Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gegenstand auf Oberfläche erkennen - Näherungsschalter?


von Conny (Gast)


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Hi,

ich arbeite gerade an einem privaten Projekt fürs Auto und möchte immer 
dann, wenn mein iPhone auf einer bestimmten Fläche abgelegt wird, ein 
Relais schalten (12V).

Jetzt hatte ich schon ein wenig recherchiert, und dachte mir, ich könnte 
das eventuell über einen kapazitiven Näherungsschalter realisieren.

Jetzt gibt es davon natürlich mehrere Ausführungen, z.B. sowas hier: 
https://www.ebay.de/itm/232176583989

Das ganze sollte natürlich nicht allzu groß sein, daher hab ich weiter 
gesucht und den hier gefunden: 
https://www.conrad.de/de/p/omron-kapazitiver-naeherungsschalter-w7ed-12f-w7ed-12f-bag-2590186.html#productDescription

Käme der für mich in Frage?

Falls jemand eine bessere Idee hat, gerne her damit.

Wichtig wäre auf jeden Fall, dass der Sensor im Ruhezustand so wenig 
Strom wie möglich verbraucht.

Viele Grüße!

von Frank O. (frank_o)


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Kann es induktiv geladen werden?

von Rainer W. (rawi)


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Conny schrieb:
> Wichtig wäre auf jeden Fall, dass der Sensor im Ruhezustand so wenig
> Strom wie möglich verbraucht.

Die Entwicklung willst du nicht bezahlen. Normalerweise reicht es, wenn 
die mittlere Stromaufnahme ausreichend klein ist.

Von Kfz.-Herstellern wird für Komponenten im Ruhezustand (Sleep) 
gewöhnlich eine Stromaufnahme von 100µA zugelassen. Das wäre ein 
sinnvoller Wert, an dem du dich mit deinen Anforderungen orientieren 
könntest. Ein übliches Verfahren, um die mittlere Stromaufnahme klein zu 
halten, ist es, den eigentlichen Sensor nur in gewissen Zeitabständen zu 
aktivieren.

: Bearbeitet durch User
von Conny (Gast)


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Frank O. schrieb:
> Kann es induktiv geladen werden?

Das iPhone? Ja.


Rainer W. schrieb:
> Von Kfz.-Herstellern wird für Komponenten im Ruhezustand (Sleep)
> gewöhnlich eine Stromaufnahme von 100µA zugelassen.

Danke für die Infos. 100µA wäre super. Im Datenblatt des Omron-Schalters 
von Conrad steht was von <10mA. Das wäre mir schon fast zuviel.

von Rainer W. (rawi)


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Conny schrieb:
> Im Datenblatt des Omron-Schalters von Conrad steht was von <10mA.
> Das wäre mir schon fast zuviel.

Hast du meinen letzten Satz nicht gelesen?
Wie lange braucht der Omron-Schalter vom Einschalten bis zum ersten 
gültigen Ausgangssignal?
Wie oft musst du die Info über den Zustand aktualisieren?
Aus diesen beiden Zahlen ergibt sich ein Duty-Cycle für den Sensor.
Zwischendurch kann der Sensor abgeschaltet sein.

: Bearbeitet durch User
von Thomas S. (thommi)


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Ein Microtaster ist nicht möglich?

https://www.ebay.de/itm/113911789092?

von Conny (Gast)


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Leider nicht möglich, Trotzdem danke für den Hinweis :)

Thomas S. schrieb:
> Ein Microtaster ist nicht möglich?
>
> https://www.ebay.de/itm/113911789092?

von Conny (Gast)


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Rainer W. schrieb:
> Hast du meinen letzten Satz nicht gelesen?

Gelesen ja, inhaltlich auch verstanden, aber offenbar nicht verstanden, 
was du damit ausdrücken wolltest.


> Wie lange braucht der Omron-Schalter vom Einschalten bis zum ersten
> gültigen Ausgangssignal?

Dazu habe ich keine Angaben gefunden, daher gehe ich mal davon aus, dass 
das ohne Zeitverzögerung erfolgt.


> Wie oft musst du die Info über den Zustand aktualisieren?

Vielleicht 1x pro Sekunde oder 1x in 3 Sekunden. So ungefähr würde 
reichen.


> Aus diesen beiden Zahlen ergibt sich ein Duty-Cycle für den Sensor.
> Zwischendurch kann der Sensor abgeschaltet sein.

