Hallo Gemeinde, ich hoffe ich bin im richtigen Forum, ansonsten bitte freundlich drauf hinweisen :-) Ich habe ein kleines gedankliches Problem. Ich möchte folgende Sensoren (wobei das an sich wohl für alle Sensoren gilt, die eine Spannung als Wert ausgeben) https://www.switchdoc.com/2018/11/tutorial-capacitive-moisture-sensor-grove/ auf einer Kabellänge von ca. 10m "verteilen". Sprich einige werden eine recht kurze Verbindung haben, einige eine recht lange. Am Ende wird dann ein ADC sitzen. Ich wollte eigentlich die ADCs mittel I²C Bus zu den Sensoren bringen, dass ist aber auch keine einfache Sache. Ich habe zwar so etwas wie Range Extender gefunden, aber am Ende scheitert es daran, dass die meisten ADCs auf dem I²C Bus nicht mehr als 4-8 Adressen anbieten und ich bräuchte mehr. Ich hoffe, dass ich bald den Rest zu probieren bekomme, aber ich frage mich, ob mein Gedankengang nicht zu kompliziert ist. Die Dinger erlauben eine Spannungsversorgung von 3,3 - 5V, bei dem Strom, der benötigt werden wird, wird da die Kabellänge wohl kaum eine Rolle spielen. Ausgeben tun sie eine Spannung von 0-3V je nach Feuchtigkeitsgrad. Nun kann man doch eigentlich davon ausgehen, dass alles, was eine Spannung misst, recht hochohmig ist. Demzufolge sollte der Strom und damit der Spannungsfall recht klein sein und sich im Zweifel durch die richtige Interpreatation der Messwerte kompensieren lassen. Mache ich einen Denkfehler bzw. hat jemand noch eine Idee. Als Querschnitt hatte ich maximal 0,5mm² geplannt, sonst bekomme ich einen ziemlichen Kabelbaum. Viele Grüße Lenny
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Verschoben durch Moderator
I²C ist für so lange Leitungen nicht geeignet, da muss man schon ziemliche Klimmzüge machen, damit es damit doch geht. Deine analogen Signale kannst du problemlos über lange Leitungen führen. Benutze ab den Stromversorgungs-Anschlüssen der Sensoren Kondensatoren, um die Versorgungsspannung zu stabilisieren und von eingestreuten HF Signalen zu befreien. Etwa so:
1 | Kabel Sensor |
2 | 10µH |
3 | |
4 | VCC o--XXXX---+------+-----o VCC |
5 | | | |
6 | === === |
7 | | | |
8 | GND o---------+------+-----o GND |
9 | |
10 | 10µF 100nF |
Die 10µH Spule würde ich erst einmal weglassen und nur nachrüsten, falls wirklich nötig. Wahrscheinlich brauchst du sie nicht. Am auswertenden Ende würde ich die analogen Signale durch einen /C Tiefpass schicken, um sie von Störsignalen zu befreien. Gleichzeitig schützt der Widerstand den Eingang des ADC vor Überspannung. Etwa so:
1 | Sensor 10kΩ |
2 | Signal o-----[===]---+---------o ADC Eingang |
3 | | |
4 | === 10µF |
5 | | |
6 | GND |
Sven L. schrieb: > Mache ich einen Denkfehler bzw. hat jemand noch eine Idee Nicht direkt ein Fehler, aber für 20 Sensoren brauchst du so 22 Leitungen, das ist nicht so arg günstig selbst wenn du nicht 0,5 mm² verwendest. Die Idee von lokalen ADCs ist schon nicht schlecht, dann kannst du einen Datenbus verlegen, z.B. RS485 + GND + VCC. Und lass dir nicht von den Spezialisten im Forum einreden, dass RS485 keine GND-Verbindung braucht. Nur als Beispiel, es gibt auch CAN, Ethernet und und und. Notfalls steht das ganze weltweite Internet zur Verfügung. Georg
