Mal wieder eine Pflanzengießanlage... aber eigentlich gehts mir eher generell um eine kapazitive Messung. Ich hab schon diverse andere Threads hier dazu gelesen, die aber nicht wirklich meine Fragen beantworten. Der Grundaufbau ist der gleiche wie bei allen anderen auch. Ich habe die üblichen kapazitiven Erdfeuchtesensoren in einem Blumentopf stecken. Wie bei allen anderen sind die aber nach ein paar Monaten angegammelt. Die Beschichtung der Platine löst sich, die Kupferschleifen korrodieren, die Messergebnisse werden praxisfremd. Ein weiteres Problem: Diese Erdstecker sind ziemlich klein und messen dementsprechend nur sehr lokal. Feuchtigkeit im Blumentopf sammelt sich aber eher unten und es dauert, bis sich das Wasser überhaupt verteilt und den Sensor erreicht, so das dieser erstmal was messen kann. Bei 40cm Blumetöpfen durchaus ein Problem. Resistive Messung scheidet aus, ich will meine Pflanzen keiner Elektrolyse aussetzen und die gammeln ja auch weg. Jetzt hab ich mich mal ein bisschen schlau gemacht, wie so eine kapazitive Messung überhaupt funktioniert, aber so ganz steige ich da noch nicht durch. Und ich habe überhaupt keine Ahnung mit was für Werten da zu rechnen wäre. Also was für Kapazitäten da überhaupt rauskämen... Anscheinend kann man damit aber ja sogar z.B. Wasserfüllstände messen (also das Volumen?). Ich bin auf den TI FCS1004 (https://www.ti.com/lit/ds/symlink/fdc1004.pdf) gestoßen. Sofern ich das richtig verstanden habe, könnte ich damit 4 Messpunkte messen und würde die Ergebnisse praktischerweise gleich per I2C kriegen. Gemessen wird die Kapazität dabei zwischen SHLD(1) und CINx? Meine Idee wäre den Blumentopf aussenrum mit z.B. Alufolie auszukleiden (SHLD) und einen Metallstab in die (mehr oder weniger) Mitte zu stecken (CIN1). Also im Prinzip den ganzen Topf zu einem Kondensator zu machen. Würde das überhaupt funktionieren? Wie groß dürfen die Abstände zwischen den "Elektroden" überhaupt sein, damit da noch was gemessen werden kann? Wie lange darf die Anschlussleitung der Elektroden sein? Ich nehme mal an, das wird auch einiges ausmachen? Ich würde damit auch erstmal rumprobieren. Unterschiedliche Materialien, unterschiedliche Abstände, unterschiedliche Formen... Daher eigentlich überhaupt erstmal die Frage, ob eine Messung so generell funktionieren würde? Falscher IC? Gibts was anderes? Grundsätzlich will ich erstmal eine Kapazität messen, also muss kein Multi-Channel IC sein... In einem anderen Thread hier wurde der AD7745 erwähnt. Muss auch nicht ultimativ genau sein, ich will ja keinen Touchscreen bauen bei dem ich das genaue Pixel das berührt worden wäre ermitteln können muss.
Luft hat ein epsilon_r von 1 und Wasser von rund 80. Die Erde, Wurzeln usw. haben auch ein epsilon_r von größer als 1. Daher würde das sogar funktionieren, wenn nicht die Wurzeln wachsen würden und den Arbeitspunkt verschieben würden. Wirklich sehr lange und zuverslässig funktionieren biologische Sensoren. Die Biegung des Zäpfchens von Tannenzapfen durch die Feuchtigkeit wird dafür verwendet.
Bernd L. schrieb: > und einen Metallstab in die (mehr oder weniger) Mitte zu stecken > (CIN1). Also im Prinzip den ganzen Topf zu einem Kondensator zu machen. Solange Du die Elektrode nicht isolierst, ist das kein Kondensator und wird auch wieder lustig vor sich hin gammeln.
Andreas B. schrieb: > Solange Du die Elektrode nicht isolierst, ist das kein Kondensator und > wird auch wieder lustig vor sich hin gammeln. Das macht irgendwie Sinn. Müssen beide Seiten isoliert sein, oder müssen die nur getrennt sein? Man könnte ja dann theoretisch auch ein Kabel mit Mantel... ja eigentlich sogar aussen um den (Kunststoff)Topf wickeln und den Metallstab innen z.B. mir Harz isolieren.
Bernd L. schrieb: > Müssen beide Seiten isoliert sein, oder müssen die nur getrennt sein? Eine Seite isoliert reicht für einen Kondensator. Wenn Du allerdings Korrosion vermeiden willst, würde ich beide Seiten isolieren. Bernd L. schrieb: > Man könnte ja dann theoretisch auch ein Kabel mit Mantel... Du kannst auch einfach ein verdrilltes Kabel reinlegen (Enden natürlich isolieren oder gleich draußen lassen). Der AD7745 schafft das locker. Als Basislinie die Kapazität über mehrere Tage messen.
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Das wird so nichts, weil Pflanzen eine persönliche Betreuung brauchen: https://www.swr.de/wissen/haben-pflanzen-gefuehle-100.html https://hinsehen.net/artikel/reagieren-pflanzen-auf-menschen/
Bernd L. schrieb: > Bei 40cm Blumetöpfen durchaus ein Problem. Vielleicht einen kleinen Ton-Blumentopf oben seitlich mit einbuddeln und genau von diesem die Feuchte über die Kapazität messen. In dem Falle benötigst Du weniger metallisches isoliertes Material für die Kapazitätsmessung.
Dieter schrieb: > persönliche Betreuung brauchen Das macht bei Gen. Smartphone die Alexa. wendelsberg
Kapazitiver Sensor geht für Flüssigkeiten (z.B. Füllstand Zisterne, Regentonne etc.) super und da gammelt auch nichts. Feuchtigkeit im Blumentopf würde ich über Widerstandsmessung machen, da es hier zu viele Unwägbarkeiten gibt. Dieter hat das in seinem ersten Post eigentlich schon recht ausführlich beschrieben. Wichtig ist halt, das als Messpannung keine Gleichspannung sondern eine Wechselspannung benutzt wird. Als nächstes nicht dauerhaft messen, also die Messspannung nicht ständig anlegen sondern nur zum Messzeitpunkt - 2-3mal pro Tag dürfte da völlig ausreichend sein. Wichtig ist auch das sich in dem Blumentopf nicht 2 verschiedene Metalle befinden, denn dann kommt es zur Elektrolyse auch ohne das Du eine Spannung anlegst - Du baust praktisch eine Batterie. Als Elektroden eignet sich dickerer Kupferdraht (ich würde solchen ab 4qmm verwenden) oder auch Edelstahl. Noch einmal: In den Blumentopf darf kein anderes metallisches Material als das Elektrodenmaterial eingebracht werden!
Obwohl ich die Widerstandsmessung auch für zielführender halte, noch eine Idee zur Kapazitätsmessung: Es reicht ja, wenn man auf gegenüberliegenden Seiten des Blumentopfes außen zwei Elektroden hat. Die können auch je fast zur Hälfte außen um den Topf rum gehen, dürfen halt nicht nass werden. Alufolie, eingeschweißt, Draht nach außen. Zwei solche Elektroden, 10x10cm, 10cm Abstand, haben mit Luft dazwischen knapp 1pF, mit Wasser 80pF.
Josef L. schrieb: > Obwohl ich die Widerstandsmessung auch für zielführender halte, Alles was ich bisher gefunden habe hat von resistiver Messung abgeraten. Oben wurde ja schon Wechselspannung erwähnt... ist das der Knackpunkt? Dann wäre die Frage, wie ich aus meiner Gleichspannung eine Wechselspannung erzeuge. Ist das nicht hochgradig ineffektiv? > dürfen halt nicht nass werden. Wenn die Kontakte eingeschweißt oder anderweitig isoliert sind, sollte es doch nichts ausmachen, wenn diese nass werden. Abgesehen davon, das diese Feuchtigkeit dann mitgemessen wird, was aber ja weitgehend egal ist, wenn ich Feuchtigkeit für eine Gießanlage messe, wenns eh regnet... > solche Elektroden, 10x10cm, 10cm Abstand, haben mit Luft dazwischen > knapp 1pF, mit Wasser 80pF. Ist das mit 10x10cm und 10cm Abstand und 1pF/80pF eine Faustformel oder sowas? Ich würde da ja einfach mal rumexperimentieren, aber was leider immernoch nicht beantwortet wurde ist, ob der IC den ich oben genannt habe für so eine Messung überhaupt tauglich ist. Oder mit welchem IC ich sowas überhaupt messen kann. Ich will auf jedenfall einen IC oder eine fertige Schaltung mit der ich sowas messen kann. Sowas wirds ja wohl geben?
Mal eine andere Idee zur Pflanzenbewässerung: Nach Gewicht. Trockene Erde ist deutlich leichter als nasse. Wägezellen und HX711-Module sind günstig zu bekommen. Schalten sollte man natürlich nicht nach Absolutwerten, sondern relativ nach dem Zeitpunkt, bei dem das Gewicht deutlich abfällt.
