Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bodenfeuchte messen


von Moritz (Gast)


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Hi,
hat irgendjemand ne idee wie ich die Bodenfeuchtigkeit für eine
autonome bewässerungsautoamtik messen kann ? Die einzige idee die ich
hatte ist den wiederstand des bodens zu messen dieser verändert sich ja
wenn die erde naß / trocken ist. Um die bildung von schwermetallen
vorzubeugen habe ich gedacht man könnte einenen Vergoldeten klinke
stecker nehmen als sensor .... . habt ihr noch andere ideen ?

Moritz

von crazy horse (Gast)


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vor allem musst du Wechselspannung zum messen nehmen, sonst gibts
Elektrolyseerscheinungen.

von Moritz (Gast)


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@crazy horse,
was meinst du mit elektrolyseerscheinungen ? die bildung von
elektrolxte nebenprodukten die den pflanzen schaden ? deshlab ja die
verwendung von vergoldeten klinke stekcer bei den tritt durch das
edelmetall der effekt nicht auf .... auserdem bei ner messung von 1s
alle 10 min das macht 144s an tag wo das teil unter strom steht. da
kann ich das ganze glaub ich vernachlässigen oder ?

Moritz

von Marco Haufe (Gast)


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Halte einfach mal zwei Messspitzen Deines Multimeters in die Erde,
messe R, und giesse....
Durch die Gleichspannung Deines MM stellen sich, wie crazy horse schon
sagte, elektrolytische Effekte ein, wo Du keinen Blumentopf gewinnen
kannst. Die billigste und zuverlässigste Methode, ist mit Edelmetallen
in Kalkblöcken den Leitwert messen (mit Wechselspannungen !). Solche
Blöcke geibt es mit Anschlüssen für genaus solche Anwendungen schon
fertig. Mußt mal googlen...
Aber dieses Thema ist alles andere als Trivial
VG Marco

von Sven Müller (Gast)


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Einfacher Tip: Bau mit 2 Ops nen Relaxationsoszillator auf, wobei der
Boden der Vorwiderstand des Integrators ist.
Am Ausgang erhälst du ein Rechteck dessen Frequenz proportional zur
Feuchte ist.
Und du hast eine Rechteckspannung im Boden, also keine (kaum9
Elektrolyse.

von jochen (Gast)


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Hallo Moritz,

hab mich aktuell auch schon mit der Thematik befaßt da ich so was
vielleicht auch brauch.

Das Problem bei all diesen pseudo- Widerstandmessungen ist meiner
Meinung nach die Ungenauigkeit. So kann z.B. in einer Ecke trocken in
der anderen aber schon recht feucht sein. Kann man zwar durch mehrere
Fühler kompensieren aber da tauch dann eben die Kosten-Nutzen-Frage
auf.

Das einzige was ich bisher gefunden habe wo mir einigermaßen vernünftig
erschein ist ein Bodenfeuchtesensor von Gardena. Weiß da aber keinen
Preis geschweiged en wie man das Teil ansteuert.

Ich glaube sogar das ich hier im Forum gelesen habe wie das in der
"Industrie" / "Massenpflanzenhaltung" oder wie man das nennt
gemacht wird.
Aussage war hier: Einmal am Tag für X min gießen. Blumentöpfe haben
Löcher im Boden das überflüssiges Wasser ablaufen kann. Das
durchgelaufene Wasser jedoch nicht entsorgen sonder wieder fürs gießen
benutzen. Sonst laugt der Boden zu schnell aus.

Da ich leider in der Botanik nicht im geringsten bewandert bin muß ich
das was ich bisher darüber gelesen haben mal als gegeben hinnehmen und
bei Gelegenheit in ner Versuchsreihe überprüfen.

Aber Sinnvollsten erschein mir jedoch wirklich die Durchlaufmethode.

Hoffe Dir irgendwie geholfen zu haben. Vielleicht hast Du ja auch noch
andere Infos dir mir vielleicht weiter helfen.

Grüßle der Jochen

BTW: Das ganze soll ein selbstständiges Gewächshaus im Modell werden,
in das man im Prinzip nur die Samen packt und ab und zu mal Wasser
nachfüllt. Belüftung, Temperaturregelung, Bewässerung soll mittels uC
gesteuert werden

von Moritz (Gast)


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hi Jochen,

ich baue im moment so etwas ähnliches hatte meienr mutter zu weinachten
ein coll automatisches Tomaten / Gurken beet geschnek und da bin ich
grad am bauen. Das ganze soll später in mein Hausautomatisierungs
Projekt mit einfliesen so das man das ganze übers inter/ intra net
steuern kann.

