Mehrer Kapazitäten messen

Gast #1359141
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Hallo!

Als Teil Teil eines längerfristigen Projekts (Bewässerung meiner 
Zimmerpflanzen automatisieren) mache ich mir grade Gedanken zur 
Kapazitätsmessung (kapazitive Feuchtesensoren, Eigenbau).

Aus den diversen Forumsbeiträgen und was sonst noch so zu finden war 
habe ich mir folgende Schaltung überlegt, um mehrere veränderliche 
Kondensatoren zu messen:

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  .-------)---------)----|<---o
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  o-------)----|<---o         |
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Oben sind jeweils uC-Pins zum Laden und Entladen der einzelnen 
Kondensatoren angeschlossen und unten der Komparator-Eingang.
Habe ich etwas wichtiges vergessen / übersehen, oder sollten sich so die 
einzelnen Kapazitäten messen lassen?

Danke und Gruß
Ladde
Gast #1359256
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Habe an verschiedenen Stellen gelesen, dass die resistive Messung den 
Pflanzen schadet / schaden kann (Ionenbildung in der Erde). Außerdem 
bilden sich anscheinend auch bei vorsichtigem Einsatz Ablagerungen an 
den Elektroden, die die Messwerte verfälschen.
Habe mich deshalb für die kapazitive Messung entschieden, die Sensoren 
werden wahrscheinlich (nach erster rechnerischer Abschätzung, da noch in 
der "Entwicklung") eine Kapazität von ca. 50pF - 500pF haben; die 
Widerstände müssten also entsprechend groß sein, um eine handhabbare 
Auflösung zu bekommen. Kann mir jemand sagen, wie groß die 
Eingangsimpedanz des Komperators ist? Konnte dazu keine explizite Info 
im Datenblatt finden, könnte mir aber vorstellen, dass er im Bereich der 
Eingangsimpedanz des ADC liegt (55-100 MOhm).

Danke und Gruß
Ladde
Gast #1359513
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Danke für die Antworten!
Dass die Bestimmung der Kapazität mit dieser einfachen Schaltung keine 
hochpräzisen Ergebnisse liefert, ist akzeptabel und war auch von Anfang 
an klar. Hauptsache ist ja, dass reproduzierbar die Schwelle Erde zu 
trocken / feucht genug erkannt wird.
Habe mal den Widerstand überschlägig bestimmt und müsste mit einigen 
kOhm hinkommen.

@Lothar Miller: In welcher Weise wirkt sich denn die Luftfeuchtigkeit 
bei höheren Widerständen aus? Kann da gerade keine größeren Probleme 
sehen. Worauf sollte ich beim Layout in dieser Hinsicht achten?

@Travel Rec: Danke, da hatte ich wohl an der falschen Stelle gesucht. 
Das entspricht dann ja einer (schwankenden?) Eingangsimpedanz im 
mehrstelligen MOhm-Bereich, der Fehler sollte dann ja zu verkraften 
sein, wenn meine Widerstände um Größenordnungen kleiner sind.
Werde mir wohl trotzdem eine kleine Schaltung aufbauen, um die einzelnen 
Komibationen aus Sensor, uC und Pflanze zu kalibrieren; dann kann die 
jeweilige Einstellung intern gespeichert werden und ich spare mir Potis 
o.ä..
Gast #1359891
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Hast Recht mit dem probieren, wird schon klappen. ;)
Habe über den AC zusammen mit nem Timer ja im Prinzip einen 16-bittigen 
Sensor (wenn es so klappt, wie ich mir das vorstelle):
-Portpin high
-definierte Zeit warten (> 5 tau)
-AC-Interrupt fallende Flanke aktivieren (Vergleichsspannung ~0,0? x 
Vcc)
-Timer starten
-Portpin low

-Im AC-Interrupt Timer auslesen

Gruß
Ladde
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #1359919
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> In welcher Weise wirkt sich denn die Luftfeuchtigkeit
> bei höheren Widerständen aus?
10 MOhm hast du z.B. ohne weiters zwischen zwei "normalen" Anschlüssen 
mit 5 mm Abstand auf der Platine, wenn diese nicht von 
Lötmittelrückständen gereinigt wurde.

Das Hauptproblem bei solch hohen Impedanzen wäre aber eher die 
Einkopplung von Störungen (Netzbrumm) auf den Komparator-Eingang. Der 
schaltet dann quasi zufällig.

> Habe mal den Widerstand überschlägig bestimmt und müsste mit einigen
> kOhm hinkommen.
Das hört sich doch schon viel besser an.

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