Wechselspannung: Ja, das ist zur Vermeidung der chem. Zersetzung bei der Widerstandsmessung nötig. Und wie richtig bemerkt wurde, am Besten nur kurzzeitig messen. Besser ist wohl die kapazitive Messung, da die Elektroden sowieso isoliert werden müssen, und wie ich angemerkt habe, ja sogar ganz aus dem Topf heraus außen angebracht werden können. Eine Online-Bestimmung zur Kapazität wäre zB die von mir grade benutzte Seite http://dl8aap.koch-carsten.de/berechnung-der-kapazitaet-an-einem-plattenkondensator/ Ich habe als Fläche 0.01 m² und ans Abstand 0.1 m eingegeben, und die relative Permittivität 1=Luft, 80=Wasser. Das kommt jetzt drauf an, wie die Maße bei deiner Anwendung sind, ob das 1 Kubikmeterkübel oder 4 cm Pflanztöpfchen sind. Der IC ist nach der Beschreibung geeignet, mit ±15 pF Meßbereich mit 0.5 fF, also 0.0005pF Auflösung und sogar möglichen 100pF Offset sollte er auch bei kleineren Kondensatorflächen und/oder größeren Elektrodenabständen mehr als ausreichend genau arbeiten. Zur Anbindung an einen µC und zur weiteren Auswertung müssen dir hier andere helfen, wenn das notwendig wäre. Ja, suche mal nach einer fertigen Karte mit diesem IC!
Die Messung des Gewichts wäre sicherlich interessant und auch mal ein Experiment wert. Evtl. teste ich das sogar mal. Das ganze hat nur ein paar heftige Haken. Ich habe oben schon erwähnt, das es sich um 40cm-Kübel handelt. Ich habe die Pflanzen noch nie gewogen, aber rein vom Gefühl her, wenn ich die Pflanzen im Frühjahr aus dem Keller wuchte, würde ich mal schätzen, das eine davon samt Topf schon um die 15-20kg wiegt. frühjahrsbedingt geschnitten, also nicht "gewachsen". Die Mechanik für die Gewichtsmessung dürfte also umfangreich und teuer sein. Und wenn oben schon erwähnt wurde, das die Durchwurzelung der Erde eine kapazitive Messung driften lässt, würde ich mal sagen, das das Pflanzenwachstum eine Gewichtsmessung noch viel viel mehr driften lässt. Den Gewichtszuwachs zu messen wäre aber ansich durchaus auch mal interessant. ;)
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Jobst Q. schrieb: > Nach Gewicht Hatte ich auch überlegt. Aber die Pflanze atmet ja, verdunstet nicht nur Wasser, sondern baut einen Teil des Wassers ein, nimmt aber auch CO2 auf und baut daraus Kohlehydrate auf. Wenn ich im Winter sehe wie schnell ein Ritterstern wächst, ich glaube, der wird von Tag zu Tag schwerer statt leichter.
Josef L. schrieb: > Besser ist wohl die kapazitive Messung, da die Elektroden sowieso > isoliert werden müssen, und wie ich angemerkt habe, ja sogar ganz aus > dem Topf heraus außen angebracht werden können. Jup, aussen am Topf macht die Sache natürlich noch einfacher. Oben hast du aber geschrieben, das du eine resistive Messung für zielführender haltest. > Eine Online-Bestimmung > zur Kapazität wäre zB die von mir grade benutzte Seite > http://dl8aap.koch-carsten.de/berechnung-der-kapazitaet-an-einem-plattenkondensator/ Vielen Dank, das ist schonmal ein guter Hinweis. > Das kommt jetzt drauf an, wie > die Maße bei deiner Anwendung sind, ob das 1 Kubikmeterkübel oder 4 cm > Pflanztöpfchen sind. Abgesehen davon das ich allgemein mit so einem Messverfahren experimentieren würde, wäre die eigentliche Anwendung wie im ersten Post schon geschrieben eher in Pflanzkübeln mit 40cm Durchmesser. > Der IC ist nach der Beschreibung geeignet, mit ±15 pF Meßbereich mit 0.5 > fF, also 0.0005pF Auflösung und sogar möglichen 100pF Offset sollte er > auch bei kleineren Kondensatorflächen und/oder größeren > Elektrodenabständen mehr als ausreichend genau arbeiten. Das ist mal eine Info auf die ich gewartet habe. > Zur Anbindung > an einen µC und zur weiteren Auswertung müssen dir hier andere helfen, > wenn das notwendig wäre. Das krieg ich glaube ich hin. Der genannte IC spuckt ja die Werte direkt via I2C aus. > Ja, suche mal nach einer fertigen Karte mit diesem IC! Missverständnis... ich will einen IC ODER eine fertige Karte. Was ich nicht will ist mir eine komplette Messschaltung selbst bauen, also z.B. mit einem Oszilator die (Ent)Ladezeit des Kondensators "manuell" zu messen, oder wie immer so eine Schaltung auch im Detail funktioniert.
Bernd L. schrieb: > Oben hast du aber geschrieben, das du eine resistive Messung für > zielführender ... Schon, elektrischer Widerstand und seine Messung ist einem halt vertrauter udn geht auch einfacher als Kapazitätsmessung. Aber wenn ich es recht bedenke hat es mehr Nachteile, und ein wichtiger, der mir grade einfällt: reines Wasser leitet den Strom ja kaum, es kommt auf die Verunreinigungen, also die Mineralsalze an. Wenn du mal düngst, kannst du neu kalibrieren. Auf die Kapazitätsmessung hat das dagegen kaum Einfluss, da es sich nur um Änderungen Unterhalb des Promillebereichs handelt. > Pflanzkübeln mit 40cm Durchmesser Hatte ich wohl überlesen. Da kannst du gut auf gegenüberliegenden Seiten außen, 5 cm von oben, 15x30cm Alufolie anbringen, oder mit Alublech experimentieren (Dosenblech?). Du kannst sogar von oben nach unten jeweils 5-10 cm breite Streifen kleben (4 Stück auf der einen, vier auf der anderen) und damit auf vier verschiedenen Höhen messen. Oder das Ganze in einen Plastikring einbauen, und den zur Messung nur über den Topf bewegen. Dann kannst du beim Experimentieren die optimale Höhe für die Messung bei der endgültigen Gießanlage rausfinden.
Bernd L. schrieb: > aber was leider > immernoch nicht beantwortet wurde ist, ob der IC den ich oben genannt > habe für so eine Messung überhaupt tauglich ist. Habe ich Dir bereits beantwortet: Ja. Josef L. schrieb: > mit ±15 pF Meßbereich Aber nicht der AD7745. Der hat ±4pF. Bernd L. schrieb: > Das ist mal eine Info auf die ich gewartet habe. Zur mehr Info hilft, wie immer, ein Datenblatt. Und wie schon gesagt: Verdrillten Draht reinlegen. Den kannst Du dann bevorzugt dahin legen, wie sich die Feuchtigkeit im Topf befindet. Wenn Du mehr als 50cm Draht drin hast, kannst Du auch schon überlegen, die Kapazität mit dem uC direkt zu messen: http://elm-chan.org/works/cmc/report.html oder: Beitrag "Kondensator-Messgerät" Ich habe es auch mal so ähnlich gemacht, indem ich den 2. Eingang des Comparators intern auf 1.1V Referenz gelegt habe und einfach die Aufladung von 0-1.1V erfasst habe. Für einen Blumentopf ist das allemal genau genug und braucht nur einen Eingang.
Andreas B. schrieb: > Verdrillten Draht reinlegen. Den kannst Du dann > bevorzugt dahin legen, wie sich die Feuchtigkeit im Topf befindet. Der misst dann halt sehr lokal, und zwar die Feuchtigkeit nur zwischen den Isolationen. Im Zweifelsfall ist da gar nichts dazwischen, oder es hält sich Feuchtigkeit, während außenrum alles trocknet. Ich würde wie gesagt mit größeren Flächen und Abständen arbeiten, und wenn es um Kapazitätsunterschiede von nur wenigen pF geht, reichen ja 40cm² bei 40cm Abstand von außen aus, und experimentieren mit Alufolie oder Drähten kostet ja nichts.
Andreas B. schrieb: > Habe ich Dir bereits beantwortet: Ja. War wohl das Edit, weswegen es mir entgangen ist. > Zur mehr Info hilft, wie immer, ein Datenblatt. Datenblätter sind gut, nur man müsste sie auch verstehen. Da ich wie ebenfalls weiter oben schon geschrieben, ich keine Ahnung habe, welche Dimensionen überhaupt zu erwarten sind, kann ich erstmal auch nichts mit Infos ala +-4pF oder +-15pF anfangen. > Und wie schon gesagt: Verdrillten Draht reinlegen. Den kannst Du dann > bevorzugt dahin legen, wie sich die Feuchtigkeit im Topf befindet. Also möglichst weit unten, ansonsten weiß ich ja nicht wo sich die Feuchtigkeit letztendlich sammelt. Deswegen hätte ich ja allgemein eine eher größere Messfläche. > Wenn Du mehr als 50cm Draht drin hast, kannst Du auch schon überlegen, > die Kapazität mit dem uC direkt zu messen: Das will ich eigentlich vermeiden. Zum einen übersteigt das (noch) mein Verständnis und zum anderen habe ich keinen uC, sondern lese die Werte mit einem Raspi.