Hast du einen Vorschlag, wie ich das mit einfachen Mitteln realisieren 
kann?

von Harald K. (kirnbichler)


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Ein Reedkontakt oder Hallsensor sollte genügen, um das Magnetfeld der 
recht kräftigen in die "MagSafe" genannte Qi-Zentrierhilfe eingebauten 
Permanentmagnete zu erkennen. Und wenn das Gerät nicht ultrapräzise, 
sondern nur "in etwa" auf der Fläche abgelegt wird, nimmt man halt eine 
Handvoll Hallsensoren.

von Bruno V. (bruno_v)


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Es gibt viele Möglichkeiten, ein Handy auf einer Fläche zu erkennen. Ein

Thomas S. schrieb:
> Microtaster

wäre das Naheliegendste, Magneten oder NFC sind denkbar. Ebenso 
Lichtsensor, Waage, etc.

Was ist an dieser Fläche so besonders, dass ein Taster nicht geht?

Conny schrieb:
> Wichtig wäre auf jeden Fall, dass der Sensor im Ruhezustand so wenig
> Strom wie möglich verbraucht.

Was ist bei Dir der "Ruhezustand"? Wird das ganze per Zündung 
eingeschaltet? Dann ist der Ruhezustand 0mA. Kann das Iphone dort auch 
über Nacht liegen, dann ist der Ruhezustand fast egal, weil es auch 
aktiv sein kann und das Relais vermutlich deutlich mehr aufnimmt.

Zudem die Frage, was Du an Techniken zur Verfügung hast? Wenn 
µController, dann steht Dir die ganze Welt zum Stromsparen offen. Falls 
nur direkt, wäre wichtig, womit Du schon Erfahrung hast.

von Tom (tom_major)


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Wie willst du verhindern, dass eine Hand, ein Schlüsselmäppchen, eine 
Tafel Schokolade oder gar ein anderes Handy als deines nicht auch den 
Alarm auslöst? Kamera und Auswertung per KI? RFID?

von Jens G. (jensig)


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Tom schrieb:
> Wie willst du verhindern, dass eine Hand, ein Schlüsselmäppchen, eine
> Tafel Schokolade oder gar ein anderes Handy als deines nicht auch den
> Alarm auslöst? Kamera und Auswertung per KI? RFID?

Dass er dies unterscheiden will, davon stand nichts in den Anforderungen 
...

von Conny (Gast)


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Harald K. schrieb:
> Ein Reedkontakt oder Hallsensor sollte genügen, um das Magnetfeld
> der
> recht kräftigen in die "MagSafe" genannte Qi-Zentrierhilfe eingebauten
> Permanentmagnete zu erkennen. Und wenn das Gerät nicht ultrapräzise,
> sondern nur "in etwa" auf der Fläche abgelegt wird, nimmt man halt eine
> Handvoll Hallsensoren.

Die Idee ist gut. Hatte ich auch. Kommt aber leider nicht in Frage, da 
genau an der Stelle bereits das Magsafe-Ladegerät in der Fläche 
eingebaut ist bzw. wird. Der Sensor muss also daneben irgendwo.

Trotzdem danke! :)

von Conny (Gast)


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Tom schrieb:
> Wie willst du verhindern, dass eine Hand, ein Schlüsselmäppchen,
> eine
> Tafel Schokolade oder gar ein anderes Handy als deines nicht auch den
> Alarm auslöst? Kamera und Auswertung per KI? RFID?

Das wäre in meinem konkreten Fall tatsächlich egal.

von Conny (Gast)


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Bruno V. schrieb:
> Microtaster wäre das Naheliegendste, Magneten oder NFC sind denkbar. Ebenso
> Lichtsensor, Waage, etc.
>
> Was ist an dieser Fläche so besonders, dass ein Taster nicht geht?
Ich möchte die Oberfläche nicht durchbrechen/beschädigen.


> Was ist bei Dir der "Ruhezustand"?
Wenn nichts auf der Fläche draufliegt, also der Näherungsschalter (oder 
ggf. Alternativer Sensor) nicht auslöst/schaltet.

> Wird das ganze per Zündung eingeschaltet?
Nein, dauerhaft mit Strom versorgt - daher auch die Anforderung nach 
geringem Stromverbrauch.

Zur Info: der Verbrauch im Ruhezustand aller Steuergeräte des Autos 
liegt aktuell bei ca. 100mA - habe ich gemessen.

> Zudem die Frage, was Du an Techniken zur Verfügung hast? Wenn
> µController, dann steht Dir die ganze Welt zum Stromsparen offen. Falls
> nur direkt, wäre wichtig, womit Du schon Erfahrung hast.

