Das lernst du heute
- Kammerdruck und Außendruck messen
- Druckausgleich
- Grenzwerte als define
Die Schleuse vom Mond kommt mit auf den Mars. Auf dem Mond ist draußen Vakuum, „unter 1 kPa“ heißt dort: Kammer und Außenwelt sind gleich. Auf dem Mars ist draußen eine dünne Atmosphäre. Pumpst du die Kammer tiefer als die Außenluft, strömt beim Öffnen Marsluft herein, und du hast Strom und Zeit verschenkt. Ist sie noch voller, pfeift Kammerluft hinaus. Die Schleuse muss also wissen, wie viel Druck draußen herrscht.
Zwei Sensoren
Ein Gas-Sensor in der Kammer misst den Kammerdruck, ein zweiter draußen vor der Außentür den Außendruck. Beide hängen am Datennetz der Schleuse:
lbn kammer SENSOR HASH("Schleuse") Pressure Average
lbn aussen SENSOR HASH("Aussen") Pressure AverageBeide Sensoren haben denselben Prefab-Hash, nur der Name unterscheidet sie. Mit lb ohne Namen bekämst du den Mittelwert aus Kammer und Außenluft – eine Zahl, die nirgends gemessen wurde.
Druckausgleich
Die Außentür darf auf, wenn Kammer und Außenluft fast gleich sind. „Fast gleich“ heißt: Der Unterschied ist kleiner als eine Toleranz.
sub diff kammer aussen
abs diff diff # Betrag: Richtung egal
slt frei diff TOL # 1 = ausgeglichenAuf dem Mond (draußen 0 kPa) und mit einer Toleranz von 1 kPa ist das genau die Regel „Kammer unter 1 kPa“.
Die aktive Lüftung kann den Ausgleich selbst übernehmen. PressureExternal ist ihr Zieldruck: Im Modus Vent.Inward saugt sie, bis der Raum vor ihr diesen Druck erreicht, im Modus Vent.Outward bläst sie bis dahin. Gibst du ihr den Außendruck als Ziel, hört sie beim richtigen Wert von selbst auf. Mode schreibst du dabei nur einmal, den Zieldruck in der Schleife: Jede Mode-Änderung setzt die Drücke nach dem Takt zurück (Tag 51).
sbn VENT HASH("Schleuse") Mode Vent.Inward # einmal, vor der Schleife
start:
yield
sbn VENT HASH("Schleuse") PressureExternal aussen # jeden Takt„External“ meint bei der Lüftung die Raumseite – hier die Kammer –, nicht die Außenwelt des Planeten. Schreib dort nie NaN hinein: Fehlt der Außensensor, ist aussen NaN. Prüfe vorher mit snanz und lass die Lüftung in dem Fall aus.
Ohne abs wäre jede negative Differenz „klein“. Kammer 0,2 kPa, draußen 8 kPa ergibt −7,8 – und −7,8 ist kleiner als 2. Die Außentür ginge gegen den Druck auf, und Außenluft schösse in die Kammer.
Grenzwerte als define
Alle Grenzen gehören nach oben in den Kopf, jede mit Kommentar:
define VOLL 100 # kPa: Kammer voll, Innentuer darf auf
define TOL 2 # kPa: erlaubter Unterschied zur Aussenluft
define FEHLER -1 # Anzeige ohne SensorZiehst du mit der Basis um oder ist dir die Kammer zu langsam, änderst du eine Zeile statt fünf Stellen im Code. Und wer den Code liest, sieht sofort, was TOL bedeutet – bei einer nackten 2 mitten im Rumpf nicht.
Übung
Aufgabe
Zwei Gas-Sensoren messen den Druck: „Schleuse“ in der Kammer, „Aussen“ vor der Außentür. Zwei Wandleuchten zeigen, welche Tür aufgehen dürfte, eine LED-Anzeige zeigt den Unterschied.
- „Differenz“ zeigt den Betrag von Kammer − Außen in kPa.
- „AussenFrei“ leuchtet, wenn der Unterschied kleiner als
TOL(2 kPa) ist. - „InnenFrei“ leuchtet, wenn die Kammer mindestens
VOLL(100 kPa) hat. - Fehlt der Außensensor, ist „AussenFrei“ aus; fehlt der Kammersensor, sind beide aus. „Differenz“ zeigt dann −1.
Benutze die defines – keine nackte 100 oder 2 im Rumpf.
Hinweise
Hinweis 1
Unterschied: sub diff kammer aussen, dann abs diff diff.
Hinweis 2
Außen frei: slt frei diff TOL. Innen frei: sge frei kammer VOLL.
Hinweis 3
Vergleiche mit NaN ergeben 0 – die Lampen gehen bei Ausfall von selbst aus. Nur die Anzeige braucht snan und select.
Quiz
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