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Josef L. schrieb: > Der misst dann halt sehr lokal, und zwar die Feuchtigkeit nur zwischen > den Isolationen. Im Zweifelsfall ist da gar nichts dazwischen, oder es > hält sich Feuchtigkeit, während außenrum alles trocknet. Ich habe es mit den fertigen Sensoren ja schon seit mehreren Monaten am laufen. Die stecken aber halt nur ca. 6cm tief in der Erde, wobei meine Versuchsaufbau ca. 25cm Kübeltiefe hat. Jetzt hatte ich den Fall, das beim Gießvorgang das Wasser nicht direkt in Sensornähe aufkam, der Sensor also kaum einen zeitnahen Feuchtigkeitsanstieg messen konnte und dementsprechend mehrfach weiter gegossen wurde. Das Wasser hat sich also unten gesammelt und stand sogar schon im Topf. Es vergingen ca. DREI TAGE bis das Wasser aufgesaugt wurde und am Sensor überhaupt mal eine Sättigung eintrat. Also nur um zu verdeutlichen, das ich hier nicht in 5 Minuten Intervallen akkurate Werte erwarte... aber das ist zu lang. Hab mal ein Bild angehängt, welches zeigt was da gemessen wurde. Es geht um die grüne Kurve.
Josef L. schrieb: > Der misst dann halt sehr lokal, und zwar die Feuchtigkeit nur zwischen > den Isolationen. Das macht scheinbar Sinn, weil: Bernd L. schrieb: > Jetzt hatte ich den Fall, das beim Gießvorgang das Wasser nicht direkt > in Sensornähe aufkam, der Sensor also kaum einen zeitnahen > Feuchtigkeitsanstieg messen konnte und dementsprechend mehrfach weiter > gegossen wurde. > Das Wasser hat sich also unten gesammelt und stand sogar schon im Topf. > Es vergingen ca. DREI TAGE bis das Wasser aufgesaugt wurde und am Sensor > überhaupt mal eine Sättigung eintrat. Also unten eine Schleife legen. Wasser läuft nun mal nach unten. Bernd L. schrieb: >> Wenn Du mehr als 50cm Draht drin hast, kannst Du auch schon überlegen, >> die Kapazität mit dem uC direkt zu messen: > Das will ich eigentlich vermeiden. Zum einen übersteigt das (noch) mein > Verständnis und zum anderen habe ich keinen uC, sondern lese die Werte > mit einem Raspi. Dann wird es wohl irgendwas mit dem FDC1004. Die gibt es in reicher Auswahl als Breakout boards.
Bernd L. schrieb: > Wie lange darf die Anschlussleitung der Elektroden sein? Die Kapazität deiner Anschlussleitung liegt parallel zu der Kapazität deiner Elektroden. Daraus kannst du dir ableiten, wie der Einfluss auf deine Messwerte ist. Bei einer großen Kapazität der Anschlussleitung geht deine eigentliche Messgröße (Kapazität zwischen deinen Elektroden) mehr oder weniger stark unter. Eine Änderung der Kapazität der Anschlussleitung sieht genauso aus, wie eine Änderung deiner Blumentopfkapazität. Es hängt also ganz entscheidend von der Art der Anschlussleitung und von der Kapazität der Elektrodenanordnung ab.
Eine 240 Ohm Flachleitung im Toepfchen verbuddelt und im Auffangbecher ginge auch zur Messung der Kapazitaeten. Driftet aber mit dem Wurzelwachstum.
Andreas B. schrieb: > Dann wird es wohl irgendwas mit dem FDC1004. Die gibt es in reicher > Auswahl als Breakout boards. Wo (außer ProtoCentral) und zu welchem Preis? Da scheint ein kleiner uC, der am RaspPi hängt, nicht unattraktiv.
Vom den einfachen Methoden hat in meinen Versuchen die Widerstandsmessung mit verzinkten Blech-Streifen (aus dem Metallbaukasten) als Elektroden am besten funktioniert. Problem hierbei ist, dass sich der Kontakt zur Erde im Laufe der Zeit verändert, und damit auch der Widerstandswert. Im Blumentopf muss man immer wieder die Erde andrücken oder eine neue Position für die Elektroden wählen. Besser funktionieren mit Wasser gefüllte keramische Behälter, aus denen die Planzen das Wasser absaugen. Dabei entsteht in den Behältern ein Vakuum (Unterdruck), das man messen kann. Wenn die Pflanzen genug Wasser haben, füllt dich der keramische Behälter wieder und das Vakuum verschwindet. Der Haken: Wenn das Wasser ganz abgesaugt wird, ziehen sie Luft und funktionieren nicht mehr.
Dieter schrieb: > Driftet aber mit dem > Wurzelwachstum. Das kann man umgehen, indem man die Basislinie über längere Zeit mittelt. Am besten ins eingebaute EEprom des uC schreiben, falls man mal Stromausfall hat. Wolfgang schrieb: > Wo (außer ProtoCentral) und zu welchem Preis? Stimmt, Du hast Recht. Die sind mir immer um die Ohren geflogen als ich mal vor einiger Zeit nach FDC1004 gesucht hatte. Er waren immer die gleichen. > Da scheint ein kleiner uC, der am RaspPi hängt, nicht unattraktiv. Sehe ich genauso, aber der TO will/kann das ja nicht.
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Bernd L. schrieb: > Dann wäre die Frage, wie ich aus meiner Gleichspannung eine > Wechselspannung erzeuge. Ist das nicht hochgradig ineffektiv? Das ist mit einem einfachen RC- oder LC-Generator recht einfach. Ich bevorzuge bei so etwas einen LC-Generator. Ein Colpittsgenerator ist beispielsweise recht gut für so etwas geeignet. Setzt man an Stelle der Spule einen kleinen Transformator ein, dann kann man über die 2. Wicklung die Wechselspannung potentialfrei auskoppeln und direkt auf eine Brücke geben. Von der Brücke geht es dann zur Auswerteschaltung. Die Brücke gleicht man entweder bei Trockenheit oder bei maximaler Feuchte auf 0 ab. Sobald sich der Feuchtewert in der Erde ändert wird die Brücke verstimm und man bekommt ein Ausgangesignal, das man auswerten kann.
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Bernd L. schrieb: > Und wenn oben schon erwähnt wurde, das die Durchwurzelung der Erde eine > kapazitive Messung driften lässt Deshalb ja resistive Messung. Solange man da Wechselspannung benutzt und die auch nur zur Messung anlegt halten die Elektroden ewig - Deine Kupferdachrinne oder Zinkdachrinne gammelt doch auch nicht weg. Ich habe Dir mal meine Füllstandswächterschaltung mit angehangen. Die funktioniert zwar kapazitiv, ist aber ganz schnell auf Widerstandsmessung umgebaut. Kurz zur Funktion: Q1 bildet mit der Primärspule des TRafos und den Kondensatoren C1/C2 einen Colpittsoszillator (Spule und die 2 C's sind frequenzbestimmend). Die Sekundärspule des Trafos speist die Brückenschaltung aus C5, C8||C6, R4 und R5. C5 ist bei mir der Messkondensator (Kupferrohr mit im Inneren gespannten Draht). Ersetze den Kondrensator C5 durch 2 Messelektroden und die Kondensatoren C8/C6 durch einen Widerstand. Damit ist es eine reiner Widerstandsbrücke. Die gleichst Du mit R4 am gewünschten Punkt (feucht oder trocken) auf 0 ab. Die Brückenspannung wird über C7 ausgekoppelt und mit dem OPV IC1A verstärkt. Der 2. OPV richtet die Wechselspannung gleich, so daß an X1-3 eine Gleichspannung ansteht die bei mir mit einer 12stelligen LEG-Kette angezeigt wird. Man kann die Spannung aber auch anderweitig auswerten, z.B. mit einem Schwellwertschalter. Das nur mal so als Anregung. Ab der Brücke kannst Du die Schaltung auch komplett anders machen und DEinen Bedürfnissen anpassen.
Bernd L. schrieb: > Ich habe es mit den fertigen Sensoren ja schon seit mehreren Monaten am > laufen. Die stecken aber halt nur ca. 6cm tief in der Erde, wobei meine > Versuchsaufbau ca. 25cm Kübeltiefe hat. Mit 2 Drahtelektroden bist Du da aber flexibel. Die kannst Du ja so lang machen wie Dein Topf hoch ist. Dann kannst Du ja auch am Rand mehrere Elektroden verteilen, die Du entsprechend zusammenschaltest, so das Du am Ende eher flächige Elektroden hast.
@Bernd L. >Resistive Messung scheidet aus, ich will meine Pflanzen keiner >Elektrolyse aussetzen und die gammeln ja auch weg. Bist Du Dir sicher? Natürlich, wenn Du die Teile im Dauerbetrieb betreibst um in Nanosekundenschnelle die Wassertröpfchen zielgenau zu verteilen, wirst Du da nicht herumkommen. Auch im Falle von Sturm und praller Sonne, kann sich in kürzester Zeit etwas ändern... Wie sieht es aber aus, wenn Du die Messung in sinnvollen Abständen (Stündlich oder noch länger) durchführst? Das schont auch die Ressourcen (oft Batterien). Die Messung selbst ist ja auch in Bruchteilen von Sekunden durchgeführt. Da die Ströme ja im unteren Kiloamperebereich (0,00000x KA) liegen ist auch zyklisches Umpolen machbar.
