Für dieses Projekt gibt es auch ein Video auf Youtube: Arduino Füllstand Sensor - Wofür und wie gut diese Sensoren wirklich sind

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie mit dem Arduino ein Füllstand von einem Tank ermittelt werden kann. Auf Amazon oder EBay findet man günstige Sensoren, die eine Füllstandsmessung versprechen sollen.

Wie der Sensor funktioniert

Der gesamte Sensor besteht aus einer Platine, wovon etwa 85% der Gesamtfläche für den eigentlichen Sensor benötigt werden. Dieser Sensor besteht im Grunde aus offenen silbernen Leiterbahnen, wovon jede zweite spannungsführend ist. Die restlichen Leiterbahnen die, die nicht Spannungsführend sind, sind die Eingänge. Wasser oder auch andere Flüssigkeiten leiten, wenn auch unterschiedlich gut, elektrische Energie. Je mehr Wasser mit den Leiterbahnen in Berührung kommt, desto mehr Energie wird auf den Eingang geleitet. Die restliche kleine Schaltung auf der Platine gibt dann den analogen Wert in form einer Spannung von 0 bis 4,2 Volt laut Datenblatt aus. Zusammengefasst funktioniert die Schaltung ähnlich wie ein Ohmmeter, dass den Widerstand bzw. Leitwert erfasst.

Der Sensor am Arduino

Der Sensor arbeitet mit 5 Volt, weshalb er auch ideal für Mikrocontroller oder Einplatinencomputer geeignet ist. Der Wert vom Sensor wird am Arduino über einen analogen Input ermittelt. Hat der Sensor kein Wasser, so hat er auch keine Ausgangsspannung und der Level-Wert ist Null. Steht der Sensor vollständig im Wasser, so liegt die Spannung bei 4,2 Volt, was einem analogen Wert von etwa 850 entspricht.

Arduino Code

int sensorpin = A0;
int sensorval = 0;

void setup()
{
 Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
 sensorval = analogRead(sensorpin);
 Serial.println(sensorval);
 delay(100);
}

Probleme und Nachteile

Der Sensor ist relativ günstig und von der Materialqualität auch in Ordnung. Ein großes generelles Problem gibt es jedoch bei der Ermittlung von Füllständen über diese Methode: Wasser hat je nach Verschmutzung oder Anteil von Mineralien einen anderen Leitwert! Das bedeutet, dass ein exakter Füllstand überhaupt nicht ermittelt werden kann. Hinzu kommt auch noch, dass die Platine mit der Zeit auch im inneren feucht wird und sich daher der Tiefst - und Höchstpunkt immer verändert. Der Sensor ist unserer Meinung nach daher nur für eine ungefähre Schätzung vom Füllstand geeignet. Alternativ könnten statt diesem Sensor kapazitive Sensoren oder Schwimmerschalter verwendet werden.

Alternative Verwendungszwecke

Auch wenn der Sensor nicht der beste für eine genaue Füllstandmessung ist, eignet er sich auch gut für andere Projekte wie zum Messen der Bodenfeuchte, Leitwert von Flüssigkeiten oder als Regensensor sowie als Wassermelder.