Hallo,
ich würde gerne in meinem Gewächshaus die Sonnenstunden messen, um zu
sehen wie sich diese über die Jahre verändern. Nun wollte ich fragen,
wie man das am besten bewerkstelligen könnte?
Meine erste Idee wäre einfach einen LDR herzunehmen und damit einen
Spannungsteiler zu bauen. Danach Referenzmessungen an einem bewölkten
und sonnigen Tag durchführen. Liegt der gemessene Wert nun über dem
Referenzwert dann wird ein Timer gestartet der die Zeitspanne misst und
die Zeit über den Tag aufsummiert.
Kann das funktionieren? Wenn ja, sollte ich da bei der Wahl des LDR
etwas beachten? Oder habt ihr bessere Vorschläge?
Vielen Dank schonmal!
Bernhard schrieb:> Wenn ja, sollte ich da bei der Wahl des LDR> etwas beachten? Oder habt ihr bessere Vorschläge?
Der LDR ist unkritisch, zumal du ja sowieso Referenzmessungen machen
willst, um die Sonnenzeit von der sonnenlosen zu unterscheiden.
Kritischer ist der Einbau und die Resistenz des Sensors gegen
Feuchtigkeit und andere Umwelteinflüsse.
Ich benutze einen LDR im transparenten Medikamentenröhrchen seit Jahr
und Tag, um die Gartenbeleuchtung zu schalten. Ins Röhrchen habe ich ein
wenig Silicalgel gekrümelt, um Kondenswasser zu binden.
Alternativ könntest du auch die Temperatur im Gewächshaus messen, was ja
ebenfalls ein Kriterium für Sonneneinstrahlung wäre.
Bernhard schrieb:> Oder habt ihr bessere Vorschläge?
Ich benutze zwei DS18B20, einen an der frischen Luft mit einem
Strahlungsschutz, der andere unter einer durchsichtigen,
Kunststoffhalbkugel.
Bei Sonneneinstrahlung sorgt der Treibhauseffekt für eine kräftige
Temperaturdifferenz (> 30°C im Sommer)
Bernhard schrieb:> Kann das funktionieren
Schon, bloss warum ist 2 Stunden halbhelles Licht (unter der Schwelle,
also nicht gezählt) weniger wert für die Pflanze als 1 Stunde volle
Helligkeit ?
Ein richtiger Detektor, ob direkte oder indirekte Strahlung vorliegt,
kann durch Vergleich der gemessenen Helligkeiten bei einem offen
liegenden und einem diffus abgedeckten LDR erfolgen.
Hallo MaWin,
stimmt, da hast du natürlich recht!
Könntest du vielleicht genauer erläuern wie du das mit dem diffus
abgedeckten LDR meinst? So ganz versteh ich das nicht was mir das
bringt...
Was ich mir auch überlegt hätte: Werte die unter dem Schwellwert liegen
vielleicht anteilig/geringfügig in die Sonnenstunden einfließen zu
lassen, um bewölkte Himmel irgendwie einfließen zu lassen.
Lg
Bernhard
MaWin schrieb:> Bernhard schrieb:> Kann das funktionieren>> Schon, bloss warum ist 2 Stunden halbhelles Licht (unter der Schwelle,> also nicht gezählt) weniger wert für die Pflanze als 1 Stunde volle> Helligkeit ?>> Ein richtiger Detektor, ob direkte oder indirekte Strahlung vorliegt,> kann durch Vergleich der gemessenen Helligkeiten bei einem offen> liegenden und einem diffus abgedeckten LDR erfolgen.
MaWin schrieb:> Ein richtiger Detektor, ob direkte oder indirekte Strahlung vorliegt,> kann durch Vergleich der gemessenen Helligkeiten bei einem offen> liegenden und einem diffus abgedeckten LDR erfolgen.
Das ist doch völlig egal, ob der LDR die Cosinus-Charakteristik macht
oder ein davor liegender Diffusor.
Khalim schrieb:> Und warum nicht die Helligkeit integrieren?