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Ich habe grade mal die kapazitive Messung an einem 19cm Plastiktopf ausprobiert. Auf dem einen Bild zwei Streifen Alufolie 6x15 cm, ein Stück Lautsprecherkabel, Enden an einer Seite auf 6-7cm abisoliert, auf der anderen kurz. Auf 2. Bild mit 5cm Klebeband auf beiden Seiten des Topfes befestigt, abisolierte Kabelenden außen mit festgeklebt. Das Kabel sollte nicht wie auf dem Bild komplett in Einzeladern auseinandergetrennt werden, sondern nur ab da, wo es am Topf anliegt, damit sich die Kapazität nicht durch gegenseitige Lageveränderung ändert. Die Messung habe ich mit meinem nanoVNA über Resonanzmessung mit einer Spule durchgeführt, letztlich mit einer anderen als der abgebildeten. So wie der Topf vom Balkon kam, habe ich eine Resonanzfrequenz von 975kHz gemessen, das ergibt knapp 81pF Kapazität bei 0.33mH Spuleninduktivität. Dann habe ich 1 Liter Wasser reingegossen, dabei sank die Resonanzfrequenz abrupt auf 770kHz, ergibt 129pF und stabilisierte sich nach einigen Minuten bei 900kHz (95pF). Es können also durchaus noch kleinere Kondensatorflächen benutzt werden, je nach Messbereich des verwendeten Chips. Beide angesprochene Chips wären mit dem Unterschied von 48pF, der hier aufgetreten ist, bereits überfordert. Hier werden natürlich die Wurzeln mitgemessen, ist klar. Bei 50cm verdrilltem Draht kommt man auf ähnliche Kapazitätswerte, also vergleichbare Messgenauigkeit, nur wo misst man da? Die Kondensatorflächen bestehen doch aus den beiden einander zugewandten Drahtseiten, und zwischen denen ist erstmal jeweils die Plastikisolation mit ihrer Dielektrizitätskonstante, wo soll denn da noch Wasser oder Erde mit Wasser dazwischenkommen?
Josef L. schrieb: > Jobst Q. schrieb: >> Nach Gewicht > > Hatte ich auch überlegt. Aber die Pflanze atmet ja, verdunstet nicht nur > Wasser, sondern baut einen Teil des Wassers ein, nimmt aber auch CO2 auf > und baut daraus Kohlehydrate auf. Wenn ich im Winter sehe wie schnell > ein Ritterstern wächst, ich glaube, der wird von Tag zu Tag schwerer > statt leichter. Aber nicht bei Trockenheit. Ohne Wasser wächst keine Pflanze, während sie weiterhin Feuchtigkeit abgibt. Also wird sie leichter, wenn sie Wasser nötig hat. Dass man nicht nach absolutem Gewicht schalten sollte, hab ich ja schon geschrieben.
Bernd L. schrieb: > Ich habe die Pflanzen noch nie > gewogen, aber rein vom Gefühl her, wenn ich die Pflanzen im Frühjahr aus > dem Keller wuchte, würde ich mal schätzen, das eine davon samt Topf > schon um die 15-20kg wiegt. frühjahrsbedingt geschnitten, also nicht > "gewachsen". Die Mechanik für die Gewichtsmessung dürfte also > umfangreich und teuer sein. Du kannst dir die ganze Mechanik sparen, wenn du eine digitale Personenwaage nimmst und die Lastzellen an ein HX711-Modul anschließt. Für kleinere Pflanzen reicht auch eine Küchenwaage.
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Oder meint ihr das mit den verdrillten Drähten so? Zwei getrennte Elektroden? Nur jede einzelne mit sich verdrillt, damit die Fläche verdoppelt ist und kein offenes Ende im Topf steckt? Das ist OK, wenn auch die Kapazitätswerte und damit die zu messenden Änderungen viel kleiner sind als bei flächigen Elektroden. Den Abstand würde ich nicht unter 1cm verkleinern, eher mehrere cm. Es geht aber auch Flachbandkabel, alle Enden auf einer Seite zusammengelötet, und das andere Ende entweder irgendwie wasserdicht versiegelt oder aus dem Topf herausstehend.
Josef L. schrieb: > Ich habe grade mal die kapazitive Messung an einem 19cm Plastiktopf > ausprobiert. Auf dem einen Bild zwei Streifen Alufolie 6x15 cm, ein > Stück Lautsprecherkabe .... Kann man sicher so machen, aber wenn ich da an einen schönen Tontopf außen Alufolie dran pappe dann sieht das sicher nicht so toll aus. Mit dem Nano ist das sicher auch auswertbar, aber das halte ich für eine Bestimmung Blumentopf ausreichend feucht/zu trocken für etwas zu oversized. Ich dnke mal der Bernd will eine einfache Möglickeit haben, die ihm signalisiert das er wieder mal Gießen muß, also letzendlich eine ja/nein Aussage. Letztendlich reicht ihm am Ausgang der von mir vorgeschlagenen Brücke ein einfacher Komperator, der einfach nur umschaltet wenn es zu trocken wird. Ich habe da bei mir etwas mehr Aufwand getrieben, da ich am Ausgang ca. 0..3V brauchte um die LED-Kette vernünftig ansteuern zu können. Am Ausgang der Brücke ne Diode und ein nachgeschalteter Komperator dürften bei Bern völlig reichen.
Zeno schrieb: > aber das halte ich für eine > Bestimmung Blumentopf ausreichend feucht/zu trocken für etwas zu > oversized. Zeno, ich will doch nicht dass Bernd ein nanoVNA einsetzt: Ich habe halt grade kein anderes Messgerät mit dem ich die Kapazizät des Blumentopfkondensators bestimmen kann. Hätte ich weggelassen, wie ich gemessen habe, wäre vielleicht die Frage danach aufgekommen. Wichtig ist mir dass rauskam, dass die Kapazitätsvariation da ist und mehr als man eigentlich braucht, auch mit ca. 15 cm Abstand zwischen den Elektroden und auch von außerhalb des Topfes. Wenn der in einem Übertopf steckt sieht man es eh nicht. Bernd will ja offenbar experimentieren, mit dem Ziel, mögliche Nebeneffekte wie Pflanzenwachstum, Mineraliengehalt des Wassers usw zu minimieren. Eine Befestigung der Elektroden außen würde Verschiebungen durchs Wachstum ausschließen, es sei denn, der Topf bläht sich auf.
Josef L. schrieb: > Oder meint ihr das mit den verdrillten Drähten so? Ich hab es nicht so gemeint. Verdrillen darf man natürlich erst an der Meßstelle, sonst kommen o.a. Chips nicht mehr mit. Alternativ 240 Ohm Antennen kabel. Dort liegen die Leiter weiter auseinander. Die Messung mit einem uC direkt schafft das ab 50pF locker. Da hast Du nach oben faktisch keine Grenze. Ab 100pF würde ich es nur so machen. Josef L. schrieb: > Eine Befestigung der > Elektroden außen würde Verschiebungen durchs Wachstum ausschließen, es > sei denn, der Topf bläht sich auf. Leute, reitet doch nicht immer auf der langfristigen Verschiebung herum. Das kann man doch prima mit der SW korrigieren. Man muß dann halt etwas mehr machen als einfach nur einen Grenzwert abzufragen.
Andreas B. schrieb: > Das kann man doch prima mit der SW korrigieren. Also unbedingt ein Rechenzentrum einsetzen, um festzustellen ob es für die Blume noch feucht genug ist - geht's noch.
Zeno schrieb: > Also unbedingt ein Rechenzentrum einsetzen, um festzustellen ob es für > die Blume noch feucht genug ist - geht's noch. Für so etwas reicht ein Microcontroller, der sich bei der Kapazitätsmessung sowieso langweilt. Das läuft auf einen gleitenden Mittelwert mit den Grenzwerten der Messungen heraus. Und danach langweilt sich der arme Controller immer noch.
Zeno schrieb: > geht's noch So ist das halt heute :-) TV geht nicht mehr ohne µP, Mikrowelle, Kaffemaschine, Armbanduhr, Telefon, Kamera alle nicht, Auto schon gar nicht, aber auch (siehe andere Threads) Rasierer und Akkuladegeräte, Lötstationen,... warum nicht Blumentöpfe? Kann man den Chip gleich mit verbauen, Messung per Funk. Funkgiessstation, wie Funkwetterstation.
Andreas B. schrieb: > Für so etwas reicht ein Microcontroller, der sich bei der > Kapazitätsmessung sowieso langweilt. Das läuft auf einen gleitenden > Mittelwert mit den Grenzwerten der Messungen heraus. Und danach > langweilt sich der arme Controller immer noch. Genau so etwas nennt man in diesem Fall mit Kanonen auf Spatzen schießen. Das man viele Sachen auch ganz ohne µC lösen kann, um die gewünschte Information zu bekommen, scheint einigen hier nicht in den Kopf zu gehen. Für die gewünschte Funktion reicht normalerweise der Finger aus den man in die Erde steckt.
Zeno schrieb: > Für die gewünschte Funktion reicht normalerweise der Finger aus > den man in die Erde steckt. Bei Abwesenheit geht das nicht durch Dritte. Zeno schrieb: > Das man viele Sachen auch ganz ohne µC lösen kann, Zum Beispiel so: Dieter schrieb: > biologische Sensoren Zum Beispiel das Biegen der Lamellen von Tannenzäpfchen.
