {
  int sensorstate = digitalRead(sensorpin);
  if (sensorstate == 1) {
    Serial.println("Cap. Sensor active");
  } else {
    Serial.println("Cap. Sensor not active");
  }
  delay(10);
}