Bauanleitung für Sensoren

Vorbereitung

Sensoren und Aktoren zu bauen ist nicht schwer. Die Duplo-Steine bieten genügend Platz. Das einzige Problem, das den unterbegabten Handwerker überfordert, ist das Ausfräsen des Innenteils. Glücklicherweise ist dies nicht bei allen Steinen notwendig.

Erster Schritt: Steine besorgen

Will man keinen Krieg mit seinen Kindern, muss man wohl kaufen. Die Lego-Patente sind lange ausgelaufen, doch die Konkurrenz tat sich früher schwer, gute Steine herzustellen. Auch heute noch sind die originalen Lego-Steine meines Wissens die besten. Aber es gibt von Drittanbietern nun auch gute Ware. Empfehlen kann ich z.B. Hubelino. Für Anfangsversuche reichen die Eimer mit einem Steinesortiment. Braucht man mehr, kann man die Steine auch über Hubelino direkt beziehen. Achtung, deren Angebote auf der Webseite unterliegen häufig Änderungen und die Eimer werden lediglich für Wiederverkäufer hergestellt.

In fast allen Fällen reichen 2x2-Steine.

Zweiter Schritt: Evtl. Ausfräsen

Hat man eine Standbohrmaschine zur Hand, kann man mit einem passenden Aufsatz das Innenteil selbst ausfräsen. Andernfalls muss man sich wohl Hilfe holen. Mir hat der Schulassistent geholfen. Danke nochmals!

Dritter Schritt: Bohrungen setzen

Bei fast allen Sensoren ist es so, dass diese auf einer Seite des Steines sitzen und die Kabel auf der anderen Seite herausgeführt werden. Die Bohrungen sind vom Sensor bzw. Aktor abhängig. Gemeinsam ist allen jedoch die Bohrung auf der Rückseite für das Kabel. Diese sollte so klein wie möglich sein, damit das Kabel auch durch Reibung etwas Halt bekommt. Bei Zwillingslitze sollte man mit 2mm, bei Drillingslitze mit 2,5mm probieren. Das ist auch abhängig von der Litze.

Es ist ok, die Bohrungen immer in der Mitte der Seitenfläche zu setzen.

Vierter Schritt: Sensor einsetzen

Siehe unten

Fünfter Schritt: Kabel anlöten

Kabel sollten ca. 50cm lang sein. Diese werden nun an die (meist gekürzten) Pins des Sensors angelötet. Nach dem Straffziehen kann man am Stein mit (Heiß-) Kleber oder ähnlichem für Festigkeit sorgen. Dann werden die Stecker angeschraubt.

Fertig.

Taster

Der einfachste Sensor ist der Taster. Taster kann man von oben einsetzen. Die recht einfachen Kurzhubtaster von Reichelt lassen nach unten genug Platz, so dass der Stein auch wieder auf einen anderen Stein gesetzt werden kann. Ein Ausfräsen ist notwendig, die Bohrung hat einen Durchmesser vom 5mm(?). Der Taster wird verschraubt.

Reichelt: T250A + Farbe. T113 (7mm) könnte eine Alternative sein, habe es noch nicht probiert

Lichtsensor

Ganz wichtig ist der Lichtsensor. Überhaupt ist bei Sensoren darauf zu achten, dass deren Widerstand im Bereich um 4,7k liegt, denn der Spannungsteiler arbeitet ebenfalls mit 4,7k. Der LDR07 passt, hat sehr dünne Anschlüsse. Hier reichen zwei eng nebeneinander liegende 1mm-Bohrungen. der LDR wird eingesetzt und angeklebt. Die Liste wird angelötet und evtl. mit Schrumpfschlauch geschützt. Ein Ausfräsen ist nicht notwendig.

Temperatursensor

Mit einem NTC lässt sich leicht ein Temperatursensor bauen. Man darf hier aber keine Wunder erwarten. Auch mit einem auf 4,7k angepassten NTC schwanken die Werte doch recht wenig. Auch hier werden wieder zwei Bohrungen gesetzt, der NTC durchgesteckt und von innen verlötet. Ein Ausfräsen ist nicht notwendig.

Drehregler

Eine weitere Idee ist ein Drehregler. Hierfür empfiehlt sich - einfach um Stabilität im Bau zu bekommen - ein größerer Stein (z.B. 2x4). Ein Teil wird ausgefräst, gebohrt und dann wird das Poti verschraubt. Passend ist ein 14mm-Poti mit 6mm-Achse, idealerweise 4,7k.

Magnetschalter

Eine Idee möchte ich erwähnen, die schief gegangen ist: Magnetschalter. Magnetschalter sind preiswert zu bekommen und man kann sich Szenarien ausdenken, in denen ein Magnet ein Ausweis ist, der eine Alarmanlage ausschaltet oder eine Tür öffnet. Die geringe Reichweite (wenige mm) ist nicht schön, aber das Hauptproblem ist die Anfälligkeit. Die Sensoren sind aus dünnem Glas und brechen schnell, teilweise schon beim Einbau. Hat man andere Sensoren zur Hand, kann man die Idee aber weiter verfolgen. Für einen Tipp wäre ich dankbar.

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