Hallo liebe mikrocontroller-community,
ich bin derzeit dabei mir eine automatische bewässerung für meine
Planzen mittels eines Arduino Unos zu bauen... soweit so gut ;)
Jetzt habe ich folgendes Problem... ich habe mir einen
Feuchtigkeitssensor aus einer Leiterplatte selbst gebaut... dann die
entsprechende Schaltung mittels dieser Anleitung gebastelt:
http://runtux.com/files/download/arduino.4.pdf
Quellcode für das Arduino zum Auslesen der Kapazität kann man auch der
Anleitung entnehmen.
den Feuchtigkeitssensor in nen Schrumpfschlauch gesteckt und mit
heißkleber (das hat erstaunlicherweise gut funktioniert und er ist jetzt
wasserdicht (48 Stunden Wasserglas-Test war erfolgreich)) abgedichtet...
Soweit so gut läuft auch alles gut... Der Feuchtigkeitssensor zeigt
(nach entsprechender Subtraktion der Eigenkapazität auch ca 0 pf an wenn
er nur von Luft umgeben betrieben wird... wenn ich meine hand darauflege
dahingegen Werte bis 100 pf (je nach Auflagefläche und anpressdruck) ...
Nun zu meiner Frage: bei trockener Erde ist der Wert so in etwa 80pf ...
bei nasser (also klatschnasser, bei reinem Wasser so ca 111 pf) aber
"nur" 84 pf oder so... diese Differenz kommt mir doch arg wenig vor...
Zumal einerseits eine kleine Bewegung am Sensor zu einer viel größeren
Veränderung (aufgrund der besseren/schlechteren Ankopplung an das
Erdreich) der Kapazität führt...
Außerdem bin ich verwirrt warum in Wikipedia
https://de.wikipedia.org/wiki/Permittivit%C3%A4t
die relative rel. Permittivität der feuchten Erde geringer ist als die
der trockenen Erde-> müsste das aufgrund der hohen rel. permittivität
des Wassers (ca 80) nicht genau umgekehrt sein..???
Sind bei denen, die ein ähnliches Projekt schon realisiert haben die
Werte auch derart wenig unterschiedlich oder habe ich einen Fehler
gemacht... komisch finde ich halt dass es bei der Hand einwandfrei
funktioniert aber in der Erde nur geringe Differenzen angezeigt werden.
Würde mich über inspirierende Antworten freuen
LG
Paschl
Hi, Paschl,
> Außerdem bin ich verwirrt warum in Wikipedia> https://de.wikipedia.org/wiki/Permittivit%C3%A4t> die relative rel. Permittivität der feuchten Erde geringer ist als die> der trockenen Erde-> müsste das aufgrund der hohen rel. permittivität> des Wassers (ca 80) nicht genau umgekehrt sein..???
Vermutlich wegen eines Abschreibfehlers, genauer, Kommafehlers, siehe:
http://www.chemie.de/lexikon/Permittivit%C3%A4t.html#> den Feuchtigkeitssensor in nen Schrumpfschlauch gesteckt
Hmmm. Ich vermute, Du verwendest den Sensor als Kapazität.
Beispielsweise eines astabilen Multivibrators mit NE555 oder dasselbe
mit Mikroprozessor.
Wenn Du den Sensor erst in den Schlauch steckst und dann den Schlauch in
die Erde, dann hast Du eine Reihenschaltung von zwei Kapazitäten aus
Luft und der Erde.
So dick die Luft, so gut eine Isolation aus Plastikspray.
> Soweit so gut läuft auch alles gut... Der Feuchtigkeitssensor zeigt> (nach entsprechender Subtraktion der Eigenkapazität auch ca 0 pf an
Ja, nach Kalibierung auf Null. So leicht das zu erreichen ist, so wenig
taugt der Wert für eine Aussage zur Qualität der Messung.
> Nun zu meiner Frage: bei trockener Erde ist der Wert so in etwa 80pf ...> bei nasser (also klatschnasser, bei reinem Wasser so ca 111 pf) aber> "nur" 84 pf oder so... diese Differenz kommt mir doch arg wenig vor...
Der kleine Ausschlag ist möglicherweise eine Folge des Luftpolsters im
Schlauch.