Zitat von Bernd L. aus dem Eröffnungsbeitrag: > Meine Idee wäre den Blumentopf aussenrum mit z.B. Alufolie auszukleiden > (SHLD) und einen Metallstab in die (mehr oder weniger) Mitte zu stecken > (CIN1). Also im Prinzip den ganzen Topf zu einem Kondensator zu machen. Das ähnelt meinem Vorschlag, wobei der Metallstab aber isoliert sein muss, sonst wirkt der ganze Erdklumpen als innerer Belag, und nur die Topfwand als Isolator, und das bei Ton/unglasierter Keramik auch nicht zuverlässig! OK, Bernd hat uns noch nicht verraten wie groß seine Plantage ist. Ob es 1 wertvolle Pflanze ist die täglich 3x Futter braucht, der Wintergarten für 3 Monate während seine Überwinterung auf den Seychellen oder Vaters Gärtnerei (27 Gewächshäuser), die er ein bißchen aufmöbeln will. Je nachdem reicht täglich ein Blick auf den Tannenzapfen, oder eben doch eine elektronische Lösung. btw, kann man aus dem Tannenzapfen nicht doch einen bioelektronischen Sensor machen? Lichtschranke? Relaiskontakt? Widerstandsmessung? Und wo soll der angebracht werden (ernsthaft!)? Mit dem Hinterteil in der Erde? Oder ganz in der Erde und ab und zu rausziehen und gucken? Oder nur über den Topf hängen und Luftfeuchtigkeit in 5cm Höhe messen? Mir würde das genügen.
Habe jetzt alles da oben nur überschlagen, aber Widerstandsmessung macht keinen Sinn. Weil die Salze von dem Dünger und Feuchtigkeit keine genaue Messergebnisse bringen. Und die Wurzeln der Pflanze sind unberechenbar. Die wickeln sich und wachsen auch mal um die Elektroden. Kapazitätsmessung? Da müsste man jeden Topf abgleichen, aber interessant. Selbst die blöden Wasserstandsanzeiger für Hydrokultur versagen immer. Ich habe da glaube ich schon 2 Lebensjahre mit dem Thema versaut. Ich bleibe aber an dem Thema drann. Ist interessant. Thomas B.
Thomas B. schrieb: > Selbst die blöden Wasserstandsanzeiger für Hydrokultur versagen immer. Yepp. Sieht im Prospekt Toll aus, ist aber am Ende eine große Geldverschwendung. Seramis ist noch schlimmer.
Thomas B. schrieb: > aber Widerstandsmessung macht keinen Sinn. Funktioniert aber - selbst schon vor vielen Jahren gemacht. Diente damals zur überwachung eines ganzen Gewächshauses mit vielen wertvollen Kakteen.
Zeno schrieb: > Kakteen. Kakteen sind nicht so empfindlich, wenn das Gießen durch Messfehler eine Woche ausfallen sollte.
Dieter schrieb: > Kakteen sind nicht so empfindlich, wenn das Gießen durch Messfehler eine > Woche ausfallen sollte. Zeigt mir das Du keine Ahnung hast, da gibt es solche und solche. Und schon mal darüber nachgedacht das es auch den anderen Fall geben könnte - zu naß. Der für den ich ich das seinerzeit gebaut habe wird schon gewußt haben warum er ein solches Gerät braucht. Letzendlich ist es mir aber egal, probiert es ruhig kapazitiv, wenn das nicht richtig funktioniert könnt ihr dann ja gern das Tannenzäpfchen nehmen und wenn er das dann mal verpasst hat die Biegung des Tannenzäpfchens zu erfassen, wird er sehr schnell wieder bei der einfachen aber recht zuverlässigen resistiven Methode sein. Man muß es nur richtig machen und dann funktioniert das auch. Ich weis das es so bestens funktioniert, es darf aber jeder gern eigene ERfahrungen sammeln.
Der resistive Fühler könnte auch ein simpler Sensor, wie der HOS 11 gewesen sein. Die Sensoren sind eigentlich günstig: https://www.robotshop.com/de/de/temperatur-feuchtigkeitssensoren.html https://www.robotshop.com/de/de/seeedstudio-boden-feuchtigkeitssensor.html Das Tannenzäpfchen hatte Kontakte betätigt um direkt ein Relais zu schalten oder über einen kleinen Schalttransistor auf ein Relais zu gehen. Weil das System träge war wurde dann über eine fest kurze Zeit Wasser zugeführt und gewartet. Wenn nach der Wartezeit es immer noch zu trocken war, wurde noch einmal Wasser zugeführt.
Um mal die neuen Fragen zu beantworten: Es geht mir bei dem Projekt hauptsächlich ums basteln. Ich will es selbst umsetzen und auch möglichst verstehen wie es funktioniert. Zudem möchte ich die Messwerte sammeln, visualisieren und ggf. analysieren. Da hängen auch noch andere Sensoren dran und ich will z.B. am Ende sehen können, wie der Wasserverbrauch mit der Temperatur oder sogar Sonneneinstrahlung korreliert oder wie es sich verhält wenn man öfter kleinere Mengen geißt statt weniger oft größere Mengen. Wenn ich nur meine Pflanzen gegossen haben wollte, würde ich mir eine Fertiglösung kaufen. Auch wenn man es am Gewicht messen kann, indem man z.B. die Gewichtsänderung betrachtet, taugt das nicht, denn ich will meine Pflanzen erst nicht komplett austrockenen lassen, bevor ich wieder gieße. Der Endgültige Einsatzzweck ist für meine Baumtomaten gedacht (sind Zierpflanzen, haben nicht wirklich was mit Tomaten zu tun). Wie gesagt, Kübel mit bis zu 40cm Durchmesser, daraus kann man ja wohl schon schließen, das das keine kleinen Zimmerpflanzen sind. Im Frühjahr werden die zurückgeschnitten auf ihre Stämme rausgestellt und werden über den Sommer dann durchaus 3-4m hoch, sehr voluminös und mit riesen Blättern. Und brauchen sehr viel Wasser. An heißen Sommertagen hängen die Blätter morgens schon runter und ich gieße ca. 5l pro Pflanze. Wenn ich Nachmittags aus der Arbeit zurückkomme, hängen die Blätter schon wieder und ich gieße nochmal 5l. Das soll die Anlage verhindern, die gießt die Pflanzen auch, wenn ich eben nicht da bin und soll idealerweise sogar den Wasserverbrauch senken, indem eben dann gegossen wird, wenn benötigt, statt immer wenn ich da bin soviel wie geht. Praktischer Nebeneffekt: Es gießt halt auch, wenn ich mal mehrere Tage beruflich unterwegs bin oder im Urlaub und ich muss nicht immer darauf hoffen, das einer meiner Nachbarn das übernimmt. Gemessen, ausgewertet und gesteuert wird das ganze von einem Raspberry Pi. Der reicht dafür mehr als aus, selbst wenn da noch der Webserver mit grafischer Darstellung, wie man oben am Screenshot sieht, mit drauf läuft. Die Feuchtigkeitsmessung, Pumpe und Ventile sind dabei mit dem Raspi verkabelt, an der Stelle wird nichts gefunkt. Das System läuft ja mit den fertigen Sensoren auch schon und dabei habe ich eben obige Probleme festgestellt. Das will ich jetzt wenn möglich irgendwie verbessern. Wie das ganze aussieht, spielt erstmal überhaupt keine Rolle. Darum kümmere ich mich, wenn sich eine Lösung als tauglich erwiesen hat. Da finden sich dann schon Möglichkeiten. Zur Not drucke ich mir einen Doppelwandigen Topf selbst. Es ist auch kein Problem wenn ich jeden Sensor extra einpegeln muss, das lässt sich recht einfach über die Software lösen. Die Software ist für mich kein Problem, ich bin eh Softwareentwickler. Die Elektrik/Elektronik ist für mich allerdings weitgehend Neuland. Entsprechend ist die Frage hier "nur", wie ich eine kapazitive Messung zur Feuchtigkeitsbestimmung über ein entsprechend großes Volumen hinkriege. Vorschläge zu ganz anderen Messmethoden nehme ich natürlich auch gerne an, aber sie müssen natürlich trotzdem zielführend sein. Das eine resistive Messung oder eine Gewichtsmessung das nicht wirklich ist, wurde ja bereits mehrfach erklärt.
Wie wäre es mit solchen Pflanzen: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Tomoffel Dann hättest Du außerdem noch Tomaten und Kartoffeln zum Essen. Was passiert bei Stromausfall und wenn der Raspi ausfallen sollte? Als Hobbybastelei kannst Du das ruhig alles probieren.
Dieter schrieb: > Wie wäre es mit solchen Pflanzen: > https://de.m.wikipedia.org/wiki/Tomoffel > > Dann hättest Du außerdem noch Tomaten und Kartoffeln zum Essen. Wie wäre es, wenn du aufhörst den Thread mit sinnlosen Antworten vollzuspammen. > Was passiert bei Stromausfall und wenn der Raspi ausfallen sollte? Das ist hier nicht die Frage und nicht dein Problem. > Als Hobbybastelei kannst Du das ruhig alles probieren. Das ist es ja auch.
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Ich habe mir die von Dieter genannten Sensoren mal angesehen ( https://www.robotshop.com/de/de/seeedstudio-boden-feuchtigkeitssensor.html ). Das Prinzip ist wie in http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=118265&page=0&category=all&order=time dort allerdings falsch beschrieben. Es ist keine Reichenschaltung zweier Kondensatoren, sondern eben nur ein Kondensator mit nebeneinander liegenden Elektroden, und das elektrische Feld geht beiderseits in bogenförmigen Linien von einer zur anderen Elektrode, und zwar durch die feuchte Erde, die das Dieelektrikum bildet. Der Elektrodenabstand ist also etwa Mittenabstand der Elektroden mal Pi/2, aber es wirkt sowohl Vorder als auch Rückseite jeweils als Kondensator, man hat also den doppelten Kapazitätswert. Fläche = Fläche der Einzelelektrode, Abstand etwa Mittenabstand * 0.75. Setzt man den Sensor an die Außenwand, ist auf der einen Seite natürlich keine Erde, nur Plastik oder Keramik, also ein konstanter Wert.
