Hi Leute, spiel mit dem Gedanken einen Wasserstands-Sensor für Pflanzen zu bauen. Die Kapazitive Messmethode deutliche Vorteile über die Widerstandmessung hat ist klar. Meine Fragen beziehen sich auf die Vor- und Nachteile der drei Methoden, die unten Vorgestellt werden. Bitte verbessert mich wenn ich mich geirrt habe. RC-Tiefpass Bei dieser Methode wird ein Wechselspannungssignal über einen RC-Tiefpass geleitet und die Spannung über den Kondensator gemessen. Die Filterfunktion und damit auch die Spannung (Spannungsteiler) abhängig von der Kapazität. - Diese Methode wird beim Chirp-Projekt verwendet. • Nachteil o Sollte mit Sinus angeregt sein, da Rechteck-Signale mit höre Frequenzenanteile, die Probleme beim Tiefpass ergeben können • Vorteil o Fast keine zusätzliche Bauteile o Niedrige Frequenz von 1-2kHz bei R=12kOhm (C=10nF) • Fragen o Störsicherheit? o Pression und Zuverlässigkeit? RC-Oszilator Bei dieser Methode wird der Kondensator über einen Widerstand von +V auf –V umgeladen. Mittels Schmitt-Triggers werde wird ein Rechtecksignal erzeugt. Die Frequenz dieses Signal ist von der Größe und damit von der Aufladezeit des Kondensators abhängig. - Diese Methode wird häufig hier in diesem Forum verwendet. • Nachteile o Wie konstant ist der?? o Frequenz (22kHz-25kHz) relative hoch o Tackt muss stabil und hoch sein -> Quarz verwenden o 16bit Timer verwendet für die Messung • Vorteile o Keine Signalerzeugen mit uC oder Extern • Fragen o Störsicherheit? o Pression und Zuverlässigkeit? CR-Spannungs-Differentiation Bei dieser Methode wird über einen Messwiederstand der Strom über den Kondensator gemessen. Dieser hängt über die Differentiation ab. Aus diesem Grund ist eine Dreiecks- oder Sägezahn-Spannung empfehlenswert. - Diese Methode verwendet Dietmar Weisser in seinem zweiten Projekt zur Messung der Bodenfeuchte. • Nachteile o Dreiecksspannung muss erzeugt werden. Integrieren von Rechteck – mittels OPV o … • Vorteil o Spannung-messung relativ einfach mit uC o Einfacher Bezug auf die tatsächliche Kapazität • Fragen o Störsicherheit? o Welche Frequenz am besten? o Pression und Zuverlässigkeit? Welche Kapazität besitzt so eine hier verwendete Messsonde? D.h. welche Bereich der Kapazität muss man messen und welche Methode dafür am besten geeignet. Fallen euch noch Vor- bzw. Nachteile zu den einzelnen Methoden ein? Grüße Fred
Auf was für eine Basis arbeitet der da? Beitrag "[V] Bausatz für Giess-o-mat Sensor" Habe ich 10 Stück im Einsatz. Funktionieren super. ISt das ein RC-Oszilator ?
Wenn man die einfache Methode nimmt, dann kann man durch elektrische Felder die zum Beispiel durch Motoren entsteht gestört. Es gibt aber sehr gute Wertänderungen und es lässt sich gut auswerten. https://www.youtube.com/watch?v=BEwNEg1KWpg Der Vorteil liegt am kontaktlosem Messvorgang, man kann den Sensor (also die Folie) einfach an den Topf ankleben.
Ich habe ein paar von den RC-Oszillator Sensoren im Einsatz, die auch im Beitrag "[V] Bausatz für Giess-o-mat Sensor" verwendet werden. Im Prinzip funktionieren die ganz gut, allerdings messen die nicht nur Feuchtigkeit, sondern auch Temperatur. Wenn es draußen kalt ist und ich die Terassentür zum Lüften aufmache, geht die Frequenz deutlich runter. Wahrscheinlich haben die anderen Sensortypen das selbe Problem, oder nicht ? Grüße Christian
Christian B. schrieb: > Wenn es draußen kalt ist und ich > die Terassentür zum Lüften aufmache, geht die Frequenz deutlich runter. Komisch. Konnte ich bis jetzt nicht beobachten.
Reine Überlegung: Sensor ist kalt, draussen ist es warm. Sensor betaut? Also ichhabe die Dinger mal mit Eisspray bearbeitet und konnte nicht wirklich eine Abhängigkeit beobachten. Ausserdem kann der Topf nicht so schnell auskühlen. Die Sensoren sind bei mir komplett vergraben.
Christian B. schrieb: > Im Prinzip funktionieren die ganz gut, allerdings messen die nicht nur > Feuchtigkeit, sondern auch Temperatur. Wenn es draußen kalt ist und ich > die Terassentür zum Lüften aufmache, geht die Frequenz deutlich runter. Hast du deinen Aufbau nochmals geprüft? Welche Sensoren verwendest du? (Wie gesat: Ich verwende diese: Beitrag "[V] Bausatz für Giess-o-mat Sensor")
Es kommt auf die Anforderungen an. Für einfache Anwendungen wie Giess-o-mat halte ich die Oszillatormethode doch für die praktikabelste. Um die Störaustrahlung und Störempfindlichkeit zu minimieren, würde ich aber den Sensor etwas ändern. Als Typ würde ich den Oszillator mit C an GND (http://www.elektronik-magazin.de/page/digitaler-rc-oszillator-13) verwenden und drei Streifen: rechts und links GND, in der Mitte den HC14-Eingang. Dann mit einem CR-Glied und dem nächsten Trigger die Impulse auf konstante Länge bringen. Dadurch bekommt man eine Pulsabstandsmodulation, die man wie eine PWM in eine Spannung umsetzen kann. Die Leitung zum Sensor ist damit HF-frei. Eine andere Möglichkeit wäre ein Frequenzteiler wie HC4060 oder HC4020. Damit könnte man die Impulslänge digital ausmessen, die direkt proportional zur Kapazität ist.
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