Ein Sensor, der direkt ein Relais schaltet, wäre mir am liebsten. Ich 
möchte es halt nicht übertreiben. Mit Microcontroller und Co. könnte man 
das sicherlich alles machen. Da bin ich aber noch Anfänger. Löten und 
etwas basteln wäre kein Problem. Ich möchte halt nur keinen extremen 
Aufwand betreiben. Im Zweifel klemme ich das auf Zündungsplus und dann 
fehlt mir halt ein wenig Komfort.

von Rainer W. (rawi)


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Conny schrieb:
> Das ganze sollte natürlich nicht allzu groß sein, daher hab ich weiter
> gesucht und den hier gefunden:
> 
https://www.conrad.de/de/p/omron-kapazitiver-naeherungsschalter-w7ed-12f-w7ed-12f-bag-2590186.html#productDescription
>
> Käme der für mich in Frage?

Dort steht "No need to perform sensitivity adjustments ..."
Das bedeutet meist, dass der Sensor seine Detektionsschwelle adaptiv 
einstellt, d.h. er geht davon aus, dass er normalerweise im nicht 
betätigten Zustand ist und erkennt dann signifikante Änderungen der 
Kapazität. Wenn die Kapazität dauerhaft geändert ist, weil ein 
Gegenstand drauf liegt, wird er seine Schwelle entsprechend verschieben. 
In dem Fall dürfte er für deine Anwendung also nicht in Frage kommen.
Da hilft nur detailliertere Information über das Sensorverhalten oder 
ausprobieren.

: Bearbeitet durch User
von Tom (tom_major)


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Jens G. schrieb:
> Dass er dies unterscheiden will, davon stand nichts in den Anforderungen

doch :-)

Er schrieb "mein" Handy

Aber wenn es egal ist, hat sich das erledigt. Was tatsächlich nicht in 
der Anforderung stand: Ob ein wie auch immer gearteter Sensor unterhalb 
der Oberfläche angebracht werden kann oder nur oberhalb/daneben usw.

von Conny (Gast)


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Tom schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Dass er dies unterscheiden will, davon stand nichts in den Anforderungen
>
> doch :-)
>
> Er schrieb "mein" Handy
>
> Aber wenn es egal ist, hat sich das erledigt. Was tatsächlich nicht in
> der Anforderung stand: Ob ein wie auch immer gearteter Sensor unterhalb
> der Oberfläche angebracht werden kann oder nur oberhalb/daneben usw.

Gut aufgepasst. So leicht kann man sich missverstehen :)

Also es geht primär um mein Handy, aber es kann natürlich auch ein 
anderes sein.

Dass der Sensor unterhalb der Oberfläche angebracht werden soll, habe 
ich wohl vergessen zu erwähnen. Daher mache ich das nochmal. Genau so 
habe ich das vor: Sensor unter der Oberfläche, der erkennt, dass (m)ein 
Handy/iPhone aufgelegt wird. Wenn er auch andere Gegenstände erkennt, 
dann wäre das egal.

Falls nicht noch jemand einen konkreten Vorschlag für so einen Schalter 
macht oder sogar eine bessere Idee hat, werde ich einfach mal den o.g. 
Sensor bestellen und testen. Ich hab auch überlegt, ob ein induktiver 
Näherungsschalter das iPhone auch erkennen könnte (hat ne Rückseite aus 
Glas). Wenn es jemand weiss, wäre ich für die Info dankbar. Sonst muss 
ich es halt testen. So teuer sind die Sensoren ja zum Glück nicht.

von Frank O. (frank_o)


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Conny schrieb:
> Das iPhone? Ja.

Dann kannst du doch diese Spule zur Erkennung benutzen.

von Harald K. (kirnbichler)


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Conny schrieb:
> Die Idee ist gut. Hatte ich auch. Kommt aber leider nicht in Frage, da
> genau an der Stelle bereits das Magsafe-Ladegerät in der Fläche
> eingebaut ist bzw. wird. Der Sensor muss also daneben irgendwo.

Aber dann brauchst Du keinen zusätzlichen Sensor, sondern hast schon 
einen, nämlich das Qi-Ladegerät. Das erkennt, wenn da ein Smartphone 
draufliegt.

Wozu also noch einen zusätzlichen Sensor?

von Frank O. (frank_o)


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Harald K. schrieb:
> Wozu also noch einen zusätzlichen Sensor?

