Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PCB als kapazitiver Sensor im Erdboden - Langzeiterfahrung?


von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Hallo zusammen,

hat jemand Erfahrung, ob oder wie gut sich eine FR4-Leiterplatte, die 
lediglich vollständig mit Lötstopplack beschichtet ist, als kapazitiver 
Sensor im Erdboden eignet? Es wird ja wahrscheinlich auch von den 
Bodenverhältnissen abhängig sein (Säuregehalt oder so was), vielleicht 
auch vom Lötstopplack selber, aber irgendwo hat sicherlich schon jemand 
mehr oder weniger erfolgreich so etwas über lange Zeit betrieben haben. 
In diesem Fall geht es um Außeneinsatz, also nicht im Blumentopf. Aber 
der Unterschied wir klein sein. Natürlich als Feuchtigkeitssensor.

Und natürlich muss die Beschichtung solide sein, also kein Kupfer bis 
kurz vor den Rand oder so was.

Und wenn jemand eine besonders geeignete Beschichtung dafür kennt, wäre 
es auch interessant.

von Bernd K. (prof7bit)


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Der Zahn der Zeit schrieb:
> Natürlich als Feuchtigkeitssensor.

Warum kein Tensiometer?

von Helmut -. (dc3yc)


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Leiterbahnen vergolden. Sollte ein paar Monate halten. Und den Sensor 
gleichspannungsfrei betreiben!

: Bearbeitet durch User
von Thomas R. (r3tr0)


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von Pandur S. (jetztnicht)


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Natuerlich macht ein Innen-, oder Ausseneinsatz einen Unterschied. Im 
Ausseneinsatz wird eher rauher damit umgegangen. Mit dem Hammer 
einschlagen..

von Thomas B. (thombde)


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Vielleicht noch richtig dick mit Plastikspray einrotzen.
Müsste man schauen ob das die Funktion beeinträchtigt.
Wenn das mechanisch nicht beansprucht wir dürfte das einige Jahre 
halten.

Wenn da noch die Auswertelektronik drauf ist, wie oben im Bild,
muss das alles vergossen werden.
Und die blöde Buchse muss weg.
Kabel festlöten und vergießen.
Vielleicht reicht auch Plastikspray oder Flüssiggummi.
Ob das UV-Beständig ist weis ich nicht genau.
Falls das oben rausguckt.

Gruß
Thomas

von Stefan F. (Gast)


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Helmut -. schrieb:
> Leiterbahnen vergolden. Sollte ein paar Monate halten.

Ich habe es mal ganz banal mit verzinktem Lochband probiert. Läuft seit 
2 Jahren und sie sehen alle noch einigermaßen gut aus.

> Und den Sensor gleichspannungsfrei betreiben!

Ja, das ist wichtig.

von Thomas B. (thombde)


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Ich dachte der Sensor ist kapazitiv?
Oder habe ich das falsch verstanden?
Warum dann vergolden?

von Stefan F. (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Ich dachte der Sensor ist kapazitiv?
> Oder habe ich das falsch verstanden?
> Warum dann vergolden?

Ich denke, er meinte das als einfachere nicht kapazitive Alternative.

von Thomas B. (thombde)


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Ich wollte vor etwa 15 Jahren schon mal einen elektronischen 
Wasserstandsanzeige für Hydrokultur bauen. (Mit PIC und Funkmodul)
Reicht ja wenn der 2 mal am Tag sendet.
Soweit so gut.

Aber die Elektroden (vergoldet)  stehen in der Nährlösung.
Nach Absenkung auf Minimum sollte der Wasserstandsanzeiger  noch 3-5 
Tage warten bis es eine Meldung gibt. (bitte gießen)
Aber da bilden sich irgendwann mal Salzkristalle an den Elektroden.
Und das Wurzelwachstum der Pflanze ist unvorhersehbar.
Irgendwann wächst das Wurzelgeflecht um die Elektrode und die Messung 
ist für den Ar...
Ich habe das dann verworfen.
Ich habe es nicht geschafft das Problem zu lösen.
Kapazitive Messung wird das auch nicht verbessern.

Das war mein Frustprojekt.
War jetzt nicht so teuer, aber ich habe viel Zeit verschwendet.

Trotzdem habe ich was gelernt.
Natur ist unvorhersehbar.
Und vor allem genial.

Gruß
Thomas

: Bearbeitet durch User
von Der Zahn der Zeit (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Warum kein Tensiometer?
Interessant, so was kennenzulernen. Aber Tensiometer zu bauen ist für 
Elektroniker nicht so leicht wie kapazitive Sensoren. Fertige, 
professionelle Lösungen kaufen kann natürlich jeder, nicht nur 
Elektroniker.

Stefanus F. schrieb:
> Thomas B. schrieb:
>> Ich dachte der Sensor ist kapazitiv?
>> Oder habe ich das falsch verstanden?
>> Warum dann vergolden?
>
> Ich denke, er meinte das als einfachere nicht kapazitive Alternative.
Das denke ich auch. Einen galvanisch mit der Erde verbundenen Sensor (-> 
Leitfähigkeit) würde ich nicht erwägen. Dennoch könnte es nützlich sein, 
auch die Leiterbahnen eines kapazitiven Sensors, trotz der 
Voll-Isolation mit Lötstopplack oder mehr, zu vergolden, denn wenn 
Feuchtigkeit durch den Lötstopplack diffundiert, würde eine Vergoldung 
vielleicht Korrosion verhindern oder reduzieren. Ich weiß nicht, ob das 
passieren kann oder würde, deswegen frage ich hier mal nach Erfahrungen.