Eine weitere Verbesserung wäre, wenn sich die Erde unbekannter
Permittivität zwischen Kontaktflächen befindet, die auf Abstand gehalten
werden. Die Feuchtigkeit kommt überall hin.
Denn wenn sich die Kontaktflächen auf derselben Platine befinden, dann
koppeln sie sehr viel besser untereinander als über die Erde über und
unter der Platine.
Ciao
Wolfgang Horn
Hey,
danke für deine Antwort,
du meinst ja im wesentlichen, dass die geringe Schwankung darauf
zurückzuführen ist, dass sich eine Luftblase im Kondensator (also unter
dem Schrumpfschlauch) gebildet hat, dessen Größe (und natürlich auch
Form) maßgeblich die Kapazität bestimmt ... hab ich das so richtig
verstanden?
komisch finde ich nur, dass ich mittels des Kondensators sogar meine
Hand in einiger Entfernung ohne Probleme registrieren kann ... hierbei
schwankt der Wert um bis zu 20 pf wenn ich die hand zum Kondensator
bewege... Diese schwankung ist ja nur dadurch zu erklären, dass schon
viele Feldlinien deutlich aus dem Schrumpfschlauch (trotz luftblase)
herauskommen... Diese schwankung müsste ich doch bei feuchter Erde auch
deutlich feststellen können? oder?
LG
Wie sieht denn deine Platine aus? Was ist dort verbaut? Wie ist diese
angeschlossen?
Probleme bei kapazitiven Sensoren sind oft die Zuleitungen oder ein
schlechtes bzw. unglückliches Design des Sensors. Vielleicht reicht es
ja schon, deine Platine einfach abzuändern, um bessere Ergebnisse zu
erreichen.
Hi, Paschl,
> du meinst ja im wesentlichen, dass die geringe Schwankung darauf> zurückzuführen ist, dass sich eine Luftblase im Kondensator (also unter> dem Schrumpfschlauch) gebildet hat, dessen Größe (und natürlich auch> Form) maßgeblich die Kapazität bestimmt ... hab ich das so richtig> verstanden?
So weit ich die Schrumpfschläuche kenne, ja. Wenn ich einen über eine
Platine ziehe, dann spannt er sich zu deren Kanten hin.
Anders wäre es mit der Art Schrumpfschlauch, die innen mit einer
klebrigen Masse beschichtet ist.
Ob das dann maßgeblich ist, dafür fehlen mir die Informationen.
>> komisch finde ich nur, dass ich mittels des Kondensators sogar meine> Hand in einiger Entfernung ohne Probleme registrieren kann ... hierbei> schwankt der Wert um bis zu 20 pf wenn ich die hand zum Kondensator> bewege... Diese schwankung ist ja nur dadurch zu erklären, dass schon> viele Feldlinien deutlich aus dem Schrumpfschlauch (trotz luftblase)> herauskommen...
Das tun sie auf jeden Fall. Wie beim Hufeisenmagneten im Schlauch
konzentrieren sie sich auf dem kürzesten Weg - und der ist auf der
Platine von Kontaktfläche zu Kontaktfläche.
Diese schwankung müsste ich doch bei feuchter Erde auch
> deutlich feststellen können? oder?
Also, den Unterschied zwischen Hand in der Nähe der Kontaktflächen und
tropfend nasser Erde kann ich miranhand der Informationen nicht
erklären.
Ciao
Wolfgang Horn
Ich habe irgendwie ein Problem mit dem was Du überhaupt so treibst..
Nach meinem Verständnis ist ein kapazitiver Feuchtesensor mit einem
Dielektrikum ausgestattet das seine Parameter mit der Feuchtigkeit
ändert.
Da Du das Ding nun so schick gegen Feuchtigkeit gekapselt hast, wie soll
es da weiterhin tun? Ich halte das für ähnlich sinnvoll wie eine
Taschenlampe mit einem Lichtdichten Gehäuse auszustatten oder einen
Lautsprecher in eine schallgedämmte Kiste einzubauen, ein Thermometer im
Kühlschrank wäre wohl noch eine Möglichkeit...
Gruß,
Holm