Kennst du diese Systeme, ganz ohne Strom? https://www.amazon.de/Blumat-Wasserspender-f%C3%BCr-Zimmerpflanzen-St%C3%BCck/dp/B073S595ZW Ich habe es selbst nicht ausprobiert, aber dach dem was ich gelesen haben sollen sie gut funktionieren. Du bräuchtest dazu nur noch einen Bottich Wasser, denn du ggf. automatisch nachfüllst.
Bernd L. schrieb: > Das eine > resistive Messung oder eine Gewichtsmessung das nicht wirklich ist, > wurde ja bereits mehrfach erklärt. Das schließt Du aus dem Billigkram den Du bisher verwendet hast bzw. den Meinungen einigiger Leute hier, die zwar gescheit schwätzen aber praktisch nichts vorzuweisen haben. Einzig Josef hat es mal praktisch probiert und gezeigt das es prinzipiell möglich ist. Ob es dann aber alltagstauglich und zuverlässig funktioniert ist mit dem Experiment noch nicht gesagt. Ich habe mir die Schaltung von so einem Sensor mal angeschaut, das kann auf Dauer nicht funktionieren, weil das Ding mit Gleichstrom betrieben wird und dann vergammeln halt die Elektroden. Schau Dir einfach mal Josef's Test an (Beitrag "Re: Kapazität messen"). Da sind zwischen Trocken und gewässert gerade mal 15pF, wenn man die Spitze mit 50pF direkt nach dem Wässern mal nicht berücksichtigt. Bedeutet Du bekommst auswertbar vielleicht 20pF hin. Was Du da dann auflösen mußt hängt davon ab wie genau Du es haben willst, aber es ist auf alle Fälle sehr sportlich. Hinzu kommt, das sich das Dielektrikum ständig verändert, d.h. Du wirst bei gleicher Durchfeuchtung des Bodens unterschiedliche Kapazitätswerte haben. Ein weiterer Meßfehler wird dadurch zustande kommen, das die Feuchtigkeit nicht homogen im Boden verteilt ist und Du damit auch immer unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten hast. Natürlich ist dieser Einfluß auch bei resistiver Messung vorhanden, allerdings mit dem Unterschied, das Du durch den mechanischen Aufbau des Fühlers relativ genau festlegen kannst wie und wo (Einstecktiefe/Abstand der Elektroden) Du mißt, so das Du am Ende reproduzierbarere Messungen bekommst. Aber probiere es ruhig selbst aus. Kann ja sein das Du eine praktikable kapazitive Lösung findest. Ich befürchte aber Du wirst schneller wieder bei der resistiven Methode sein als Dir lieb ist. Kannst ja hier https://shop.stepsystems.de/bodenfeuchte/tdr-150.html wie man so etwas professionell macht und da lese ich in der Produktbeschreibung:" Entwickelt auf der Basis der bewährten TDR-Methode, misst das Gerät die Bodenfeuchte über dem gesamten Spektrum der Bodenfeuchte-Bedingungen. - Messung von EC (Elektrische Leitfähigkeit)" Der Großteil der professionellen Bodenfeuchtegeräte funktioniert über die Bestimmung des Leitwertes - wird schon einen Grund haben warum man das so macht.
Zeno schrieb: > Der Großteil der professionellen Bodenfeuchtegeräte funktioniert über > die Bestimmung des Leitwertes - wird schon einen Grund haben warum man > das so macht. ich dachte das macht man mit Tensiometern. Zum kapazitiven Messen hatte ich auch einen Sensor gebaut und viel herumprobiert, die Theorie folgt da nicht so richtig der Praxis. Letztendlich reichte ein hauchdünner Feuchtigkeitsfilm auf dem Sensor um 'genug Wasser' zu melden. Kapazitäten mit µC messen ist nicht schwierig, es reicht aber nicht. Beitrag "YACMS - noch ein kapazitiver Feuchtigkeitssensor" Besser sollte der hier sein: https://wemakethings.net/chirp/ oder noch besser der Xiaomi Flower Care (der auf dem chirp basieren könnte). Für den Xiamoi gibt es auch Anbindungen an Homeautomation Systeme, hat nur mit BLE eine relativ geringe Reichweite.
Johannes S. schrieb: > ich dachte das macht man mit Tensiometern. Schrieb ich schon zweimal (ich kannte nur den Namen nicht), aber ich werde hier ignoriert.
ja, ich wollte eigentlich auch nichts mehr zu dem Thema schreiben, das wurde hier schon oft genug aufgewärmt. Aber nur weil ein TDR Gerät 945 € kostet muss es ja nicht gleich professionell sein, das behaupten die in QVC TV auch immer :) Da müssten die Elektroden schon aus Gold sein.
Zeno schrieb: > Bedeutet Du > bekommst auswertbar vielleicht 20pF hin. Was Du da dann auflösen mußt > hängt davon ab wie genau Du es haben willst, aber es ist auf alle Fälle > sehr sportlich. Nö, 20pF ist Kinderkram. Der AD7745 macht max. 4pF und hat dabei eine 24Bit Auflösung mit 4fF Genauigkeit. Du wirst die Kapazität für diesen Chip also eher noch verringern müssen. Der FDC1004 macht max 13pF. Das käme hier noch eher hin. Komm mal langsam im 21. Jahrhundert an. > allerdings mit dem Unterschied, das Du durch den mechanischen Aufbau des > Fühlers relativ genau festlegen kannst wie und wo (Einstecktiefe/Abstand > der Elektroden) Du mißt, so das Du am Ende reproduzierbarere Messungen > bekommst. Der Unterschied existiert nicht. Die Einflüsse sind ziemlich die gleichen. > Natürlich ist dieser Einfluß auch bei resistiver Messung vorhanden, Und zwar im gleichen Maße wie bei der kapazitiven Messung. Die Methoden nehmen sich in diesem Fall nichts. Die kapazitive Messung hat einfach den Vorteil daß keine metallischen Elektroden in der Erde hängen. Zwar kann man mit Wechselstrommessung die Korrosion vermindern aber nie ganz vermeiden. Leg mal ein beliebiges Metallstück (jetzt mal außer Gold oder Platin ;-) ) in einen Blumentopf und schau Dir das mal 4 Wochen später an.
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Andreas B. schrieb: > Und zwar im gleichen Maße wie bei der kapazitiven Messung. Die Methoden > nehmen sich in diesem Fall nichts. Das kannst Du so beurteilen? Es wird schon einen Grund haben warum ein Großteil der Hersteller von Bodenfeuchtemessgeräten auf Leitfähigkeitsmessung setzt - aber die sind wahrscheinlich auch noch nicht im 21.Jahrhundert angekommen und sollten sich mal bei Dir erkundigen wie man so etwas richtig macht. Johannes S. schrieb: > Aber nur weil ein TDR Gerät 945 € kostet muss es ja nicht gleich > professionell sein, das behaupten die in QVC TV auch immer :) Ach ne - ab wann wird es denn bei Dir professionell? Bzw. was sind denn Deine Kriterien für professionell? Die Firma Stepsystems (Hersteller des von mir genannten Gerätes) verdient mit Boden-, Luft- und Wasseranalysesystemen ihre Brötchen. Die machen das recht erfolgreich seit 2003, da gehe ich mal davon aus das die schon wissen was sie tun. >Da müssten > die Elektroden schon aus Gold sein. Nö müssen sie nicht.
Zeno schrieb: > Das kannst Du so beurteilen? Ja, kann ich weil sowohl Kapazität als auch die Leitfähigkeit indirekte Messmethoden für den Wassergehalt der Erde sind. Leitfähigkeit ist halt billiger zu machen, wenn man keinen Wechselstrom verwendet. Wenn man es richtig macht, bin ich mir da nicht mehr so sicher. Mal was zum lesen: http://www.laimburg.it/en/projects-publications/publications.asp?somepubl_action=300&somepubl_image_id=184041 Der kapazitiven Messung werden zwar hohe Kosten zugeschrieben, aber dieser Unterschied dürfte beim Selbstbau weitgehend verchwinden.
Andreas B. schrieb: > Ja, kann ich weil sowohl Kapazität als auch die Leitfähigkeit indirekte > Messmethoden für den Wassergehalt der Erde sind. Was Du so alles kannst. Es sind 2 völlig unterschiedliche Messmethoden und nur weil beide die Gemeinsamkeit haben den Feuchtegehalt indirekt zu bestimmen, gelten für beide die gleichen Fehlereinflüsse? Träum weiter! Andreas B. schrieb: > Leitfähigkeit ist halt billiger zu machen, wenn man keinen Wechselstrom > verwendet. Ich habe nie davon gesprochen Gleichstrom zu verwenden. Andreas B. schrieb: > Der kapazitiven Messung werden zwar hohe Kosten zugeschrieben, aber > dieser Unterschied dürfte beim Selbstbau weitgehend verchwinden. Warum sollte es bei Selbstbau günstiger sein - das erkläre mal. Andreas B. schrieb: > http://www.laimburg.it/en/projects-publications/publications.asp?somepubl_action=300&somepubl_image_id=184041 Dann lese Dir mal das Dokument durch. Man lese insbesondere auf Seite 4 (=Seite 148 des offensichtlich auszugsweise dargestellten Gesamtdokumentes) den letzten Absatz, sowie den 1. Absatz auf der Folgeseite. Dort steht auszugweise "Verschiedene Störungen der Bodenmatrix (insbesondere Luftspalten) können die Messwerte fälschen. Auch der Salzgehalt und die Temperatur des Bodens haben einen Einfluss auf die Messgenauigkeit ..." und weiter "Für genaue, absolute Werte des Wassergehaltes wäre eine bodenspezifische Kalibrierung (Eichung) der Sensoren notwendig.". Ist offenbar doch nicht so ganz trivial wie Du es hier versuchst darzustellen.
