Hallo zusammen, ich plane einen VL53L0X Lidar als Füllstandsmesser für meinen Wassertank einzusetzen.Die Elektronik selbst ist dabei nicht das Problem. Vielmehr frage ich mich, wie man den Sensor haltbar macht. Ohne Schutzglas kann ich mir nicht vorstellen, dass er besonders lange halten wird. Daher denke ich darüber nach, ihn mit einer Displayschutzfolie zu verkleben. Hat jemand von euch Erfahrungen damit? Oder mit Füllstandssensoren und deren Haltbarkeit im Tank im allgemeinen? Vielen Dank im Voraus, André.
Andre B. schrieb: > Hallo zusammen, > > ich plane einen VL53L0X Lidar als Füllstandsmesser für meinen Wassertank > einzusetzen.Die Elektronik selbst ist dabei nicht das Problem. > > Vielmehr frage ich mich, wie man den Sensor haltbar macht. Ohne ... > Hat jemand von euch Erfahrungen damit? Oder mit Füllstandssensoren und > deren Haltbarkeit im Tank im allgemeinen? > So einfach reinhängen wird nicht lange herhalten. Da wäre es wohl das Beste beim Hersteller nachzufragen was es da so alles schon gibt und wie man das bei Realanwendungen lösen kann/gelöst hat. Kurt
Ein Plexiglasgehäuse geht vielleicht. Ich lese den Wassertank mit 5 Kontakten (Edelstahlschraube + Mutter) aus. Das reicht völlig. 5 Transistoren und 5 LEDs. Das ganze kostet keine 3 euro.
Andre B. schrieb: > Oder mit Füllstandssensoren und deren Haltbarkeit im Tank im allgemeinen? Mit Einperlsensoren hast du das Problem nicht. Da kann Sensor und Elektronik im trockenen Raum nebenan stehen.
Wolfgang schrieb: > Andre B. schrieb: >> Oder mit Füllstandssensoren und deren Haltbarkeit im Tank im allgemeinen? > > Mit Einperlsensoren hast du das Problem nicht. Da kann Sensor und > Elektronik im trockenen Raum nebenan stehen. Andere Probleme drängen sich hier allerdings dann auf. Leitung muss regelmässig durchgespült werden, Einperlluft muss breit stehen usw. Ein verwendeter Kompressor erzeugt Stösse in der Leitung... Kurt
Kurt B. schrieb: > Ein verwendeter Kompressor erzeugt Stösse in der Leitung... Lass ihn doch, du musst dabei ja nicht messen. Notfalls setzt du ein Magnetventil in die Leitung, das verhindert, dass die Luft zurückströmt, nachdem der Kompressor ausgeschaltet wurde, um für die Messung ruhig Druckverhältnisse zu haben.
Wolfgang schrieb: > Kurt B. schrieb: >> Ein verwendeter Kompressor erzeugt Stösse in der Leitung... > > Lass ihn doch, du musst dabei ja nicht messen. Notfalls setzt du ein > Magnetventil in die Leitung, das verhindert, dass die Luft zurückströmt, > nachdem der Kompressor ausgeschaltet wurde, um für die Messung ruhig > Druckverhältnisse zu haben. Es gibt da mehrere Verfahren, das genaueste ist das mit kontinuierlicher, sehr geringer Einperlung. Wenns nicht so genau geht dann das mit der Pumpe und dem Ventil zum Absperren. Nach dem Pumpen wird gewartet bis sich das Signal beruhigt hat. Das ungenaueste ist das mit der Membranpumpe die ständig einbläst, hält aber auch die Leitung am saubersten. Kurt
Hi Auch, wenn Das dem TE nicht hilft: <OT> Wenn man eh sonst noch Mal Luft braucht ... Selber werkelt bei mir, seit Jahren, ein altes Kühlschrank-Aggregat als Kompressor. Leise, sparsam, bis 20 bar Druck (laut INet, ab 10 bar geht mir der Kackstift ;), bei 8 bar ist's auch genug für Ausblas-Pistole & Co) und schaltet auch ab, wenn der Druck im Tang erreicht ist. Je weniger Druck der Kompressor machen muß, desto sparsamer läuft Dieser. Beim Vakuum ziehen (auf der Saug-Seite und freiem Auslaß) geht das Aggregat sogar in den einstelligen Watt-Bereich runter - zum Vakuumspannen. </OT> Zu dem angefragtem Sensor - ein Datenblatt wäre schön gewesen - so durfte hier Jeder selber Google bemühen. Da der Sensor nicht explizit als Abstandssensor gedacht ist (meinem Verständnis nach), wird der Hersteller dazu wohl keine, oder eine ablehnende Meinung haben. Wenn der Sensor das 'Loch' so braucht, wovon auszugehen ist, dürfte sich darin über kurz oder lang Schwitzwasser sammeln und im Inneren des Sensor für Unbehagen sorgen - aber ohne praktische Erfahrungen. Selber bisher nur etwas mit einem HC-SR04 gespielt, dort aber schon im 'Trockenem' stark wackelnde Werte gemessen und noch nicht weiter 'geforscht'. MfG
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Diesen Sensor habe ich auch schon für eine Füllstandsmessung in Betracht gezogen. Ein Schutzglas ist natürlich Pflicht. Da sich Kondensation am Schutzglas wohl kaum vermeiden lässt habe ich das aber nicht weiter verfolgt. Vielleicht sollte man das doch einmal testen.