Das mit den X Minuten beweässern am tag ist so meien grundsatz idee
gewesen doch dann dachte ich mir ich könnte auch nur X Minuten
bewässern wenn es auch nötig ist um wasser zu sparen. die idee mit der
wiederstandsmessung hab ich noch aus meienm alten Kosmos baukasten dort
war auch einen simple bewässerungsanlage die das so gemacht hat.

Die Feuchtesensoren von Gardena sind ja im grunde druck messer die
ausgelesen werden wenn ich das richtig sehe oder ?

@ Elektrolyte effek. was meint ihr damit genau ? den chmeischen effekt
das sich wasser in H und O auflösst und sich die elektrode langsam
auflöst und so den pflanzen schadet? Das auflösen der elektrode würde
ja die vergoldung verhindert und die bildung von wasserstoff un
dsauerstoff ist bei 144s am tag vernachlässigbar.

@ wechselstrom methode heist das einfach ich soll statt 5V = 5V @50hz
benutzen un ddamit hat sich das ganze ?

Für weitere Tips bin ich sehr dankbar

Moritz

von jochen (Gast)


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Hi Moritz,

bei den Gardenasensoren liegst Du richtig. Da ist wohl ein Karamikteil
drin das Wasser speichert. Wenn dort dann das Wasser entzogen wird
entsteht ein Uunterdruck -> Meldung zum gießen.

Mit Elektrolyse ist wohl das abbauen der Elektroden gemein womit dann
eben Metalle in den Boden kommen. Bei Gold natürlich nicht.

Gibts aber meines Wissens hier einige Treats zu dem Thema im Forum,
einfach mal die Suche bedienen.

Schönen Sonntag noch, der Jochen

von Flite (Gast)


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Bei den Elektrolyse Effekten handelt es sich nicht nur um die ZErlegung
von Wasser in H und O. Das wäre wohl wirklich relativ bedeutungslos. In
der Erde sind aber verschiedene Salze, die sich bei Gießen im Wasser
lösen. Wenn du nun das ganze mittels Elektrolyse zerlegst kommt noch
allerlei anderes Zeug mit raus.

Besipiel: Elektrolye von Kochsalzlösung. Da ensteht Wasserstoff,
Sauserstoff, Chlor und Natrium. Weniger Gesund für deine Pflanzen. Und
ich denke, dass sie das Zeug trotz vergoldeter Kontakte an den
Elektroden anlagert.

Grüße
Flite

von Marco Haufe (Gast)


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Ich glaube, das Gardenateil ist wie gesagt ein Druckmesser, jedoch meine
ich mit Schaltkontakt, also kein analoger Ausgang...
VG Marco

von Ronald H. (do7rh)


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Frohe Ostern,

bin gerade beim Googeln auf diesen Beitrag gestoßen. Da der letzt
Beitrag schon einige Zeit her ist, wollte ich mal nachfragen, ob schon
jemand weiter gekommen ist. Möchte für 5 Blumentößfe eine
Regenwassernutzungsanlage bauen. Regenwasser sammeln und bei bedarf in
die Kästen pumpen. Die Idee mit einem vergoldeten Klinkenstecker finde
ich gut. Wie ist das mit dem Relaxationsoszillator. Klingt nach einer
guten Idee.
Hat schon jemand einen fertigen Bewässrungscomputer?

Schönes Wochenende.
Ronald

von Emanuel (Gast)


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Frohe Ostern, ebenfalls.

Bin ebenfalls beim Googeln au fiesen Beitrag gestoßen. Ich will meine
14 Blumentröge auch automatisch bewässern und zu diesem Zweck die
Bodenfeuchtigkeit messen. Ist jemand in der Sache weitergekommen?

ciao

Emanuel

von Benjamin B. (bigwall)


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An diesem Problem bin ich auch schon gewesen. Der für mich am
Erfolgversprechendste Ansatz war der Kapazitive.

Ich hatte einige erfolgsversprechende Versuche mit einem
Plattenkondensator und einer Schwammlage zwischen den Platten gemacht.
Bei den ganzen Widerstandsmessung spielen Faktoren wie Salze und Dünger
im Boden eine Rolle die das Ergebnis verfälschen können.

Der Schwamm zwischen den Polen wird durch die umgebende Feuchtigkeit
getränkt oder getrocknet und repräsentiert daher relativ genau die
Feuchtigkeit. Eventuell kann man es auch mit zwei Stabpolen
realisieren.   Über einen Schwingkreis kann man dann relativ einfach
das Frequenz analoge Signal auswerten.