Das war auch mein Gedanke, aber beim abgeschalteten Fahrzeug ist das 
auch abgeschaltet. Deshalb meine Frage nach der induktiven Ladung. So 
bleibt zumindest die Spule im Telefon und man kann eine fertige Hardware 
benutzen, um die Erkennung des Telefons zu ermöglichen.
Wenn sowieso die Funktion vorhanden ist und das alles statt findet, 
solange das Fahrzeug nicht gänzlich abgeschaltet ist, kann man sich 
natürlich am besten daran klemmen.

von Conny (Gast)


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Harald K. schrieb:
> Aber dann brauchst Du keinen zusätzlichen Sensor, sondern hast schon
> einen, nämlich das Qi-Ladegerät. Das erkennt, wenn da ein Smartphone
> draufliegt.

Das Magsafe-Ladegerät für das iPhone hat einen sehr hohen Ruhestrom. Das 
saugt mir die Batterie in Null-Komma-Nix leer. Daher soll genau das auch 
über das Relais erst eingeschaltet werden, wenn das iPhone draufliegt.

Und damit auch bei ausgeschalteter Zündung ein Laden möglich ist, soll 
es eben über den Sensor geschaltet werden und nicht über Zündungsplus.

von Benedikt L. (Firma: Dem Ben seine Leiche) (dembenseineleiche) Flattr this


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RFID-Tag hinkleben und das Fone eine URL aufrufen lassen wenn solcheres 
passiert. Tasker oder sowas.
Wenn gescannt, dann mach...

von Harald K. (kirnbichler)


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Man könnte natürlich auf den Qi-Quatsch verzichten und einfach ein Kabel 
in das iPhone stecken, wenn man es schon für nötig hält, das iPhone 
unbedingt im (nicht fahrenden) Auto zu laden.

von Conny (Gast)


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Harald K. schrieb:
> Man könnte natürlich auf den Qi-Quatsch verzichten und einfach ein Kabel
> in das iPhone stecken, wenn man es schon für nötig hält, das iPhone
> unbedingt im (nicht fahrenden) Auto zu laden.

haha, ja das könnte man. Man könnte auch ein altes Nokia-Handy 
verwenden, dann muss man es nicht im Auto laden, weil der Akku ne Woche 
hält. :)

Ich frage mich, wie komfortabel unser Leben wäre, wenn unsere Vorfahren 
immer so gedacht hätten :D

Klar ist es Luxus. Aber wenn es machbar ist und man noch was lernen kann 
- warum nicht? :)

von Frank O. (frank_o)


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Harald K. schrieb:
> Man könnte natürlich auf den Qi-Quatsch verzichten und einfach ein Kabel
> in das iPhone stecken, wenn man es schon für nötig hält, das iPhone
> unbedingt im (nicht fahrenden) Auto zu laden.

Ich halte auch nichts davon, denn das braucht eindeutig zu viel Energie.
Aber hier ging es ja nicht um das Laden.
Der TO wollte das Mobiltelefon erkennen und durch das erkannte Telefon 
ein Relais schalten.

Conny schrieb:
> und möchte immer
> dann, wenn mein iPhone auf einer bestimmten Fläche abgelegt wird, ein
> Relais schalten (12V).

Weiter hat er sich nicht eingelassen.
Ebensowenig zum Zustand des Autos. Vielleicht soll irgendwas 
eingeschaltet werden, wenn er im Auto sitzt und sein Telefon an die 
übliche Stelle legt, dass dann mit 12V aus dem Bordnetz versorgt werden 
soll.
Wenn der TO das sagen würde, könnte man vielleicht noch eine bessere 
Lösung anbieten.

von Tom (tom_major)


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Na er will das induktive Ladegerät anschalten wenn das Handy dort 
abgelegt wird, ohne dass die Zündung an ist.

von Harald K. (kirnbichler)


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Frank O. schrieb:
> Der TO wollte das Mobiltelefon erkennen und durch das erkannte Telefon
> ein Relais schalten.

Es geht ganz offensichtlich darum, mit dem Relais den Qi-Lader 
einzuschalten, da der im unbenutzten Zustand zu viel Strom verbraucht 
und die (wohl winzige) Autobatterie entlädt.

Conny schrieb:
> Das Magsafe-Ladegerät für das iPhone hat einen sehr hohen Ruhestrom. Das
> saugt mir die Batterie in Null-Komma-Nix leer. Daher soll genau das auch
> über das Relais erst eingeschaltet werden, wenn das iPhone draufliegt.

Wer sein iPHone täglich aufladen muss, sollte mal über sein 
Social-Media-Suchtverhalten nachdenken. Sonst hält auch ein iPhone 
etliche Tage durch, ohne daß man es ständig aufladen müsste.