Sven L. schrieb: > Ausgeben tun sie eine Spannung von 0-3V je nach Feuchtigkeitsgrad. Nun > kann man doch eigentlich davon ausgehen, dass alles, was eine Spannung > misst, recht hochohmig ist. Demzufolge sollte der Strom und damit der > Spannungsfall recht klein sein und sich im Zweifel durch die richtige > Interpreatation der Messwerte kompensieren lassen. > > Mache ich einen Denkfehler Ja, der Spannungsabfall entsteht auf der Masseleitung, nicht auf der Signalleitung. Auf der Masseleitung fliesst zwangsweise der Strom der den Sensor versorgt. Man könnte allerdings vom Masseanschluss des Sensors eine zweite Leitung (also 4 insgesamt) zur A/D-Wandler schicken und differentiell messen. Wenn dann noch die Leitungen verdrillt wären, sind kaum Stören zu erwarten. ABER: Diese Sensoren sind dermassen ungenau (schwanken durch Umgebungstemperatur, Alterung, Länge der Einwirkung von Feuchte, Störeinstrahlung), daß so ein bischen Spannungabfall sowieso nicht stört. Verwende besser den Giess-o-mat Sensor, der liefert sein Signal digital als Impuls. Er ist allerdings ebenso ungenau, weil er auf demselben Messprinzip basiert und zudem noch einen ungenau schaltenden Schmitt-Trigger verwendet. Wenn es bloss ums Giessen geht, ist die Ungenauigkeit allerdings egal.
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Bearbeitet durch User
> GND-Verbindung
Masseschleifen sind eine sehr interessante Angelegenheit, die man oft
erst genauer erforscht, wenn was nicht stimmt (Ausgleichsströme?).
Sven L. schrieb: > Mache ich einen Denkfehler bzw. Jede Leitung ist auch eine Antenne. Wenn du die 10m lang machst fängst du dir Störungen ein (Handy z.B.). Schirmen und verdrillen sind da mittel der Wahl. Niederohmige Leitungen (auf hochschulisch low impedance lines) tragen auch viel dazu bei. Der Standard dafür ist 4-20mA, gibt auch ICs dafür (XTR... von AD) > hat jemand noch eine Idee. 4-20mA an 500 Ohm am Wandler und einfach die einzelnen Sensoren zweipolig! (sonst baust du dir eine ganze Antennenanlage) direkt am Wandler ein und ausschalten. > > Als Querschnitt hatte ich maximal 0,5mm² geplannt, sonst bekomme ich > einen ziemlichen Kabelbaum. Vergiss és, jeder Sensor eine eigene verdrillte und geschirmte Leitung, 0,14mm² reicht. Die einzelnen Längen wäre bei 4-20mA auch egal.
Vielleicht wäre 1-wire eine Idee. Ein DS2438 als A/D-Wandler. Man kann etliche 1-wire-Bausteine auf einen Bus hängen und dieser darf ohne weiteres 20 m lang sein. Habe ich mal eingesetzt für einen Luftqualitäts-Sensor.
Wenn der Feuchtesensor einen Tri-State analogen Ausgang hat, dann koennten alle Sensoren ueber die Versorgungsspannung gemultiplext werden. Oder jeweils vier oder acht multiplexen: http://www.cmos4000.de/funktionen/analog-schalter.html https://www.cmos4000.de/funktionen/multiplexer.html
Hallo zusammen, vielen Dank für die vielen Antworten. Ich glaube ich probier es tatsächlich mit der 1-wire Variante und zwar mit DS2450. Dann kann ich vier Sensoren mit ca. 60cm (und das sollte dann wohl gehen) anbinden. Und es klingt irgendwie spannend... manchmal ist ja auch einfach der Weg zum Ziel das was zählt :-) Wenn ich einen Testaufbau habe, dann melde ich mich zurück.... Viele Grüße Lenny
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