Weil als Sonnenschein nur die Zeit zählt, in der die Einstrahlung
120W/m² übersteigt (WMO Definition). Es ist also ein Unterschied, ob
eine Stunde lang 200W/m² runter kommen oder 4 Stunden lang 50W/m².
Wolfgang schrieb:> Weil als Sonnenschein nur die Zeit zählt, in der die Einstrahlung> 120W/m² übersteigt (WMO Definition)
Wissen die Pflanzen das?
Georg
@Wolfgang, genau, diese meteorologische Definition steht auch bei den
professionellen Sensoren. Wie die biologische Wirkung ist, ist
tatsächlich fraglich...
Vielen Dank für die zahlreichen Vorschläge!
Pyrheliometer klingen zwar interessant, übersteigen aber vermutlich mein
Budget (soweit ich das gesehen hab, gehen die Sensoren ja in die
Tausende)
Die absolute Genauigkeit ist mir übrigens weniger wichtig, viel
wichtiger wäre mir die relative Genauigkeit (wie verändern sich die
Sonnenstunden übers Jahr bzw. die Jahre gesehen)
Georg schrieb:> Wissen die Pflanzen das?Tcf K. schrieb:> Wie die biologische Wirkung ist, ist tatsächlich fraglich...
Die Pflanzen sehen das unterschiedlich. Eine C4-Pflanze ist da z.B. ganz
anderer Meinung als manches Schattengewächs.
Für die biologische Wirkung müsste man die Einstrahlung wirklich als
Zahl erfassen und mit einem eigenen Photosynthesemodell für jede Pflanze
gewichtet aufintegrieren.
Bernhard schrieb:> Die absolute Genauigkeit ist mir übrigens weniger wichtig, viel> wichtiger wäre mir die relative Genauigkeit (wie verändern sich die> Sonnenstunden übers Jahr bzw. die Jahre gesehen)
Auch wenn du nur relativ messen möchtest, muss dein Sensor stabil
arbeiten. Da ist es wahrscheinlich das Beste, den Sensor in regelmäßigen
Abständen zu kalibrieren, d.h. vor eine kontrolliert betriebene
Halogenlampe zu halten (fest definierter Abstand/Aufbau,
Konstantstromspeisung, möglichst wenig Betriebsstunden, Kontrolle mit
geschützt gelagertem Referenzsensor).
Blöde Frage,
aber wie kann es sein, dass sich die Kennlinie des LDR ändert? Altern
die etwa? Könnte mir vorstellen, dass sich die Kennlinie aufgrund einer
Verschmutzung ändert.
Wolfgang schrieb:> Bernhard schrieb:> Die absolute Genauigkeit ist mir übrigens weniger wichtig, viel> wichtiger wäre mir die relative Genauigkeit (wie verändern sich die> Sonnenstunden übers Jahr bzw. die Jahre gesehen)>> Auch wenn du nur relativ messen möchtest, muss dein Sensor stabil> arbeiten. Da ist es wahrscheinlich das Beste, den Sensor in regelmäßigen> Abständen zu kalibrieren, d.h. vor eine kontrolliert betriebene> Halogenlampe zu halten (fest definierter Abstand/Aufbau,> Konstantstromspeisung, möglichst wenig Betriebsstunden, Kontrolle mit> geschützt gelagertem Referenzsensor).
Bernhard schrieb:> aber wie kann es sein, dass sich die Kennlinie des LDR ändert? Altern> die etwa?
JA!
Das ist einer der bekannten Nachteile des LDR. Früher waren die in
Belichtungsmessern (für die analoge Photographie) eingebaut und mussten
alle 1-2 Jahre nachkalibriert werden.
Oh,hab nicht gewusst, dass das so schlimm ist.
Ich hab immer gelesen, dass das bei qualitativ hochwertigeren LDRs nicht
so das Problem ist. Oder etwa doch?
