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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie bekomme ich LCD, Taster, Mikrofon, ... wasserdicht?


Autor: Sebastian Wille (Gast)
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Hallo,

ich bin auf der Suche, wie ich folgende Dinge absolut wasserdicht (ca.
>=100 Meter Tiefe) bekommen kann:

1. : Display (LCD bzw. OLED)
2. : Taster bzw. Mini-Joystick
3. : Touchscreen
4.a: Temperatur-Sensor
4.b: Luftfeuchte-Sensor
4.c: Höhensensor
5. : GPS-Antenne
6. : Mikrofon
7. : Lautsprecher
8. : Erweiterungs-Stecker (wie beim Handy)
9. : Card-Slot (für Transflash)

Das ganze steckt in einem kleinen Metallgehäuse bzw. später vielleicht
mal in einem Plastikgehäuse. Alles von innen mit Spezialmaße ausgießen
scheidet erstmal aus, da die Teile austauschbar bleiben sollen.

Folgende Ideen habe ich schon:

zu 1.: Über das Display kommt wahrscheinlich ein stabiles Uhrenglas,
das ich gut abdichten muß. Würde das gehen?

zu 2.: Vielleicht eine gummierte Tastatur?

zu 3.: Überlebt ein Touchscreen überhaupt Wasser? Oder kann es bei
einer gewissen Tauchtiefe zu Problemen kommen?

zu 4: Hier habe ich noch keine konkrete Idee. Einerseits müssen die
Sensoren an der Luft direkt arbeiten, andererseits werden sie so auch
naß. Gibt es eventuell Sensoren, die naß werden dürfen?

zu 5.: Die Antenne packe ich vielleicht direkt ins Gehäuse. Allerdings
leidet dann wahrscheinlich der Empfang enorm...

zu 6.: Vielleicht klebe ich das Mikro direkt von innen fest ans
Gehäuse. Der Empfang ist zwar schwächer, aber ich hoffe, daß der Schall
ausreichend vom Metall bzw. Plastik weitergeleitet wird. Oder gibt es
wasserfeste Mini-Elektret-Mikrofone?

zu 7.: Einen kleinen Piezo klebe ich wahrscheinlich direkt innen ans
Gehäuse.

zu 8.: Vielleicht einfach einen mit Goldkontakten nehmen und einfach
Wasser drauf laufen lassen? Ich möchte auf keinen Fall so ein Gummiteil
zum Schutz draufmachen, das nach 5 Minuten verloren ist! ;-)

zu 9.: Siehe "zu 8.:".


Hat jemand schon einmal ein ähnliches Problem gehabt? Ich bin für jeden
Tip sehr dankbar.

Vielen Dank im voraus für alle Antworten! :-)

Viele Grüße,

Sebastian

Autor: Gast (Gast)
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100m????.Ich glaube nicht, das das mit Hobbymitteln
zu bewerkstelligen ist.

mfg Stefan

Autor: Sebastian Wille (Gast)
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Hi Stefan,

erstes Ziel ist mal alles so wasserdicht hinzubekommen, daß ich es
quasi unter den Wasserhahn halten kann.

Der zweite Schritt wäre dann Wasserdichtheit so bis 10m.

Die 100m müssen nicht gleich sein!!!

Wie gesagt: Mir ist die "normale Wasserdichtigkeit" (unter Wasserhahn
heben) wichtig, nicht die 100m!

Sebastian

Autor: Gast (Gast)
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Hallo Sebastian,
zu 3)Touchscreens arbeiten soweit ich die kenne kapazitiv.Unter Wasser
dürfte das nicht klappen.
zu 5)Funk unter Wasser ist ganz schlecht machbar.Nur auf relativ
kleinen
Frequenzen.GPS wird nicht gehen.
zu 6)Unterwassermikrofone werden auch "Hydrophon" genannt,vielleicht
hilft hier google.

Wozu soll das denn dienen??Vielleicht kann man dann mehr dazu sagen.

mfg Stefan

Autor: Jadeclaw (Gast)
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Ich würde mal sagen, du holst dir mal hier ein paar Ideen:
http://www.sealux.de/

Gruss
Jadeclaw

Autor: Sebastian Wille (Gast)
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@Stefan,

zu 3.: Der Touchscreen muß nicht unbedingt unter Wasser funktionieren,
er muß es nur überleben und keine sinnlosen Betätigungen weiterleiten.
Das Beste wäre natürlich ein Touchscreen, der auch unter Wasser
funktioniert.

zu 5.: Ich habe mich etwas unglücklich ausgedrückt: Ich möchte das GPS
nur über Wasser einsetzen, die Antenne soll nur vor dem Wasser
geschützt sein. Ich hatte nur befürchtet, daß der Empfang über Wasser
in einem Metallgehäuse leidet.

zu 6.: Vielen Dank für den Tip, ich werde danach suchen!