Josef L. schrieb: > Setzt man den Sensor an die Außenwand, ist auf der einen Seite natürlich > keine Erde, nur Plastik oder Keramik, also ein konstanter Wert. Solche Sensoren muss man deshalb geeignet positionieren. Als Abstandshalter empfiehlt sich echte unlackierte Tonstueckchen zu verwenden oder Blaehtonsteinchen. Deren Wassergehalt schwankt mit der Feuchte ebenfalls. Reagieren aber traege auf zugefuehrtes Wasser.
Wenn Du drei einzelne Sensoren in einen Topf plazieren wuerdest, koenntest Du einen Ringoszillator aufbauen. Die Frequenz koennte dann ueber einen GPIO Eingang des Raspi ausgewertet werden.
@Dieter Das mit dem Ringoszillator ist als Scherz ein ganz netter Versuch, da Kondensatoren keine aktiven Elemente sind :-) Aber ich finde interessant, was externe Sensoren so alles messen können, siehe Fieberthermometer, Fingerclip für Puls und Sauerstoffsättigung des Blutes usw., das muss sich doch auch jeweils aktuell kalibrieren? Wenn das optische Signal heißt "hängende lappige Blätter" ==> "Bewässern nötig", kann man nicht auch einen Clip für ein Blatt entwickeln? Blattkondensator?
Josef L. schrieb: > Wenn > das optische Signal heißt "hängende lappige Blätter" ==> "Bewässern > nötig", kann man nicht auch einen Clip für ein Blatt entwickeln? > Blattkondensator? Lustige Idee, aber wenn die Blätter erstmal hängen, will ich eigentlich schon gegossen haben. ;) Die neun Links muss ich mir erst noch genauer angucken. Was ich mich aber frage ist, wenn die Befürchtung hier ist, das die Kapazitätsänderung mit Kondensatorflächen von 20x20cm und ähnlich zu klein wäre um sie sinnvoll messen zu können, wie zur Hölle misst dann der Fertigsensor mit seinen zwei Schleifchen auf gerade mal 6x2cm überhaupt irgendwas? Die Sensoren tun ja. Sind auch bei weitem genau genug für mich. Sie vergammeln halt nur und messen nur sehr lokal. Für einen 10cm Topf sind die aber völlig ausreichend.
Bernd L. schrieb: > Kondensatorflächen von 20x20cm und ähnlich zu > klein wäre um sie sinnvoll messen zu können Nein, das hats du wohl falsch interpretiert. Die Kapazitätsänderung ist zu groß, d.h. der A/D-Wandler mit seinen 24bit würde einen Überlauf bekommen. Ich hatte 6x15cm² in etwa 15cm Abstand, das war schon zuviel. Ein Sensor mit 6x2cm² wirkt wie maximal 6x1cm² in 1-2cm Abstand, das ist etwa die Hälfte, misst aber eben nur lokal um den Sensor rum, während meine Messung quer durch den ganzen Topf ging. Nur mit isolierten Drähten statt käuflicher Sensoren ist die Fläche je nach Drahtdurchmesser und -länge 10-100x niedriger, aber die 24bit reichen dicke, dass man damit auch vernünftige Messergebnisse erzielt. Variationsmöglichkeiten gibt es da viele. Einsparmöglichkeiten auch.
Josef L. schrieb: > @Dieter > Das mit dem Ringoszillator ist als Scherz ein ganz netter Versuch, da > Kondensatoren keine aktiven Elemente sind :-) Ein symmetrisches zweidrähtiges Antennenkabel liegt so bei 10...30 pF/m. Im Wasser eingetaucht liegt dieser bei 0,7...2nF. Die Leitung wird natürlich als Kondensator verwendet, wie in folgender Ringoszillatorschaltung: http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender08/Kalender08.htm#_Toc197001470
Bernd L. schrieb: > Auch wenn man es am Gewicht messen kann, indem man z.B. die > Gewichtsänderung betrachtet, taugt das nicht, denn ich will meine > Pflanzen erst nicht komplett austrockenen lassen, bevor ich wieder > gieße. Mit jedem Tropfen Wasser, dass die Pflanze verdunstet, verringert sich das Gewicht, nicht erst, wenn sie am Austrocknen ist. Das Rauf und Runter im Gewicht ist zu nahezu 100% auf den Wassergehalt zurückzuführen. Der Zuwachs im Trockengewicht pro Tag liegt maximal bei einigen Gramm, was ist das gegenüber den 10 Kilo Wasser, die du der Pflanze manchmal täglich verabreichst? Bernd L. schrieb: > Zudem > möchte ich die Messwerte sammeln, visualisieren und ggf. analysieren. Da > hängen auch noch andere Sensoren dran und ich will z.B. am Ende sehen > können, wie der Wasserverbrauch mit der Temperatur oder sogar > Sonneneinstrahlung korreliert oder wie es sich verhält wenn man öfter > kleinere Mengen geißt statt weniger oft größere Mengen. Gerade, wenn du das analysieren willst, empfehle ich dir, das Gewicht und seine Änderungen mit aufzuzeichnen. Du wirst feststellen, dass es mit dem Wasserverbrauch weit besser korreliert als Kapazitäts- oder Leitfähigkeitsmessungen. Die haben weiterhin ihre Berechtigung für die Feuchte im Boden, aber für Pflanzen in Behältern halte ich die Gewichtsmethode für zuverlässiger, einfacher und dauerhafter. Außerdem ist sie sogar für elektrosensible Pflanzen geeignet ;-)
Jobst Q. schrieb: > Der Zuwachs im Trockengewicht pro Tag liegt maximal bei > einigen Gramm, was ist das gegenüber den 10 Kilo Wasser, die du der > Pflanze manchmal täglich verabreichst? Das glaube ich a) nicht und b) woher weiß ich das Trockengewicht? > Gerade, wenn du das analysieren willst, empfehle ich dir, das Gewicht > und seine Änderungen mit aufzuzeichnen. Wie ich schon sagte: Den Ansatz finde ich durchaus interessant, glaube aber nicht, das das für eine Bewässerung taugt. Das Zeug schießt regelrecht aus, wenn es mal wächst. Ich ziehe eine Gewichtsmessung aber rein interessehalber durchaus in betracht. Interessant ist das sicherlich. Vielleicht ergibt sich ja dann auch doch was daraus. Wie ich schon sagte: Ich will auch experimentieren. Ich wüsste nur gern, ob meine Ideen ansatzweise machbar sind, oder ob ich auf dem komplett falschen Dampfer bin. Und wenns nicht klappt, klappt halt nicht, aber dann hab ichs wenigstens ausprobiert.
Bernd L. schrieb: > Jobst Q. schrieb: >> Der Zuwachs im Trockengewicht pro Tag liegt maximal bei >> einigen Gramm, was ist das gegenüber den 10 Kilo Wasser, die du der >> Pflanze manchmal täglich verabreichst? > Das glaube ich a) nicht und b) woher weiß ich das Trockengewicht? Du brauchst das Trockengewicht nicht zu wissen. Du musst nur den Maximalwert ermitteln, der kurz nach dem Gießen sein wird. Die Differenz zwischen Maximalwert und aktuellem Gewicht sagt dir dann ziemlich genau wieviel Wasser seitdem verdunstet ist. Der Zuwachs steckt ja jeweils im Maximalgewicht.