Thomas B. schrieb:
> Vielleicht noch richtig dick mit Plastikspray einrotzen.
Ich habe mal ein Gehäuse mit Plastikspray "lackiert". Das Zeug hat sich 
schon nach wenigen Benutzungen davon gemacht :-(

Thomas B. schrieb:
> Ich wollte vor etwa 15 Jahren...
> ...
> Trotzdem habe ich was gelernt.
> Natur ist unvorhersehbar.
Das sind so Erfahrungen, nach denen ich fragen wollte... :-) Vermutlich 
wurden die Elektroden auch nur zwei Mal pro Tag kurz eingeschaltet?

DZDZ

von Thomas B. (thombde)


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Tensiometer ist interessant.
Können die Dinger den dauernd im Erdreich verbleiben?
Oder verstopfen oder vergammeln die nicht auch irgendwann?

Ich klinke mich mal aus, ist schon spät.
Nettes Thema :-)

Gruß
Thomas

Der Zahn der Zeit schrieb:
> Vermutlich
> wurden die Elektroden auch nur zwei Mal pro Tag kurz eingeschaltet?

Kommt auf den Stromverbrauch an.
Es geht auch mit der 40xxx CMOS-Reihe und mit AC an den Elektroden.
Der Strom liegt im Mikroamperbereich.
2-3 AA Zellen reichen schon mal ein Jahr.
Je nach dem wie oft man sendet.

von hafni (Gast)


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Es gibt billige Sensoren mit einer mehr als 2 schichtigen LP aufgebaut 
sind. Die sind sehr robust.
SMT100 von der Firma UGT habe ic gesehen. Naja, kosten glaub ich 100 
Euro pro Stück aber ein Ansatz wäre das vielleicht. 4 Ebenen 
Leiterplatte und die "kondensatorplatten" innenliegend.
Kann auch sein, dass das wie ein Oszillator funktioniert dessen Frequenz 
Bodenfeuchteabhangig ist.

von hafni (Gast)


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Insbesondere wenn es mal trockener Zeiten gibt hat man eventuell ein 
Problem mit tensiometern. Ist die saugspannung grösser als 1bar oder 0.8 
bar fallen sie trocken. Müssen dann gewartet werden indem man die Luft 
hinter der Keramik entfernt.
Sie sind walso nicht wartungsfrei. Zum bewässern kannst du sie nehmen 
weil da gießt du halt und es wir D nie sooo trocken.

Sorry für die Rechtschreibung

von dob (Gast)


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Tensiometer selbst bauen? Wenn jemand weiß, wie, bitte sagen.
Das einzige Teil, das ich da mal gesehen habe, schien einsam
dazustehen - und konnte sicher nur diese eine Stelle sichern.

Will man aber halbwegs Flächen oder auch nur mehr als einen
Blumen- bzw. Gemüse-Topf, könnte das heftig ins Geld gehen.
Geld, das ich nicht habe (so gern ich das auch tun würde).

Im Grunde müßte man wohl diverse Komponenten aus versch.
Branchen durchsuchen und mechanische Passung verifizieren.
Obwohl ich nicht wüßte, wo man solche Keramik her kriegen
könnte bzw. was als gleichwertiger Ersatz dienen könnte.
Schon gar nicht in einer "Reagenzglasform" oder so etwas.
Ergebnis müßte ja nicht so "schön" sein wie ein Kaufteil...
aber funktionieren sollte es halt doch.

von dob (Gast)


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dob schrieb:
> konnte sicher nur diese eine Stelle sichern.
>
> Will man aber halbwegs Flächen oder auch nur mehr als einen
> Blumen- bzw. Gemüse-Topf,

Unterschiedliche Pflanzenarten unterschiedlichen Wuchsstadiums
haben extrem unterschiedlichen Gießbedarf, das ist Fakt.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Einfacher Blumentopf, der nicht vollständig glasiert ist.

von A. K. (Gast)


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Also, ich würde da eher einen kleinen Greifarm bauen der immer wieder 
ein Stück Erde in einen Ofen schmeißt.
Dann heizt man solange bis kein Wasserdampf mehr aufsteigt.
Da kann man dann sicher die Feuchte berechnen:)
hi

von Bernd K. (prof7bit)


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Der Zahn der Zeit schrieb:
> Aber Tensiometer zu bauen ist für
> Elektroniker nicht so leicht wie kapazitive Sensoren.

Du brauchst ein Tonröhrchen (kannst im einfachsten Fall nen Blumaten für 
2€ schlachten oder umbauen, nur drauf achten daß es dicht verschließbar 
ist und keine Luft zieht und natürlich musst Du es immer noch öffnen 
können um das Wasser einzufüllen) und einen Unterdrucksensor.

Satt Ton kannst Du spezielle Keramiken verwenden mit definierten 
maximalen Porengrößen damit es mehr Unterdruck aushält (Bubble-Point 
bzw. Blasendruck oder Blaspunkt möglichst mehr als 1 Atmosphäre, bei den 
billigen Tonröhrchen ist das nicht so gut).

Tensiometer messen halt einigermaßen genau, im Vergleich dazu kannst Du 
den kapazitiven Sensor in die Tonne treten denn der wird die Mondphase 
messen, die Temperatur und Deine Schuhgröße aber nicht die Feuchtigkeit. 
Und der Unterdruck den Du am Tensiometer abliest ist direkt vergleichbar 
mit den Angaben die man in der Fachliteratur für das Wasserpotential im 
Boden verwendet, oder empfohlene Werte für bestimmte Pflanzen. Das zeigt 
das Ding direkt an ohne umrechnen zu müssen.

Du kannst auch ein kommerzielles fertiges Gerät mit mechanischem 
Druckmesser kaufen und noch nen elektronischen Drucksensor mit dran 
basteln.

: Bearbeitet durch User
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