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Konfiguration der Füllstandsmessung

Übersicht

Der HC-SR04 Sensor wird oberhalb des Tanks montiert und misst die Distanz zur Flüssigkeitsoberfläche.

Konfigurationsvariablen

In src/main.cpp (Zeile 14-16):

#define TANK_HEIGHT 180.0        // Tank-Höhe in cm (innen)
#define SENSOR_MOUNT_OFFSET 20.0 // Montageabstand: Sensor über Tank-Oberkante in cm
#define SENSOR_MIN_DISTANCE 2.0  // HC-SR04 Mindestabstand (technische Grenze)

Parameter-Erklärung

1. TANK_HEIGHT (Tank-Höhe)

Die innere Höhe des Tanks von Boden bis Oberkante.

• Beispiel: Tank ist 180 cm hoch → #define TANK_HEIGHT 180.0
• Wichtig: Nur die innere Höhe, ohne Montageabstand!

2. SENSOR_MOUNT_OFFSET (Montageabstand)

Der Abstand vom Sensor bis zur Tank-Oberkante.

• Beispiel: Sensor ist 20 cm über dem Tank montiert → #define SENSOR_MOUNT_OFFSET 20.0
• Warum nötig?: Sensor kann nicht direkt am Tank befestigt werden, braucht Montageabstand

3. SENSOR_MIN_DISTANCE (Mindestabstand)

Technische Grenze des HC-SR04 Sensors (2 cm).

• Standard: 2.0 cm (nicht ändern!)
• Zweck: Warnung wenn Flüssigkeit zu nah am Sensor ist

Aufbau-Beispiel

                    ↑
                    |
    [  HC-SR04  ]   |  ← Sensor montiert an Decke/Halterung
                    |
        20 cm       |  ← SENSOR_MOUNT_OFFSET
                    |
    ╔═══════════════╗  ← Tank-Oberkante
    ║               ║
    ║   Flüssigkeit ║
    ║       ↕       ║  ← Füllstand (variabel)
    ║               ║
    ║    180 cm     ║  ← TANK_HEIGHT
    ║               ║
    ║               ║
    ╚═══════════════╝  ← Tank-Boden

Berechnung

Leerer Tank:

Gemessene Distanz = SENSOR_MOUNT_OFFSET + TANK_HEIGHT
                  = 20 cm + 180 cm = 200 cm
Füllhöhe = 0 cm
Füllstand = 0%

Voller Tank:

Gemessene Distanz = SENSOR_MOUNT_OFFSET
                  = 20 cm
Füllhöhe = 180 cm (= TANK_HEIGHT)
Füllstand = 100%

Halb voller Tank:

Gemessene Distanz = 110 cm
Füllhöhe = 200 cm - 110 cm = 90 cm
Füllstand = (90 / 180) × 100 = 50%

Anpassung an Ihre Installation

Schritt 1: Tank-Höhe messen

Messen Sie die innere Höhe Ihres Tanks von Boden bis Oberkante.

Beispiel: 180 cm → #define TANK_HEIGHT 180.0

Schritt 2: Montageabstand messen

Messen Sie den Abstand vom Sensor bis zur Tank-Oberkante.

Beispiel: Sensor 20 cm über Tank → #define SENSOR_MOUNT_OFFSET 20.0

Schritt 3: Code hochladen und testen

1. Bei leerem Tank:

   • Display sollte 0% anzeigen
   • Serial Monitor zeigt Füllhöhe: 0 cm

2. Bei vollem Tank:

   • Display sollte 100% anzeigen
   • Serial Monitor zeigt Füllhöhe: 180 cm (= TANK_HEIGHT)

3. Falls nicht korrekt:

   • Überprüfen Sie TANK_HEIGHT und SENSOR_MOUNT_OFFSET
   • Passen Sie die Werte an

Fehlerdiagnose

Problem: Füllstand zeigt negative Werte oder 0% bei halbvollem Tank

Ursache: SENSOR_MOUNT_OFFSET oder TANK_HEIGHT falsch konfiguriert

Lösung:

1. Messen Sie die tatsächliche Distanz bei leerem Tank
2. Berechnen Sie: SENSOR_MOUNT_OFFSET + TANK_HEIGHT = gemessene Distanz
3. Passen Sie die Werte entsprechend an

Problem: Füllstand zeigt über 100%

Ursache: Tank ist voller als erwartet oder TANK_HEIGHT zu klein

Lösung:

1. Überprüfen Sie TANK_HEIGHT
2. Code begrenzt automatisch auf max. 100%

Problem: "WARNUNG: Flüssigkeit zu nah am Sensor!"

Ursache: Flüssigkeit ist näher als SENSOR_MOUNT_OFFSET + SENSOR_MIN_DISTANCE

Lösung:

• Normal bei sehr vollem Tank (>95%)
• Sensor evtl. höher montieren wenn Warnung bei 100% auftritt

Beispiel-Konfigurationen

Kleiner Tank (100 cm, Sensor 10 cm darüber)

#define TANK_HEIGHT 100.0
#define SENSOR_MOUNT_OFFSET 10.0

Mittelgroßer Tank (180 cm, Sensor 20 cm darüber)

#define TANK_HEIGHT 180.0
#define SENSOR_MOUNT_OFFSET 20.0

Großer Tank (300 cm, Sensor 30 cm darüber)

#define TANK_HEIGHT 300.0
#define SENSOR_MOUNT_OFFSET 30.0

Kalibrierung

Methode 1: Bei leerem Tank

1. Entleeren Sie den Tank komplett
2. Laden Sie den Code hoch und notieren Sie die gemessene Distanz
3. Berechnen Sie: TANK_HEIGHT = gemessene Distanz - SENSOR_MOUNT_OFFSET

Methode 2: Bei vollem Tank

1. Füllen Sie den Tank komplett (bis Oberkante)
2. Laden Sie den Code hoch und notieren Sie die gemessene Distanz
3. Diese Distanz = SENSOR_MOUNT_OFFSET

Methode 3: Mit Maßband

1. Messen Sie TANK_HEIGHT mit Maßband (innere Höhe)
2. Messen Sie SENSOR_MOUNT_OFFSET mit Maßband (Sensor bis Tank-Oberkante)
3. Tragen Sie beide Werte ein

Genauigkeit

• HC-SR04 Genauigkeit: ±0.3 cm
• Messbereich: 2 cm - 400 cm
• Empfohlener Tank-Bereich: 50 cm - 300 cm
• Messintervall: 30 Sekunden (konfigurierbar via TX_INTERVAL)