Das Ganze dient der Weiterentwicklung meiner I.C.A. watch (sprich
I.C.A. --> "Aika"). Siehe bei Interesse: www.ica-watch.de


@Jadeclaw:
Vielen Dank für den Link! :-)


Sebastian

Autor: Wegstabenverbuchsler (Gast)
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Pack einfach einen PDA in eine Plastiktüte, und knote diese zu. Wenn du
das noch am Arm tragen möchtest, dann schraub halt ein Armband dran.

Oder hab ich jetzt die Funktion der ICA-Watch" falsch verstanden?

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Vielleicht solltest du dich mit dem Thema "ROV" auseinandersetzen.
Das sind Unterwasser-Roboter, die teilweise in Tiefen vordringen, die
für Menschen nicht mehr wirklich gut zugänglich sind (Titanic...).
Prinzipiell kann man das alles in ein VA-Rohr stecken, mit
entsprechenden O-Ring-Dichtungen versehen, und dann abdrücken, um zu
überprüfen, ob die Konstruktion ausgereift ist.
VA-Rohr hat den Vorteil, dass es dünner sein kann, als beispielsweise
Kunststoff.
Prinzipiell geht es, alles in ein Kunstuffgehäuse zu packen.
Dann könnte man die Tastatur über Reed-Schalter und Permanentmagnete
steuern (übliche Vorgehensweise bei Kamera-UW-Gehäusen).
Das Gehäuse muß halt druckfest sein...

www.mariscope.de

Autor: Sebastian Wille (Gast)
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@Wegstabenverbuchsler:

Du hast da leider was mißverstanden. I.C.A. ist das komplette Gegenteil
von einem PDA/Computer. Sinn von I.C.A. ist es, seine Begleiter
selbstständig im Alltag zu unterstützen und im Notfall lebensrettend zu
wirken. Lade Dir am Besten mal den Flyer runter.
Außerdem ist die I.C.A. watch doch wesentlich kleiner als ein PDA und
kann ein paar Dinge mehr! ;-)

@Rahul Ghose:
Die Seite ist sehr interessant, vielen Dank! Arbeitest Du bei
mariscope? Die Idee mit den Reed-Taster ist sehr clever, für mich aber
leider nur bedingt einsetzbar.
Dichtungsringe werden eine zentrale Rolle spielen. Weißt Du, wo man
sich individuell geformte Dichtungsringe bestellen kann?

@Alle:
Ich bin über jeden Tip sehr dankbar! Ich möchte nochmal betonen, daß
mein erstes Ziel nur eine "normale Dichtheit" (unter Wasserhahn
heben) ist. Die 100m müssen nicht sein!

Vielen Dank!

Sebastian

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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Ich hab bei denen damals mein Praktikum gemacht.
O-Ringe fallen unter Kategorie "Normteile".
Was spricht gegen die Reed-Taster?

Autor: Sebastian Wille (Gast)
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Hi Rahul,

O-Ringe sind klar, aber ich brauche spezielle Dichtungsringe, z.B.
solche:

   /------------------\
   |                  |
/--|                  |--\
|                         |
|                         |
\                         /
 --                    --
   \------------------/

Die Reed-Taster sind super unter Wasser, aber der eigentliche
Anwendungszweck der I.C.A. watch ist über Wasser. Da soll sie per
Touchscreen und/oder Taster bedient werden. Und der normale Träger soll
nicht immer Magnete mit sich tragen müssen.

Sebastian

Autor: Alexander __ (bastlwastl)
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Taster jeter Bauart kannst du bei solchen Tiefen vergessen.

Bedenke dass bei Wasser der Druck um 1 Bar pro Meter Wassertiefe
zunimmt.

Das höhrt sich nicht viel an aber hier mal ein Berechnungsbeispiel:

Bei 10m Wassertiefe hast du 10 Bar die von allen Seiten auf das Gehäuse
drücken.

10 Bar sind ca. 10*10^5Pascal = 1000000 N/m^2 = ca. 100 Tonnen/m^2 = 1
Tonne/dm^2 = 10 kg/cm^2

Bei 100m sind das 100bar = 100*10^5 Pa = 1*10^7 N/m^2 = ca. 1*10^6
kg/m^2 = ca. 1*10^4 kg/dm^2 = 1*10^2 kg/cm^2 = 100 kg/cm^2

Dass heißt dass von allen Seiten mit 100 Kilogramm pro
Quadratzentimeter auf dass Gehäuse gedrückt wird.
(Solange ich mich nicht verrechnet habe.)