Bin aber im Moment an einem anderen Projekt weshalb ich dieses nicht
weiterverfolgt habe.

von Emanuel (Gast)


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Vielen Dank für die Antwort.
Aus welchem Material waren die Platten Deines Plattenkondensators?

von Benjamin B. (bigwall)


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Ich habe Platinenstreifen benutzt und diese mit Klebeband isoliert.
Aber das ist eigentlich vollkommen egal.
Die zwei Flächen werden isoliert da der Kondensator lediglich das Feld
benötigt. So entstehen keine Verfälschungen durch Widerstandsänderungen
und auch keine Galvanischen Effekte.

von Detlef _. (detlef_a)


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Hi,

mit Elektroden vergossen in Gips geht das anscheinend ganz ordentlich.
'Für Wasserspannungsmessungen in trockenen Böden wurden Gipsblöcke
entwickelt.' aus:

http://www.landwirtschaft-mlr.baden-wuerttemberg.de/servlet/PB/-s/193kh5y1ybz36qe0c1no159d7gv1jo1mdq/menu/1039915_l1/index1136800037856.html

Habe ich aber auch schon auf Selbstbauseiten von gießfaulen Bastlern
gelesen.

Cheers
Detlef

von Christoph Kessler (db1uq) (Gast)


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Bei Cadsoft gibts ein Eagle-Layout für "BDM" was hier
Blumendurstmelder heißen soll ( Im dutzendjährigen Reich war das die
Abkürzung für "Bund deutscher Mädel")
Nur ein CD4011 als Feuchtemesser:
ftp://ftp.cadsoft.de/eagle/userfiles/projects/bdm.zip

von Hendi (DG3HDA) (Gast)


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Ohne metallischen Kontakt geht es auch, die Lebensumgebung zu
untersuchen,  d.h. mit isolierten Elektroden:
Mit Oszillator und QAM-Demod könnte man eine Art Bodennetzwerkanalyzer
(:-)) bauen, Realteil dürfte feuchteabhängig sein und Imaginärteil bzw.
Beides.... naja, vielleicht Bodenstruktur oder Nährstoffgehalt ?

Wäre ein Experimentierfeld. Bei kommerziellem Erfolg würde ich gerne
beteiligt ! :-)

Viele Grüße,
Hendrik.

von Emanuel (Gast)


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Vielen herzlichen Dank für die freundlichen Antworten. Ich werde gleich
zu experimentieren beginnen und meine Erfahrungsberichte hier posten.

ciao

Emanuel

von Kupferdings (Gast)


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Ich möchte nochmal was zu bedenken geben.
Ich habe vor ein paar Jahren sehr viel mit Elektrolyse experimentiert.
So ziemlich alles, was ich als Elektrode benutzt habe hat sich nach
kurzer Zeit aufgelöst. Selbst Gold hält da nicht und zersetzt sich. Das
einzige Metall, dass Elektrolyse unbeschadet übersteht ist Platin.
Platin ist noch edler als Gold, noch seltener zu finden und daher
unglaublich teuer.
Ich habe auch mit ein paar Chemikern gesprochen, die mir das Ganze
bestätigt haben. Platin ist das einzige Metall, dass durch Elektrolyse
nicht zerstört wird bzw. sich auflöst.

Also denke ich, wird sich ein goldener Stecker über kurz oder lang auch
korrodieren. Inwiefern das jetzt für die Blume schädlich ist, kann ich
aber nicht sagen.

Grüße

von Ronald H. (do7rh)


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Hmmm

also ich habe mir 2 Klinkenstecker Mono Vergoldet bestellt. Wollte
jetzt Kabel dranlöten und das Gehäuse hinten wasserdicht versiegeln.

Wie schaut es denn aus, wenn man z.B. nur alle 60 Minuten oder sogar
noch seltener misst.

Nachts wollte ich überhaupt nicht messen, da ich nachts wegen der
Lärmentwicklung der Pumpe, nicht bewässern kann. Messungen sind also
nach 22 Uhr und vor 7 Uhr so oder so nicht von bedeutung (also bei mir)
. Und wenn man die Zeit von 7 Uhr bis 22 Uhr nimmt, bleiben 15 Stunden
übrig. Könnte man gut 10 Messimpulse draus machen, oder?

