Präzise Flüssigkeitsstandserkennung mit VL53L0X Laser ToF-Sensor am Arduino

Komponenten und Materialien

• 1× Arduino UNO
• 1× ProtoCentral VL53L0X Laser ToF-Sensor Breakout

Software

• Arduino IDE
• Processing (für GUI)

Über dieses Projekt

Flüssigkeitsstandmessung ist in Industrie und Haushalt (Wassertanks) üblich. Klassische Methoden:

• Leitfähigkeitssonden: Widerstandsänderung durch Wasserstand – erfordern Kontakt zur Flüssigkeit
• Schwimmerschalter: Mechanisch, nur „Voll“-Erkennung, klobig

Warum diese Methoden nicht infrage kamen

Bei unserer Anwendung durfte nichts in den Behälter eingetaucht werden (Art der Flüssigkeit, Lebensmittelsicherheit). Eine nicht-invasive, berührungslose Messung war die Lösung – Kontaminationsfragen entfallen komplett.

Die Lösung: VL53L0X Time-of-Flight-Sensor

Das ProtoCentral-Breakout-Board trägt den VL53L0X von STMicroelectronics – einen kompletten Laser-ToF-Entfernungsmesser. Er sendet unsichtbares IR-Laserlicht, misst die Laufzeit bis zur Reflexion und berechnet die Distanz.

Maximaler Messbereich: 2 m. In unserem Aufbau erreichten wir 2 mm Auflösung beim Wasserstand.

Der Sensor ist auf einem ProtoFly-Board (Arduino-kompatibel, integriertes Bluetooth) mit Li-Ion-Akku montiert – komplett kabellos.

Montiert auf dem Tankdeckel, misst der Sensor den Abstand zur Wasseroberfläche. Eine kleine Pumpe füllt Wasser nach. Die Höhendaten werden per Bluetooth an einen PC mit Processing-GUI gesendet, die den Stand in Echtzeit protokolliert.

Ergebnisse

Die berührungslose Messung bewährte sich: zuverlässig, wenig Verkabelung, keine Kontamination. Bibliothek und Beispielcode für Arduino sind verfügbar (GitHub-Link unten). Ein Fritzing-Hookup-Guide folgt.

Code & Ressourcen

• Arduino-Bibliothek & Beispiele: GitHub ProtoCentral_VL530LX
• Schaltplan (Fritzing): Hardware-Ordner im Repo