>Ein Schutzglas ist natürlich Pflicht
Es wäre einen Test wert. Aber das Schutzglas könnte auch zu Streulicht
führen und die Funktion des Sensors verhindern.
Füllstand Wassertank wurde im Forum schon hinreichend diskutiert. Das einzig langlebige und wartungsfreie ist die Kapazitive Messung. Dielektrikum Luft=1, Wasser = 80 Also Edelstahlrohr mit gespannten und isolierten Silikondraht in der Mitte. Obendrauf ein Oszillator der vergossen wird. Das ganze wird so ausgelegt, das zwischen 30..300khz je nach Füllhöhe anliegen. Mit einem AVR gemessen, linearisiert und angezeigt. Läuft seit 15 Jahren. vor 5 Jahren mal den Schmodder in Rohr rausgespült und gut ist...
>Also Edelstahlrohr mit gespannten und isolierten Silikondraht in der >Mitte. Kommt da kein "Schmodder" in das Rohr zwischen Silikondraht und Rohrwand?
Genau dieser schmierige Film der sich im Faß bzw. der Zisterne über die Jahre ansammelt verfälscht mit der zeit das Messergebnis weil er den Raum zwischen Rohr und Draht mit etwas undefinierbaren mit unbekannten Dielektrikum ausfüllt. Deswegen nehme ich das Rohr aus dem Tank, halte unten den Gartenschlauch für 2 Minuten dran und fertig.
Erstmal vielen Dank für die vielen Hinweise. Kapazitiv ist mir wegen dem Schnodder zu ungenau und zu wartungsintensiv, da ich nicht leicht an die Tanks komme. Ein Einperlsensor wäre eine Möglichkeit, aber wenn der VL53 funktioniert wäre das viel präziser und energiesparender. Der Sensor ist für Abstandsmessungen gedacht und ist mit geeigneter Filterung extrem genau (~ 1mm). Meine Displayschutzfolie als Cover Glass funktioniert wohl ganz gut. Das Schwitzwasser macht mir auch ein wenig Sorgen, ich werde wohl mal mit einer minimalen Beheizung der Scheibe experimentieren. Das könnte klappen, da ich plane den Sensor auf einer 10 mm Plastikplatte zu montieren, in die ich ein 20mm Loch bohre. Das Loch sollte sich durch Beheizen Schwitzwasserfrei halten lassen, hoffe ich. Da die Luft im Fass steht und warme Luft nach oben steigt hoffe ich dass < 1 W ausreicht. Und falls das alles nix wird denke ich mal über den Einperlsensor nach...
Patrick J. schrieb: > Zu dem angefragtem Sensor - ein Datenblatt wäre schön gewesen - so > durfte hier Jeder selber Google bemühen. Du hast die Chance verpasst, dies zu ändern. VL53L0X - Time-of-Flight ranging and gesture detection sensor http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/group3/b2/1e/33/77/c6/92/47/6b/DM00279086/files/DM00279086.pdf/jcr:content/translations/en.DM00279086.pdf
Hey, mir fiel der Satz "Advanced embedded optical cross-talk compensation to simplify cover glass selection" auf (https://www.st.com/en/imaging-and-photonics-solutions/vl53l0x.html). Also ein Schutzglas ist prinzipiell schonmal vorgesehen und muss funktionieren, falls es da Zweifel gab. Ich wäre sehr an Details interessiert, würdest Du Dein Projekt vielleicht nochmal näher vorstellen, André? Schaltung, mech. Aufbau, jüngere/längere Erfahrungen mit den Messungen? Danke!
