Energiestab Schulprojekt

Falko H. OP #6055113
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Ich suche Unterstützung für ein gemeinsames Schulprojekt meines Sohnes.
Die Basis des Projektes lieferte uns ein „Energiestab“: Ein Plastikstab, 
bei dem man die beiden Enden umfasst (und somit den Stromkreis 
schließt), die mit Silberfolie umwickelt sind. Dadurch beginnen innen 
Lämpchen farbig zu leuchten und es erklingt ein Tonsignal. Der Stab hat 
folgende Maße: L 22cm; Durchmesser 3,5cm (s. Bild).
Der Stab soll nun umfunktioniert werden durch spezielle Sensoren, welche 
auf äußere Reize reagieren wie zB Wärme, Feuchtigkeit oder Entfernung.
Die Dioden sollen die Messergebnisse je nach Stärke von schwach bis 
stark leuchtend darstellen.
Alle Bauteile wie Energiequelle, Sensoren und Dioden müssen in dem Stab 
verbaut werden ohne externe Stromquelle.

Ideen zur Umsetzung sind bisher:
• ein Wärmesensor im Stab (je länger der Stab in der Hand gehalten wird, 
desto heller leuchten die LEDs)
• Sender und Empfänger: ein kleiner Empfänger im Stab, welcher auf einen 
Sender außerhalb reagiert (je näher der Stab an dem Sender ist, desto 
heller leuchten die LEDs und andersherum)

Jetzt zu meiner Frage:
Welche Bauteile wären hierfür notwendig bzw. wer könnte mir hier mit ein 
paar Tipps oder Rat und Tat zur Seite stehen?
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Lothar M. Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #6055160
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Falko H. schrieb:
> je näher der Stab an dem Sender ist, desto heller leuchten die LEDs und
> andersherum
Das stellst du dir einfacher vor, als es tatsächlich ist. Ich würde da 
eher auf ein relativ niederfrequentes Magnetfeld gehen...

Falko H. schrieb:
> Ideen zur Umsetzung sind bisher:
• Je lauter es ist, umso mehr LEDs leuchten (oder eben heller).
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AlsGasthier Gast #6055169
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Meine erste Empfehlung geht dahin, diesen Thread zu löschen/zu beenden 
und unter dem Begriff wie "Sensorstab" neu zu erstellen!

Die zweite Variante ist es, das Ding auf "moderne Füße" zu stellen und 
statt hell und dunkel digitale Werte zu nehmen, AN, Aus, Blinken 
Schnell/langsam,
und vielleicht auch noch mehrere Farben zu nehmen. Dann einen 
Mikrocontroller dazu. Dann gibt es viele Sensoren, die man digital 
anflanschen kann.

Das wird einfacher, übersichtlicher und universeller als die von dir 
womöglich gedachte analoge Variante.
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Peter D. #6055198
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Die Bezeichnung "Energiestab" ist völlig irreführend und verdummend.
Von der Funktion her ist es ein Leitfähigkeitstester, d.h. ein 
Stromkreis muß geschlossen werden. Sowas wird vermutlich mit einem MC 
aufgebaut sein, um die Licht- und Toneffekte zu erzeugen, d.h. man muß 
programmieren können.
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Peter D. #6055207
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Falko H. schrieb:
> • Sender und Empfänger: ein kleiner Empfänger im Stab, welcher auf einen
> Sender außerhalb reagiert (je näher der Stab an dem Sender ist, desto
> heller leuchten die LEDs und andersherum)

Daran haben sich schon Generationen vor Dir die Zähne ausgebissen.
Sender und Empfänger haben immer eine starke Richtwirkung, d.h. die 
Ausrichtung beeinflußt den Signalpegel viel stärker, als die Entfernung.
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Achim S. Gast #6055228
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Peter D. schrieb:
> Sender und Empfänger haben immer eine starke Richtwirkung, d.h. die
> Ausrichtung beeinflußt den Signalpegel viel stärker, als die Entfernung.

Das stimmt. Das macht es schwerer, daraus einen Entfernungssensor zu 
bauen. Und das macht es gleichzeitig leichter, daraus z.B. einen 
Ausrichtungssensor zu bauen. D.h. "Stab zeigt zum Sender -> LED wird 
heller. Stab zeigt in Gegenrichtung -> LED wird dunkler".

@TO: Oft ist es einfacher, zwei Sensorwerte in Relation zueinander 
auszuwerten als einen Sensor absolut auszuwerten. Zu deinem Beispiel:

Falko H. schrieb:
> • ein Wärmesensor im Stab (je länger der Stab in der Hand gehalten wird,
> desto heller leuchten die LEDs)

Damit hängst du stark von der Umgebungstemperatur ab und euer 
Plastikstab mit der dünnen Alufolie ist auch kein besonders guter 
Wäremleiter. Besser auswertbar wäre z.B., bei der Alufolie eine "rote 
und eine blaue Zone" festzulegen und darunter jeweils einen Tempsensor 
zu platzieren. Und wenn der rote Sensor sich stärker aufheizt als der 
blaue (weil der Stab in der roten Zone gehalten wird), wird die LED 
heller, im andern Fall umgekehrt.

Oder für das obige Beispiel der Ausrichtung: an einer Stelle im Raum 
sind IR-LEDs, die rundum abstrahlen und syncrhon zueinander gepulstes 
IR-Licht aussenden (d.h. sie sitzen elektrisch in Reihe). An jedem Ende 
des Stabs sitzen IR-Empfänger mit Filtern für das sichtbare Licht, die 
das gepulste IR-Licht empfangen und auswerten. Wenn das eine Ende des 
Stabs in Richtung Sender zeigt, werden die LEDs im Stab heller. Wenn das 
andere Ende des Stabs in Richtung Sender zeigt, werden sie dunkler.
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