Um das Teil für Tiefen >100m wasserdicht zu bekommen mußt du es in
Kunstharz eingießen.
Weil Wasser bekanntlich einen schmalen Kopf hat kommt immer Wasser in
ein Gehäuse, egal wiviel Dichtungen verwendet werden.



Außerdem "schwitzt" es im Gehäuse.

Wenn du noch nachträglich an die Schaltung willst giebt's nur ein
Mittel.

Fülle das gesammte Gehäuse mit Fett und achte darauf dass es so wenig
Nahtstellen wie möglich giebt.

Weiters solltest du keine Anschlüsse außen am Gehäuse anbringen.
(Das Wasser würde durch die Anschlüsse in die Leitungen hineingedrückt
werden und somit zu Kurzschlüssen führen.)

mfg Alex

Autor: MartinK (Gast)
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Sind das nicht 1 Bar pro 10 m Wassertiefe?

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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jepp...

0,1 bar pro Meter.
@Alex:
Schöne Rechnung. Aber das Ergebnis ist falsch.
Was soll im Gehäuse schwitzen?

Anschlüsse aussen am Gehäuse kann man mit Deckeln abdecken.

@Sebastian:
Wenn du die mittlere Länge des Dichtungskanals bestimmst, dann kannst
du auch einen O-Ring nehmen. Sonst gibt es auch noch Dichtungsmasse,
die man wie Knete verarbeitet (u.a. Fensterkitt... gibt aber bessere
Sachen ausm Kfz-Bereich.)
Als Konstruktionsunterlagen kann ich die die Arbeitsblätter Kessel nur
wärmstens empfehlen. Die gehen da zwar von einem Druck von innen (also
Kesseln, Druckbehälter etc) aus, aber in gewissen Bereichen ist es
"kompatibel".

Autor: Andreas (Gast)
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Hi, check mal www.dev-pein.de
Die hatten zumindest früher alles mögliche für div. Gehäuse. Ist sicher
ein guter Anlaufpunkt.
Andreas

Autor: Lightning (Gast)
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Wegen den Dichtungen:
Es gibt so Gummiplatten, da kannst du dir dann
die Sonderdichtung selber ausschneiden so wie dus brauchst.

Mfg. Lightning

Autor: Eik (Gast)
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Für die O-Ringe gibt es von Locktite ein Set, mit welchem man sich jede
gewünschte Größe selbst herstellen kann. Kostet so um die 30,00 €. Und
wie wärs mit Berührungssensoren als Taster, die waren in den alten
Aladin Tauchcomputern auch eingebaut. Weiß bloß nicht, wie die intern
aufgebaut waren. Jedenfalls funkionierten sie über und unter Wasser.
man mußte nur immer zwei Kontakte berühren (auch mit
Neoprenhandschuhen).

Autor: Sebastian Wille (Gast)
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Hallo,

vielen Dank für Eure Beispielrechnungen und die vielen Tips! :-)

Ich werde jetzt mal ein bisschen rumexperimentieren und dann eventuell
nochmal posten.

Nochmals vielen Dank!!! :-)

Sebastian

Autor: Jörn G. aus H. (Gast)
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Tasten werden bei solchen UW-Gehäusen meist mit Magneten realisiert, die
im Drucknopf sitzen und die auf der Innenseite bei annäherung
(tastendruck) ein Reedrelais auslösen.

jörn

Autor: PeterL (Gast)
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hallo

es gibt (glaube ich) 3 Arten von Touchscreens
1. Kapazitive - Wasser nix gut
2. Resistive - Wasser schon besser, aber Druck schlecht
3. Schallprinzip, Schallwellen werden von 2 Kanten auf eine
   Glasplatte gekoppelt und auf der gegenüberliegenden Kante
   (oder eben am Stift) reflektiert - Vorteil wirklich nur Glasplatte
   = absolut dicht, Nachteil funktioniert nur mit Stift

zu den Dichtungen: ich habe mir vorige Woche 1000 Stk aus Zellkautschuk
Wasserstrahlen lassen, (ca 90 x 90mm)
die haben mich gesamt nur 80Euro gekostet !

Peter

Autor: Sebastian Wille (Gast)
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Hi PeterL,

vielen Dank für Deine Anregungen!

Hast Du mir einen Link bzw. eine Adresse, wo man sich die Dichtungen
machen lassen kann?

Im voraus vielen Dank!

Sebastian

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