Hier funktioniert der VL53L1X (im Öltank mit Glasscheibe davor) seit einem Jahr problemlos. Beitrag "Der letzte Füllstandmesser"
Supi, dass ist ja schonmal toll. Beantwortet die Frage nach dem wie. Esp8266 hatte ich auch als Host geplant. Jetzt hab ich nur noch Restsorge, ob das auch mit klarem Wasser funktioniert?
P. K. schrieb: > ob das auch mit klarem Wasser funktioniert? Definitiv nicht. Du brauchst einen Schwimmer mit reflektierender Oberfläche.
P. K. schrieb: > Ich wäre sehr an Details interessiert, würdest Du Dein Projekt > vielleicht nochmal näher vorstellen, André? Schaltung, mech. Aufbau, > jüngere/längere Erfahrungen mit den Messungen? > > Danke! Hallöchen, ich habe damals nur mit dem Gedanken gespielt, aber aufgrund der auch hier genannten Schwierigkeiten keine Realisierung mit dem VL53L0X vorgenommen. Stattdessen arbeite ich Kapazitiv mit zwei parallelen Leitungen. Das funktioniert allerdings nicht sehr zuverlässig, da ich den Wasserstand in Regentonnen messe. Änderungen werden nur sehr träge übernommen, da die Leitungen anscheinend nur recht langsam abtrocknen bzw. verschmuddelt sind. Nach einer wirklich präzisen aber wenig aufwendigen Lösung suche ich noch immer... Viele Grüße, André.
Andre B. schrieb: > Stattdessen arbeite ich Kapazitiv mit zwei parallelen Leitungen. Das > funktioniert allerdings nicht sehr zuverlässig, da ich den Wasserstand > in Regentonnen messe. Änderungen werden nur sehr träge übernommen, da > die Leitungen anscheinend nur recht langsam abtrocknen bzw. > verschmuddelt sind. Wenn das Abtrocknen der Leitungen und Dreck an der Oberfläche einen großen Effekt hat, verwendest du eine ungünstige Leitergeometrie. Die Feldgeometrie muss so gewählt werden, dass die Dielektrizitätskonstante im freien Raum zwischen den Leitern den Haupteinfluss hat. Nimm einfach FEMM und guck dir mal an, wie sich die Leitergeometrie auf den Einfluss der Oberflächenschicht auswirkt.
Ich habe dummerweise zwei parallele Erdkabel genommen. Die Sensititvät ist natürlich geringer, weil der Mantel noch um die Leiter liegt. Im "Laborversuch" war das wunderbar, aber in der Praxis zeigt sich nach längerem Betrieb eben obiger Effekt. Zum VL53L0X finde ich die von euch verlinkte Lösung für den Öltank sehr sexy. Bei mir ist es aber eine Regentonne die sommers wie winters draussen steht. Da könnte sich an meiner Scheibe doch vielleicht auch Kondenswasser bilden, was meint ihr?
Meine Erfahrungen mit dem VL53L0X: Nimm auf jeden Fall den Nachfolger VL53L1x, der ist wesentlich „robuster“ durch mehr Leistung des Lasers. Mag man denken, wozu braucht man mehr Leistung, geht doch auch so?! Durch die Scheibe vor dem Sensor braucht man Leistungsreserve, daher ist das schon sinnvoll. Weiterhin: Auch im Light-Treiber ist ist eine Abgleichroutine für den Crosstalk vorgesehen. Setzte die unbedingt um, das ist bei Einsatz einer Schutzscheibe unerlässlich. Es ist auch nicht sonderlich kompliziert, man muss es nur tun. Die Abgleichwerte werden im Sensor selbst gespeichert, da muss man sich auch nicht weiter herumschlagen. Bzgl. Kondenswasser: Setze dich mit einer Gehäusebelüftung auseinander, entweder einfache Bohrung wenn es die Dichtigkeit zulässt oder eben eine Goretex-Dichtung, wenn es absolut dicht sein muss. Es gibt nichts Schlimmeres als ein pottdichtes aber unbelüftetes Gehäuse.
Vielen Dank für die Infos, Harald! Zum Kondenswasser: ich würde den Laser-Sensor von oben in den Deckel meines Regenfasses setzen. Für das Innere des Sensors - also oberhalb der Scheibe - mache ich mir keine Sorgen über Kodenswasser, da kann ich gut belüften. Aber ich begfürchte dass sich im Regenfass - also von unten an der Scheibe - Kondenswasser bilden wird. Oder könnte das wohl mit dem Crosstalk-Abgleich so wie die Scheibe "ausgefiltert" werden?