Oder man geht über eine Multivibrator. Am besten noch über OPs wg. dem
geringen Eingangstrom. Und dann über das Puls-Pausen-Verhältniss?!
Müsste ich bei Gelegenheit mal aufbauen - also die Kippstufe.

von carsten (Gast)


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hallo.
auch ich habe mir überlegt,da ich von zeit zu zeit mal ne woche nit zu
hause bin und die balkonpflanzen ja trotzdem durst haben,eine
bewässerungsanlage zu bauen.das zeugs von gardena ist ja ganz schön
teuer,wahrscheinlich steckt doch auch neben profitsucht ein wenig
knowhow drin-wie mir aber scheint gibt es eine grosse nachfrage.

habe mal ein paar fragen:
was für pumpen nehmt ihr denn dazu?(gebrauchte autoteile)oder
kennt jemand diese die conrad anbietet?(Tauchpumpe Typ 04 oder
03)(12V)würde gern wissen wies bei denen mit der leistung ist-ob diese
ausreichend ist.
ich hoffe das es noch ein paar ideen geben wird zur
feuchtemessung-grüble auch schon länger daran rum.
plant jemand die stromversorgung über solar sicherzustellen?

grüsse

von Emanuel (Gast)


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Dass sich auch Gold irgendwie auflösen wird, hab' ich mir auch schon
gedacht. Da bei der Widerstandmessung aber egal ist, in welche Richtung
der Strom fliesst. Habe ich beschlossen, mittels zwei bistabilen Rellais
die Polung bei jeder Messung umzudrehen. Denk' ich da falsch oder ist
das die Lösung für das Problem?

Grüße

Emanuel

von Kupferdings (Gast)


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Normalerweise korrodiert nur eine Elektrode, wenn die Spannung immer
gleich angelegt wird. Ich weiß jetzt leider gerade nicht, ob Anode oder
Kathode..
Wenn mich nicht alles täuscht müssten aber bei tauschender Polung dann
beide Elektroden korrodieren. Der Vorgang ist durch Wechseln der Polung
leider nicht umkehrbar.
Prinzipiell müsste es daher besser sein die Polung immer gleich zu
lassen, dann muss auf Dauer immer nur eine Elektrode ausgewechselt
werden :-)

Grüße

von Andreas Häusler (Gast)


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Hallo

Vielleicht interessieren diese Links von Elektor im Zusammenhang mit
der automatischen Bewässerung:

- Pflanzenpiepser, SOS bei Trockenheit

http://www.elektor.de/Default.aspx?tabid=28&year=-1&month=-1&art=71825&group=Haus%20&%20Hof&PN=On&SearchText=pflanzen

- Elektronische Giesskanne:

http://www.elektor.de/Default.aspx?tabid=28&year=-1&month=-1&art=5550568&group=Haus%20&%20Hof&PN=On&SearchText=kanne

Die obenganannte Schaltung scheint mir interessant zu sein.
Funktioniert mit 2 alten Timer IC's NE555.
Der eine erzeugt die Messfrequenz (ca.500Hz) der andere dient der
Ansteuerung der Wasserpumpe. Diese wird übrigens intervallmässig
angesteuert, damit die Sensoren Zeit haben zu reagieren. (5Sek. Wasser
ein anschliessend 10-20Sek. Pausenzeit, bis Bodenwiderstand genügend
gesunken ist)
Ausserdem wird der Pflanzenuntersatz und der Wasserbehälter überwacht.

Bemerkungen zu den Bodensensoren:

"Als Elektroden eignet sich passend geformter isolierter Kupferdraht
mit 1,5 mm2 Stärke, wobei die Enden für ca. 1 cm abisoliert werden. Die
Elektroden sollten so tief in die Blumenerde geschoben werden,
dass sich die blanken Enden in der relevanten Wurzeltiefe befinden. Der
Abstand ist unkritisch und kann ruhig einige cm
betragen. Zwecks geringerer biologischer Aktivität können die freien
Drahtenden verzinnt werden. Besser noch als Kupferdrähte
sind (mit Schrumpfschlauch) isolierte dünne Edelstahldrähte, wobei die
etwa 10 mm lange Spitzen frei bleiben."

Der pdf. Artikel kann über Click and Pay heruntergeladen werden.
(Bezahlung über Telefonrechnung)

Werde mir mal die elektronische Giesskanne näher anschauen. Das ganze
aber mal mit einem Controller und mehrkanaligem Analogmultiplexer für 8
Sensoren aufbauen. Die Version mit den Gipssensoren scheint mir
ebenfalls prüfenswert zu sein.

Hoffe ein wenig geholfen zu haben.

