Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ultraschallsensor SR04T mit mehreren Sensoren betreiben


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von Max (Gast)


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Hallo liebes Forum,
es geht um das folgende Grundproblem:
Es sollen die Füllstände mehrerer Behälter (ungefähr sechst, tut aber 
nichts zur Sache) über Ultraschallsensoren gemessen werden. Diese 
Sensoren sollen in den Deckel des Behälters eingelassen werden, und 
müssen zwecks Reinigung, Transport, etc. wasserdicht sein. Nach kurzer 
Suche wurde ich auch fündig, und zwar bieten viele Hersteller das Modul 
SR04T (z.B. 
Ebay-Artikel Nr. 153215839293), 
welches aus einer kompletten Schaltung zur Auswertung sowie einem 
Externen Sensor besteht.

Nun zur eigentlichen Frage:
Für sechs Behälter sechs komplette Module zu kaufen ist nicht nur teuer, 
sondern (meiner Auffassung nach) auch unnötig. Während meiner Suche 
stieß ich auf einen einzelnen, ebenfalls Wasserdichten 
Ultraschall-Transceiver 
(Ebay-Artikel Nr. 153194780355 
, unter dem Suchbegriff lassen sich jedoch auch weitere ähnliche 
Sensoren finden).
Die Grundidee wäre nun, nur ein einziges "Auswertungs-Modul" zu 
verwenden, und die verschiedenen Sensoren sequenziell, z.B. durch 
Transistoren ö.ä., mit dem Modul zu verbinden. Das würde die Kosten, und 
natürlich auch den Platzbedarf senken.
Wie das mit Ebay leider nunmal so ist werden nirgens Datenblätter 
angeboten, und auch intensive Suche im Internet hat weder zum SR04T noch 
zum einzelnen Transceiver etwas ausgespuckt...

Hat irgendjemand schon einmal mit diesen oder anderen 
Ultraschallsensoren gearbeitet und/oder kennt sich das aus?

Die wenigen Daten die man aus Ebay herausbekommt lassen anmuten, dass 
der einzelne Ultraschallsensor (zweiter Link) mit dem Modul kompatibel 
ist (beides sind 40khZ Transceiver). Was sagt ihr dazu?

Da diese Transceiver in einem Sensor sowohl Senden als auch empfangen, 
und ich wie schon beschrieben kein Datenblatt in die Finger bekommen 
habe, habe ich keine Ahnung wie genau und auf welchen Leitungen diese 
Signale gesendet werden. Demnach ist es auch nicht möglich zu bestimmen 
wie genau man die Transistoren einbauen müsste, um diese Signale zu 
"schalten", also sequentiell an das Auswertungs-Modul weiterzureichen. 
Dies ist der Hauptknackpunkt, wenn also irgendjemand hier irgendwas zu 
weiß wäre ich sehr sehr dankbar!

Vielen Dank schon einmal für eure Hilfe,
Max

von Johannes S. (jojos)


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Natürlich kann man da was mit einem Multiplexer für das Echosignal 
basteln, aber 6 Module wären 6*2 = 12 IO Signale, da gibt es mehrere µC 
die soviele haben...
Sehr einfach geht es mit ESPEasy, da kannst du auch mehrere SR04 
anschliessen und bekommst die Daten gleich ins WLan geschickt.
Es gibt unzählige Beschreibungen und Blogs zu diesen Sensoren im Netz. 
Die haben einen Triggereingang und einen Echoausgang. Das Wasserdichte 
Modul ist evtl anders, es gibt auch Sensoren die liefern das Ergebnis 
seriell wenn der Trigger nicht beschaltet wird.

: Bearbeitet durch User
von Max (Gast)


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Erstmal Danke für die schnelle Antwort, ich glaube aber wir reden da 
etwas aneinader vorbei. Ich möchte eben nicht mehrere SR04T verwenden, 
sondern nur dieses eine Board, an welches dann mehrerere Sensoren 
angeschlossen werden sollen. Die Auswertung der Signale vom Transceiver 
soll also immer auf dem gleichen Board erfolgen, nur die Sensoren welche 
mit diesem Verbunden sind sollen durchwechseln.

von Johannes S. (jojos)


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bei 2-3€ für ein fertiges Modul halte ich das für unnötigen Aufwand.
Wenn dann musst du nach Ultrasonic Transducer suchen, nicht Transmitter. 
Murata baut z.B. solche Sensoren, da findest du evtl. auch Datenblätter:
https://www.murata.com/products/sensor/ultrasonic

von hinz (Gast)


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Du müsstest die Sensoren nach Kapazität selektieren, dann ginge das.

von Wolfgang (Gast)


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Johannes S. schrieb:
> bei 2-3€ für ein fertiges Modul halte ich das für unnötigen Aufwand.