Gibts denn Alternativen zu LDRs wo Alterung nicht so das Problem ist?
usuru schrieb:> Bernhard schrieb:> aber wie kann es sein, dass sich die Kennlinie des LDR ändert? Altern> die etwa?>> JA!> Das ist einer der bekannten Nachteile des LDR. Früher waren die in> Belichtungsmessern (für die analoge Photographie) eingebaut und mussten> alle 1-2 Jahre nachkalibriert werden.
Bernhard schrieb:> Gibts denn Alternativen zu LDRs wo Alterung nicht so das Problem ist?
Yes. Fototransistor. Hat zwar nicht die Dynamik, sollte für Deine Zwecke
aber reichen.
Bernhard schrieb:> Gibts denn Alternativen zu LDRs wo Alterung nicht so das Problem ist?
Warum nimmst Du nicht einen Sonnenlichtsensor aus einer Kfz-Klimatronik?
z.B. beim VW 35i saß der vorne links in der Lautsprecher-Abdeckung auf
dem Armaturenbrett und ist incl. der IR-Filter extra dafür gemacht.
Andere Hersteller haben so etwas auch verbaut. Gibts für lau auf dem
Schrott...
Oder was "Moderneres" wie z.B. den Regensensor aus z.B. Golf IV..., den
man per LIN abfragen kann. Der wertet auch die Lichteinstrahlung aus
(oberes Nibble im "Datenbyte"). Gibts für Schmales bei Auto-Glasern, zum
selber Abbauen (per Heissluft) an alten Frontscheiben. Die
Auswerteelektronik ist kein Hexenwerk.
Gruss aus Berlin
Eluxx
Hallo,
der Tipp mit den KFZ Sensoren ist echt nicht schlecht - da werd ich mal
bisschen stöbern, danke!
Bei meiner Recherche bin ich nun auch über den TSL230 gestolpert. Hat
von euch vielleicht schon jemand mit dem gearbeitet und kann darüber ein
paar Worte verlieren?
Oder ein Lichtsensor aus einem Smartphone? Falls ein altes noch rumiegt
kann man das ja auch gleich als Logger benutzen. Kalibrierung und
Langzeitstabilität muss man natürlich auch da schauen wie es aussieht...
Mal abgesehen wie du es mechanisch verbauen möchtest würde ich dir
folgendes empfehlen:
1. Ein BH1750FVI-Modul, gibt es sehr günstig im I-Net. Das ist ein
komplettes, kalibriertes Luxmeter mit digitalem Bus (I²C). Das misst die
Beleuchtungsstärke in Lux bis 65 535 lx (mit Softwareanpassung bis über
100 000 lx). Das reicht für dein Gewächshaus knapp. Heller Sonnentag
laut Wikipedia ca. 100 000 lx, bedeckt ca. 20 000 lx und durch die
Scheiben im Gewächshaus eher weniger.
2. Ein Mikrocontroller zum Ansteuern, recht einfach wäre ein Arduino mit
dieser Bibliothek: https://github.com/tuxcell/bh1750xtra. Die ist auch
bei Arduino im Playground verlinkt und funktioniert hervorragend.
3. Je nach Arduino/µC und eventuellen Erweiterungen/Zusatzhardware hast
du diverse Möglichkeiten die Daten auszuwerten. Einfaches Display, oder
auch eher einfach und auch Batterie-geeignet die Speicherung auf einer
SD-Karte im csv-Format und die spätere Auswertung mit Excel an einem
normalen PC. Eine Echtzeituhr ist dann definitiv praktisch.
Wenn du dich an ein WLAN-Shield, ESP8266 oder an den Arduino Yún traust,
kann man sogar einen "Webserver" aufsetzen der (je nach
WLAN-Empfangsstärke im Gewächshaus) die Werte und Diagramme in jedem
Webbrowser anzeigt, solange sich das Gerät in deinem Netzwerk befindet
(per Portweiterleitung und DynDNS theoretisch auch aus Timbuktu).
Viel Spaß!
Edit: Der BH1750FVI ist eigentlich für Smartphones. Auf den
China-Modulen ist eine Pegelanpassung sowie Spannungsregler bereits
drauf. Somit lassen die sich direkt in 3,3 oder 5 V Systeme integrieren.