Warum man das Aufladen ausgerechnet im nicht laufenden Auto machen muss, 
ist auch noch 'ne interessante Geschichte. So bequeme Aufenthaltsorte 
sind Autos ja auch nicht, daß man darin freiwillig stundenlang rumsitzt, 
wenn sie irgendwo herumstehen. Gut, in den USA leben viele Menschen in 
ihren Autos, weil sie sich trotz Vollzeitjob keine Wohnung leisten 
können, aber von solchen Zuständen sind wir in .de doch noch recht weit 
entfernt.

von Harald W. (wilhelms)


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Harald K. schrieb:

> wenn man es schon für nötig hält, das iPhone
> unbedingt im (nicht fahrenden) Auto zu laden.

Ja, Hauptsache das Eifon wird geladen. Ob man anschliessend das Auto
noch starten kann, ist ja nicht so wichtig.

von Conny (Gast)


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Ich habe mir schon vorher gedacht, ob diese Diskussion wohl darauf 
hinausläuft, mein Vorhaben in Frage zu stellen oder sonstwie zu 
zerreden. Ich hätte eine Wette abschließen sollen.

Keiner kennt die tatsächlichen Gründe, warum es so gelöst werden soll 
und die sind für diese technische Frage auch irrelevant. Und dann wird 
auf einmal das Social-Media-Verhalten des Fragestellers kritisiert, ohne 
dies zu kennen.

Auf die eigentliche Frage nach dem Näherungsschalter ist fast keiner 
eingegangen.

Hat sich echt gelohnt, mich hier anzumelden.

Bye bye mikrocontroller.net

von Harald K. (kirnbichler)


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Conny schrieb:
> Keiner kennt die tatsächlichen Gründe, warum es so gelöst werden soll
> und die sind für diese technische Frage auch irrelevant.

Ah, die Kernaussage erstaunlich vieler 
"Ich-melde-mich-hier-mal-kurz-an"-Trolle, die eine 
umständliche/unpraktische Lösung für eine ungeeignete Herangehensweise 
an ein Problem suchen und sich komplett weigern, das eigentliche Problem 
anzugehen.


Haben wir hier in letzter Zeit häufiger. Und die Reaktion ist immer die 
selbe.

Man könnte fast denken, diese Trolle kommen aus der selben Schachtel.

von Björn W. (bwieck)


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Wenn das meine Aufgabe wäre würde ich es so probieren:
QI-Ladegerät periodisch einschalten z.B. alle 10 Minuten, dann den 
Stromverbrauch messen und mit Leerlauf vergleichen.
Wenn Stromverbrauch = Leerlauf dann wieder abschalten bis zur nächsten 
Periode.
Ansonsten Eingeschaltet lassen bis Stromverbrauch wieder Leerlauf 
entspricht und dann Ladegerät abschalten.

von Jens G. (jensig)


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Harald K. schrieb:
> ... , das eigentliche Problem anzugehen.

Und das wäre?

von H. H. (hhinz)


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Jens G. schrieb:
> Harald K. schrieb:
>> ... , das eigentliche Problem anzugehen.
>
> Und das wäre?

Geheim.

von Frank O. (frank_o)


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Conny schrieb:
> Auf die eigentliche Frage nach dem Näherungsschalter ist fast keiner
> eingegangen.

Moment mal! Du hast explizit auch um bessere Vorschläge gebeten.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Björn W. schrieb:
> Wenn das meine Aufgabe wäre würde ich es so probieren:
> QI-Ladegerät periodisch einschalten z.B. alle 10 Minuten, dann den
> Stromverbrauch messen und mit Leerlauf vergleichen.

Wenn Du schon mit QI anfängst: QI baut eine Komunikation zwischen 
Ladegerät und Mobiltelefon auf. Die wird man erkennen können, ohne 
Ladestrom zu messen.

von Björn W. (bwieck)


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Manfred P. schrieb:
> QI baut eine Komunikation zwischen
> Ladegerät und Mobiltelefon auf. Die wird man erkennen können, ohne
> Ladestrom zu messen.

Wo willst du die denn bei so einem MagSafe dingens abschnorcheln?
Am USB-C Stecker?

von Harald K. (kirnbichler)


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Björn W. schrieb:
> Wo willst du die denn bei so einem MagSafe dingens abschnorcheln?

An dem darin verbauten Qi-Controller. Oder notfalls an der von diesem 
Controler angesteuerten Status-LED. Arbeiten wir hier mit Elektronik, 
oder stecken wir Duplo-Steine zusammen?

von Björn W. (bwieck)


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Harald K. schrieb:
> An dem darin verbauten Qi-Controller.

Hast du so ein Ding mal gesehen?

Hier: https://www.youtube.com/watch?v=F45AJ81NG-o

Ich würde das mit dem Stromverbrauch messen bevorzugen...

: Bearbeitet durch User
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