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Der superflache Wassermelder



Das Problem ist so alt, wie die eigenen Haushaltsgeräte:
Man sitzt nichts ahnend vor dem Computer, geht in die Küche um sich einen Snack einzuwerfen und fragt sich, seit wann der Boden so schön glänzt. Die Anwort kommt dann kurze Zeit später, wenn die Socken in den Flüssigkeitsfilm eintauchen, der sich, durch eine Undichtigkeit in Spül- oder Waschmaschine verursacht, langsam in der Wohnung ausbreitet...
Das hätte man auch schneller erfahren können, wenn man in Besitz eines Wassermelders gewesen wäre. Gut, natürlich, sowas kann man kaufen, aber richtig lustig ist es nur, wenn man sich so ein Teil selber baut!

Der ultraflache Wassermelder

Technische Daten:
Lebensdauer mit einer Batterie: mindestens 10 Jahre, in trockener Umgebung
Abmessungen des Geräts: 56x30x3,5(!)mm

Aufbau

Für den Aufbau benötigt man:
1 x Platine 56x30x0.5mm einseitig kupferbeschichtet
1 x Platine 54x28x0.5mm einseitig kupferbeschichtet
1 x Hartpapierplatte 28x54x2mm
1 x Batterie CR2320
1 x Piezosummerscheibe 27 x 0.5mm
1 x 74HC132 Bauform: SO 14
1 x 10nF keramisch SMD Bauform: 0805
1 x 1µF 16V Tantal SMD
1 x 33kOhm SMD Bauform: 0805
2 x 1MOhm SMD Bauform: 0805
etwas dünnen Kuferlackdraht
ein kleines Stück Kupferfolie (ca. 3x12mm)

Schaltplan:
Wassermelder-Layout (klein)
(größere Version)

Zunächst scheidet man die Platinen auf die richtige Größe zu (das kann man bei der Platinenstärke von 0.5mm auch mit einer Schere machen) und bringt das Layout des Wassermelders auf die größere der beiden Platinen auf. Dazu benutzt man am besten das Layout in voller Auflösung und druckt es mit 600dpi aus, dann erhält es Originalgröße. Belichten, entwickeln, ätzen, mit Lötlack einsprühen, aber nicht bohren! Die beiden Löcher sind nur für den Fall gedacht, wenn ein Sensor mit Kabel angeschlossen werden soll. Ansonsten stellt diese Platine sowohl den Schaltungsträger, als auch den Boden des Gehäuses dar und darf deshalb keine Löcher enthalten. Auch die Sensorfunktion wird von dieser Platine übernommen.

Platinenlayout:
Wassermelder-Layout (klein)
(größere Version)
 

Nach dem Ätzen wird die Platine bestückt:

Zunächst wird der kupferne Platinenrand ebenso wie die große Fläche der Batteriehalterung verzinnt und blank geschmirgelt, so daß keine Flußmittelreste mehr vorhanden sind und die Zinnschicht nur noch ca. 0.1mm dick ist.
Dann werden alle Bauteile, bis auf die Piezoscheibe und die Batterie bestückt. An der kleineren Kupferfläche der Batteriehalterung wird ein kurzer Streifen Kupferfolie (ca. 3x12mm) festgelötet An die Piezoscheibe werden kurze Stücke dünnen Kupferlackdrahts angelötet.
Ein kurzer Funktionstest kann nicht schaden. Dazu wird die Piezoscheibe an die mit BUZZER bezeichneten Pins angeschlossen und 3 Volt and die Batteriehalterung angelegt. Die große Fläche der Batteriehalterung ist Masse! Nun wird zwischen der oberen und der unteren Kupferumrandung der Platine eine leitende Verbindung hergestellt wobei ein Intervallton zu hören sein muß. Entspricht die Tonhöhe nicht den Vorstellungen, kann sie durch ändern von R2 variiert werden.
Nach dem Test wird die Piezoscheibe wieder abgelötet.
 

Nun kommt der mechanische Aufbau dran. Die Hartpapierplatte wird auf die Maße 54x28mm zurechtgesägt und nach unterer Skizze mit Aussparungen versehen. Die 23mm-Bohrung nimmt später die Batterie auf, daher ist es wichtig, daß die Batterie zwar in das Loch paßt, aber nicht wackeln kann.

Ist die Hartpapierplatte fertig bearbeitet, wird sie mittig auf die Elektronik geklebt. Das sollte  wasserdicht erfolgen, da der Sensor sonst bei Benetzung nicht mehr einwandfrei funktioniert.
Das kleine Stück Kupferfolie wird mit durch das Batterieloch gezogen.

Als nächstes wird die Piezoscheibe auf die zweite Platine aufgebracht. Das hat so zu erfolgen, daß die Scheibe beim späteren Zusammenkleben über dem Elektronikteil der Schaltung zu liegen kommt. Außerdem müssen für die Anschlüsse entsprechende Löcher gebohrt werden. Die Scheibe selbst wird dann (mit Sekundenkleber) auf die kupferbeschichtete Seite der Platine geklebt und die Anschlüsse durch die Bohrlöcher geführt.
Nun kann die Piezoscheibe wieder an die Elektronik angeschlossen werden. Dabei ist zu beachten, daß der Draht, der mit der metallenen Oberseite der Scheibe verbunden ist, an den (nach obiger Abbildung) rechten Anschluß kommt, damit bei Benetzung der Schaltung kein Kurzschluß entsteht.
Die Batterie wird nun eingelegt, und die Kupferfolie auf deren Oberseite umgeklappt.
Ein weiterer Funktionstest ist nun sinnvoll.
Ist dieser erfolgreicht, so kann die Platine mit der Piezoscheibe auf die Hartpapierplatte wasserdicht geklebt werden. Wichtig ist dabei, daß die Platine beim Trocknen des Klebers am Rand festgedrückt wird, damit später die Batterie im Gerät von oben und unten verspannt wird. Sind alle Klebestellen getrocknet, kann man das Gerät nach Wunsch lackieren. Nach dem Lackieren müssen allerdings die Sensorkontakte wieder blank gemacht werden.

Ist alles soweit getrocknet, kann der ultimative Endtest erfolgen. Dazu wird das Gerät einfach in ein Glas mit Wasser gelegt. Sofort muß der Intervallton hörbar werden. Nach ein paar Sekunden nimmt man den Wassermelder wieder heraus und trocknet ihn. Dabei muß der Intervallton wieder verstummen. Ist dies nicht der Fall, ist wohl Wasser eingedrungen...

Viel Spaß damit, und ich wünsche jedem, daß er das Gerät nie braucht!
Mein Wassermelder hat sich inzwischen schon rentiert!
 

Wem dieser Wassermelder zu kompliziert ist, kann sich ja mal den Melder von Jürgen ausprobieren!

Wichtiger Hinweis:
Obwohl der Wassermelder nach obigen Plänen bereits einmal erfolgreich aufgebaut wurde, kann ich selbstverständlich keine Garantie für die Richtigkeit der Pläne oder die Funktionsfähigkeit einer damit aufgebauten Schaltung geben. Der Aufbau und der Betrieb des Wassermelders erfolgt auf eigene Gefahr!
Eine Zulassung für die Verwendung des Gerätes in Anwendungen, bei denen eine Fehlfunktion zu Personenschäden führen kann ist nicht gegeben!

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Letzte Änderung 2003-08-29 Archi