Unter dem angegebenen Link steht eher etwas von 10€.
Bei 6€ würde ich auch noch mitgehen 
(Ebay-Artikel Nr. 183425731311), aber wo bekommst du den für 
2-3€.

von Johannes S. (jojos)


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Ich hatte nach HC-SR04 gesucht, aber richtig, die wasserdichten sind 
teurer. Was aber auch sicher am Transducer liegt.

von Max (Gast)


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Dankeschön euch allen!
@Johannes, wie Wolfgang das schon sagt liegen die Kosten eher so bei 
6-10€, und 40-60 Tacken nur für Sensorik auszugeben, wenn es auch für 
unter 20 möglich wäre sehe ich einfach nicht ein. Ich hab auch nie von 
einem Transmitter gesprochen, da wäre es ja noch einfach :) Vielen Dank 
für den Link, ich werde mich da mal umschauen!
@hinz, würdest du das einmal genauer erklären? Was die Kapazität mit 
solchen Sensoren zu tun hat ist mir leider schleierhaft...

von Johannes S. (jojos)


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von hinz (Gast)


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Max schrieb:
> @hinz, würdest du das einmal genauer erklären? Was die Kapazität mit
> solchen Sensoren zu tun hat ist mir leider schleierhaft...

Die Hersteller bauen die Sensoren so, dass die mechanische Resonanz eng 
toleriert ist, die parasitäre Kapazität hat aber einen Toleranz von ca. 
20%. Da die Dinger als Sender im C-Betrieb verwendet werden gleicht man 
die Spule parallel zum Sensor so ab, dass mechanische und elektrische 
Resonanz zusammen fallen. Ohne diesen Abgleich wird die nutzbare 
Entfernung erheblich geringer ausfallen.

von Wolfgang (Gast)


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Max schrieb:
> Da diese Transceiver in einem Sensor sowohl Senden als auch empfangen,
> und ich wie schon beschrieben kein Datenblatt in die Finger bekommen
> habe, habe ich keine Ahnung wie genau und auf welchen Leitungen diese
> Signale gesendet werden.

Der Transducer dürfte eigentlich nur 2 Anschlüsse haben. Bei der Auswahl 
der Leitungen hast du da keinen Spielraum.
Ansonsten brauchst du einen (bidirektionalen) Multiplexer für 
Analogsignale und musst beim Aufbau drauf achten, dass das nicht so 
riesigen Empfangssignal ausreichend störungsarm rüber kommt. Das 
Sendesignal dürfte ein 40kHz Burst mit einer Amplitde von einigen Volt 
sein. Ob beim JSN-SR04T ein Pin vom Transducer auf Gnd liegt, müsstest 
du mal ausmessen.

von Amateur (Gast)


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Prinzipiell sollte das gehen.
...aber

1. Wie schon angedeutet ist das teure Teil der Ultraschallstrahler.
2. Die 40 KHz (oder so) lassen sich wahrscheinlich gut übertragen, da
   da ordentlich Wumms dahinter steckt.
3. Beschissen sieht es wohl bei der Verteilung des Empfangssignales aus,
   weil wenig Energie und recht empfindlich.

Also kaum Ersparnis + nicht ganz einfache Signalverteilung = Nichts für 
ungut.

von Max (Gast)


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@Johannes Wasserdicht ist das Stichwort ;)
@hinz Vielen Dank! Leider gibt es dazu keine Angaben bei den Artikeln... 
Wird es wohl aufs Ausprobieren hinauslaufen, ist ja bei 1€ für den 
Ebay-Sensor kein Beinbruch
@Wolfgang mit meiner Aussage zu den Leitungen wollte ich darauf hinaus 
dass ich nicht weiß wie diese Leitungen vom Sensor verwendet werden. 
Hört sich jetzt nach deiner Aussage so an als sei eine Leitung Masse, 
auf der anderen werden bidirektional die Signale gesendet. Wenn das so 
wäre ließe sich da bestimmt was machen, dann werde ich das wohl mal 
ausmessen. Miltiplexer ist ne gute Idee, danke dafür!

von mark space (Gast)


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Wie genau willst Du eigentlich messen? Es könnte nämlich sein, dass die 
erreichbare Auflösung für Deine Anwendung garnicht ausreicht. Oft wird 
übersehen dass diese Resonantoren eine nicht vernachlässigbare 
Einschwing- und Abklingzeit haben wodurch die Längenauflösung deutlich 
eingeschränkt wird.

von Wolfgang (Gast)


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Max schrieb:
> @Wolfgang mit meiner Aussage zu den Leitungen wollte ich darauf hinaus
> dass ich nicht weiß wie diese Leitungen vom Sensor verwendet werden.

Es gibt keinen (separaten) Sensor.
Der Schwinger hat zwei Anschlüsse, über die beim Senden das Sendesignal 
zum Transducer gelangt und beim Empfangen das Empfangssignat.

> Hört sich jetzt nach deiner Aussage so an als sei eine Leitung Masse,
> auf der anderen werden bidirektional die Signale gesendet.

Nein, das wäre eine Möglichkeit, die man prüfen müsste.
Um eine hohe Sendeamplitude zu erreichen, wird der Sendeburst allerdings 
oft über eine H-Brücke gesendet, so dass im Falle eines Transducers kein 
Anschluss direkt auf Gnd liegt. -> Schaltung angucken

von Max (Gast)


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@mark ganz und gar nicht genau. Es geht nur darum dass man ungefähr 
feststellen kann wie viel Flüssigkeit noch in dem Behälter ist, um ihn 
ggf. wieder aufzufüllen.

@wolfgang Dankeschhön. Werden die Schaltung dann mal messen.

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