Kondenswasser an der Scheibe oben oder unten kann man leider nicht per Crosstalk-Kompensation rausrechnen, da der/die Tropfen eben nicht statisch sind. Müsste man probieren, wie da der Einfluss ist. Gegen die Wasseroberfläche zu messen könnte sowieso problematisch werden, da der Laser vermutlich auch in das Wasser hinein misst - undefiniert versteht sich. Vielleicht doch besser die Einperlmethode? Vielleicht gibt es sehr kleine Pumpen mit wenig Energiebedarf, einfach mal bei eBay/Ali stöbern
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Harald A. schrieb: > Gegen die > Wasseroberfläche zu messen könnte sowieso problematisch werden, da der > Laser vermutlich auch in das Wasser hinein misst - undefiniert versteht > sich. Lt. Datenblatt ist wohl ein elementares Bauteil eine "photon avalanche Diode" o.ä. da sollten bei meinem Verständnis zu spät kommende Photonen keine Rolle spielen.
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Chr. M. schrieb: > da sollten bei meinem Verständnis zu spät kommende Photonen keine Rolle > spielen. Hört sich durchaus plausibel an, also käme es tatsächlich auf einen Versuch an! Am Rande: Aus eigenen Versuchen kann ich berichten, dass der L1X auch relativ robust gegenüber Sonnenlicht ist, natürlich immer auf den Nahbereich (<=1m) bezogen, die angeblichen 4m kann man sich außerhalb einer Dunkelkammer abschminken.
Angehängte Dateien:
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20201129_105310.jpg
240 KB -
20201128_195625.jpg
240 KB -
20201129_105324.jpg
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20201129_110322.jpg
230 KB -
20201128_195648.jpg
220 KB -
Wasserstand.jpg
52 KB
Hallo zusammen, nun hat es doch deutlich länger gedauert als erhofft, aber ich habe endlich meinen VL53L1X aufbauen und im Wasserfass einbauen können. Dazu wollte ich euch ein Update geben. Bei mir sitzt er im Deckel meiner Wassertonne, von der ich drei parallel angeschlossen habe (900l insgesamt). Ich habe ihn im Prinzip nach diesem Beitrag realisiert: Chr. M. schrieb: > Hier funktioniert der VL53L1X (im Öltank mit Glasscheibe davor) > seit einem Jahr problemlos. > Beitrag "Der letzte Füllstandmesser" Ich habe ihn in einem dickwandigen, halbwegs gut isolierenden Gehäuse eingebaut, um Schwitzwasser an der Scheibe zu vermeiden. Daher heize ich das Gehäuse auch mit ein paar hundert mW auf und messe die Temperatur im Gehäuse und mit einem Fühler (schwarz im Bild) auch innerhalb der Wasserfasses. An sich funktioniert das ganz gut. Angehängt habe ich auch eine Messung, in der ich das Fass komplett leer gepumpt habe. Besonders bei leerem Fass schwanken die Werte doch recht stark, obwohl ich mir schon folgenden Algorithmus ausgeheckt habe: - Messung von 40 Werten - Sortieren nach Abstand - wegwerfen der niedrigsten und höchsten 10 - Mittelwert der "mitteleren" 20 Werte Bei geringen Abständen (minimum bei mir 72 mm) schwankt da so gut wie nichts. Beim Test mit harten Gegenständen in Raumtemperatur auch nicht. Beim Wasser in 70 cm Abstand dann schon, wie man sieht. Vielleicht liegt es auch an den tiefen Temperaturen, bis -7°C heute Nacht, wobei im Faß noch Plusgrade herrschen. Ich werde da noch mal ein wenig zu optimieren versuchen. Erstmal ist das Fass aber leergepumpt und bis Frühjahr außer Betrieb. Soviel für euch als Update, werde weiter berichten wenn Interesse besteht. Viele Grüße, André.
Hallo Andre, wie bitte heizt Du das Gehäuse auf? Mein VL53L1X funktioniert wunderbar hinter einer Glasscheibe, ehemalige Sickergube ca. 4m tief. Auch der I2C-Bus funktioniert über ca. 5 Meter Kabel vom ESP8266 an der Erdoberfläche bisher problemlos. Der Sensor sitzt in einem Gehäuse auf einem 2m hohen, senkrecht stehenden HT-Kunststoffrohohr damit kein Schmutz eindringend kann. Allerdings habe ich das zu erwartende Problem mit Kondenswasser an der Sensorscheibe, da sich Rohr Wasserdampf bildet wenn der Wasserspiegel zu schnell sinkt. Vermutlich wird es ausreichen die Scheibe oder das gesamte Gehäuse etwas zu erwärmen. Vielen Dank! Peter
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