Gruss Andy

von Rahul (Gast)


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>alten Timer IC's NE555.
Wieso klingt das immer so abfällig?
Der NE555 hat sich doch wohl im Laufe der Zeit als ein
Standard-Baustein herausgestellt.

von pit9 (Gast)


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hier mal noch eine andere idee zum thema feuchtemessung. warum muss es
denn unbedingt eine bodenelektrode sein? reicht nicht auch eine
luftfeuchtemessung kurz über der erde? bin gerade dabei, mir mit einem
sht75 einen kompakten regensensor zu basteln. ausgewertet in einem
kleinen programm sollte doch eine entsprechende messwert-kurvensteigung
indiz genug für regen sein?

gruss pit9

von Maz N. (hotmaz)


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Hallo Allerseits,

ich habe bereits eine Ansteuerung für die Gardena Bodenfeuchtesensoren 
erstellt und hier beschrieben: 
http://knowhow.amazers.net/space/dev/projects/hardware/GardenaBodenfeuchteSensorFS20Modul

Kommentare sind sehr gerne willkommen.

von Robert (Gast)


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Hallo zusammen...

bin jahre später auch auf die idee mit der bewässerungsautomatik 
gekommen... danke für den hinweis mit der elektrolyse zwischen den 
elektroden ;) ich denke jetzt darüber nach druck- oder kraftsensoren zu 
verwenden, die das gewicht der darüber liegenden erde messen... weiter 
bin ich noch nicht, muss erstmal damit anfangen :)

also nur als kleine, unausgereifte idee für alle...

grüße, robert

von Sebastian (Gast)


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Auch keine schlechte Idee, aber es gibt hier im Forum schon ein Projekt, 
den Giess-o-mat mit AVR, der kapazitive Elektroden benutzt. Dabei können 
lackisolierte Leiterbahnen auf einer Leiterplatte benutzt werden. Diese 
bilden - mit der feuchten oder trockenen Erde - einen Kondensator im 
pF-bereich, dessen Kapazität sich mit der Bodenfeuchte ändert. Ein 
Oszillator z.B. mit Schmitt-Trigger-Invertern drangebaut, Frequenz 
messen, fertig.

von Matthias Urlichs (Gast)


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Es gibt Sensoren, die mit 3.3V auskommen und die Bodenfeuchte als 
definierte Spannung ausgeben:
http://www.vegetronix.com/Products/VH400/

Ich denke, für den Preis (35 US$) brauche ich mich nicht mehr mit 
kapazitiver Frequenzmessung oder (schlimmer) der Messung des daraus 
resultierenden Stromverbrauchs herumschlagen. Meine Messgeräte sollen 
(so stelle ich mir das vor) quantitative Aussagen erlauben und nicht nur 
"nachts ist es kälter als draußen" liefern. Zumal ich auch eine gewisse 
Vergleichbarkeit haben will, wenn mal ein Sensor getauscht werden muss.

Dahinter einen OpAmp, einen AVR zum Spannungsmessen und Steuern, 
dahinter ein paar Relais, an denen die Pumpen bzw. -ventile hängen. 
Fertig.

Lieferkosten nach D sind übrigens ebenfalls 35$ oder so. Ich organisiere 
bei Bedarf gerne eine Sammelbestellung.

von Horticulture (Gast)


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Hallo liebe Forum Beteiligte. Ich habe nur den Anfang ein wenig gelesen 
und nicht alle Antworten daher kann es sein, dass das folgende schon 
erwähnt wurde.

Die Automatische Bewässerung kann mittels eines Tensiometers erfolgen 
ganz ohne Elektrik und Sensoren im Boden. Es besteht aus einem unteren 
Teil, die Spitze --> diese ist aus Keramik, einem Plexiglasröhrchen, 
dieses wird blasenfrei mit Wasser befüllt, und einem sogenannten 
Manometer, dieser ist eine Unterdruck Anzeige.

Der Tensiometer wird direkt unter einer Tropfleitung Platziert und je 
nach Pflanzenart kann dann mittels einer Steuerung das Bewässern 
einschalten oder abschalten. Geht natürlich auch Manuell. Richtwerte 
sind da zwischen  -200 und -400 hp (hektopascal) --> Pflanzenart und 
alter abhängig. Thema Wasserverbrauch der Pflanze. nur als Tip : Je 
höher die PR (Photosyntheserate) desto höher auch der Wasserverbrauch. 
Die PR ist Strahlungs und Temperatur abhängig.

Es gibt diese Tensiometer für den Profi für viel Geld aber auch eine 
Hobbygärtner Version im Baumarkt.

Das Feststellen der Bodenfeuchtigkeit macht eigentlich nur Sinn für 
Freiland Bewässerung nach der Geisenheimer Methode. Für Gewächshäuser 
sind Tensiometer die anwendungstypischere Lösung.

Viel Spaß sonst noch beim Erkunden und Forschen.

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