Jobst Q. schrieb: > Du brauchst das Trockengewicht nicht zu wissen. Du musst nur den > Maximalwert ermitteln, der kurz nach dem Gießen sein wird. Die Differenz > zwischen Maximalwert und aktuellem Gewicht sagt dir dann ziemlich genau > wieviel Wasser seitdem verdunstet ist. Der Zuwachs steckt ja jeweils im > Maximalgewicht. Das ist die simpelste Variante. Ich weiß aber nicht wieviel Wasser die Pflanze aufgenommen hat, also wieviel Wasser nichtmehr im "Messbereich" zugegen ist, aber immernoch mitgewogen wird. Ich will aber nicht messen, wann die ganze Pflanze schon ausgetrocknet ist, sondern wann die Erde eine gewisse Trockenheit erreicht hat. Angesichts des reinen Volumens der Pflanze, wie oben schonmal beschrieben, und der Tatsache das sie an heißen Sommertagen schon nach wenigen Stunden die Flügel hängen lässt und des doch rapiden Wachstums der Pflanze (was übers Gewicht erfasst, eben wohl auch recht interessant wäre), geht da wohl einiges an Wasser weg, auch durch die Verdunstung über die Pflanze selbst. Ich will aber nicht erst gießen, wenn die Flügen schon hängen, sondern vorher. Das Gewicht ab dem ich wieder gießen müsste, dürfte also locker täglich steigen. Und genau das, wieviel es in welchem Zeitraum steigt, kann ich eben so nicht ermitteln. Wie gesagt, durchaus auch interessant zu ermitteln, wieviel die Pflanze so an Gewicht zulegt. Was aber wegen der Wasserzugabe auch wieder schwierig wird. Das Gewicht nach dem Gießen dürfte weit sinken, eben weil die Pflanze dann auch welk wird. Und dann weiß ich nicht, wieviel Wasser noch in der Erde ist und wieviel durch die Pflanze selbst verdunstet ist. Und selbst das driftet noch stark. Im Endeffekt müsste ich dazu das Gewicht UND den Wassergehalt (in der Erde) messen. Andererseits konnte ich die gegossene Menge messen (was ich aktuell nicht tue, aber immerhin über die theoretische Förderleistung der Pumpe + Förderzeit zumindest grob errechnen könnte). Wenn ich also 5l (=5kg) gieße, wäre das nächste mal gießen fällig, wenn das temporäre Maximalgewicht nach dem Gießen wieder um 5kg gesunken ist. Das sollte sich dann theoretisch eigentlich selbst anpassen. Das andere Problem dabei ist aber: Das geht davon aus, das ich eine gewisse Menge gieße. Dann muss ich aber erstmal ermitteln, wieviel ich denn gießen muss, was eine Erdfeuchtemessung ja implizit eh erfassen würde. So kann ich auch 10l draufhauen, die Messung würde trotzdem funktionieren. Auch wenn 5 von den 10l über oder direkt unten wieder rauslaufen würden.
Zeno schrieb: > Es sind 2 völlig unterschiedliche Messmethoden > und nur weil beide die Gemeinsamkeit haben den Feuchtegehalt indirekt zu > bestimmen, gelten für beide die gleichen Fehlereinflüsse? Nicht die gleichen, aber die Fehler sind sich ähnlich: Salzgehalt, Lufteinschlüsse, Elektrodenform- abstand, Wurzeln, Boden ect. Beide Meßmethoden legen Eigenschaften des Wassers zugrunde, die sehr voneinander abhängen: Leitfähigkeit und ε. > Warum sollte es bei Selbstbau günstiger sein - das erkläre mal. Weil z.B. ein AD7745 oder FDC1004 etwa 6€ kosten und ein OP für Widerstandsmessung eben billiger ist. Ob ich nun 20 oder 25€ für die Bauteile bezahle. dürfte ziemlich wurscht sein. Ein uC, mit dem ich diese Messung ebenfalls machen könnte und gleichzeitig die Korrektur mache, ist für 2€ zu haben. 100pF kann man mit vernünftigen Genauigkeiten easy mit dem uC direkt messen. Zeno schrieb: > und weiter "Für genaue, absolute Werte des > Wassergehaltes wäre eine bodenspezifische Kalibrierung (Eichung) der > Sensoren notwendig.". > Ist offenbar doch nicht so ganz trivial wie Du es hier versuchst > darzustellen. Nö ist es nicht, aber diese Punkte treffen für die Leitfähigkeitsmessung im wesentlichen ebenfalls zu. Und nochmal: Diese Punkte kann man alle locker mit einem uC rausrechnen, indem man sich einen langfristig gleitenden Mittelwert konstruiert. Wenn man sich natürlich nur einen einfachen Schwellwertschalter basteln will und uCs scheut, ist man vermutlich mit der Leitfähigkeits Messung besser bedient.
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Andreas B. schrieb: > Und nochmal: Diese Punkte kann man alle locker mit einem uC rausrechnen, > indem man sich einen langfristig gleitenden Mittelwert konstruiert. Das tue ich auf dem Pi für die Gießbestimmung über die Messwerte ohnehin schon längst. Ich verstehe immernoch nicht, wofür man in dieser Hinsicht einen uC bräuchte. Soweit ich das verstanden habe, kann man mit einem uC z.B. die (Ent)Ladezeiten des Kondensators messen. Das das geht bezweifle ich nicht, aber das ist wieder ein gewisser Grad an Komplexität zusätzlich. Genau das will ich vermeiden, vorallem wenns das ganze auch schon fertig integriert gibt. Dafür bezahle ich dann gerne auch 4€ mehr für den fertigen IC anstelle einem uC.
Am Gewicht orientiere ich mich bei einer kleinen Palme im Büro. Denn bei der Pflanze fühlt sich die Oberfläche der Erde immer staubtrocken an, auch wenn sie reichlich Wasser hat. Wenn ich hingegen warte, bis einzelne Blätter sichtbar trocken werden, ist es zu spät. Diese Blätter wirft die Pflanze binnen weniger Tage immer komplett ab, auch wenn sie zwischenzeitlich wieder gegossen wird. Ihr merkt schon, ich habe keinen grünen Daumen :-) Immerhin lebt die Palme unter meiner Obhut schon 3 Jahre.
Hallo, Stefan ⛄ F. schrieb: > Immerhin lebt die Palme unter meiner Obhut schon 3 Jahre. Ich würde sagen, sie überlebt unter deiner Obhut schon 3 Jahre. rhf
Bernd L. schrieb: > Andreas B. schrieb: >> Und nochmal: Diese Punkte kann man alle locker mit einem uC rausrechnen, >> indem man sich einen langfristig gleitenden Mittelwert konstruiert. > Das tue ich auf dem Pi für die Gießbestimmung über die Messwerte ohnehin > schon längst. Ich verstehe immernoch nicht, wofür man in dieser Hinsicht > einen uC bräuchte. In diesem Fall nicht. Du kannst aber keine Kapazitäten direkt mit dem Pi messen. Dafür ist der zu langsam. Also entweder mit niedriger Gesamtkapazität auskommen (< 13pF bzw 4pF) und einen AD7745 oder FDC1004 via I2C dranhängen oder eben mit einem uC arbeiten, der direkt die Kapazitäten messen kann. Für 4pF wird das ein Problem, aber 100pF und größer gehen damit wunderbar. Ich habe das gerade mit einem ATtiny841 mit 7.4 MHz gemacht und bekomme für 220pF (über 3.3M geladen von 0 bis 1.1V) ca. 220 counts. > Dafür bezahle ich dann gerne auch 4€ mehr für den > fertigen IC anstelle einem uC. Wenn Du einen findest, der Deinen gewünschten Kapazitätsbereich überstreicht und Du den an den Pi anbinden kannst, ist alles gut. Mir fällt adhoc keiner ein, der 100pF und mehr erfasst, aber das heißt nicht viel.
Bernd L. schrieb: > Jobst Q. schrieb: >> Du brauchst das Trockengewicht nicht zu wissen. Du musst nur den >> Maximalwert ermitteln, der kurz nach dem Gießen sein wird. Die Differenz >> zwischen Maximalwert und aktuellem Gewicht sagt dir dann ziemlich genau >> wieviel Wasser seitdem verdunstet ist. Der Zuwachs steckt ja jeweils im >> Maximalgewicht. > Das ist die simpelste Variante. Ich weiß aber nicht wieviel Wasser die > Pflanze aufgenommen hat, also wieviel Wasser nichtmehr im "Messbereich" > zugegen ist, aber immernoch mitgewogen wird. > Ich will aber nicht messen, wann die ganze Pflanze schon ausgetrocknet > ist, sondern wann die Erde eine gewisse Trockenheit erreicht hat. Du gehst von einer Trennung zwischen Pflanze und Erde aus und glaubst, dass nur das Wasser in der Erde von Bedeutung ist fürs Gießen. So ist es aber nicht. Es ist ja nicht die Erde, die Wasser braucht, sondern die Pflanze. Wenn genug Wasser da ist, speichert sie auch Wasser in sich selbst. Sie hat dann interne und externe Wasservorräte. Wassermangel hat sie erst, wenn beides knapp wird. Also ist es völlig unnötig, den Wassergehalt von Erde und Pflanze getrennt zu erfassen.
Andreas B. schrieb: > Zeno schrieb: >> und weiter "Für genaue, absolute Werte des >> Wassergehaltes wäre eine bodenspezifische Kalibrierung (Eichung) der >> Sensoren notwendig.". >> Ist offenbar doch nicht so ganz trivial wie Du es hier versuchst >> darzustellen. > Nö ist es nicht, aber diese Punkte treffen für die Leitfähigkeitsmessung > im wesentlichen ebenfalls zu. Das hatte ich aus dem von Dir verlinkten Beitrag zitiert, soll heißen diese Erkenntnis stammt nicht von mir. Ich gehe mal davon aus das dies von den Autoren nicht ohne Grund im Zusammenhang mit dieser nichtresistiven Methode genannt wurde. Mir aber schon klar das das nicht in Deine Argumentationskette passt. Im Gegensatz zu Dir wissen die Leute, die den Artikel verfasst haben wovon sie sprechen.
Zeno schrieb: > Ich gehe mal davon aus das dies > von den Autoren nicht ohne Grund im Zusammenhang mit dieser > nichtresistiven Methode genannt wurde. Kein Wunder, ist doch eine direkte resistive Messung in dieser Aufzählung gar nicht erwähnt (jetzt könnte man natürlich gemein sein und fragen: Warum nicht?). Die messen hier nämlich die Feuchtigkeit in einem Gipsblock. Daß man hier die schon erwähnten Seiteneffekte nicht hat, dürfte klar sein. Gleiches könnte ich auch mit der kapazitiven Messung machen. Ich haben den Artikel auch nicht zitiert um beide Methoden zu vergleichen (das tun sie nämlich nicht) sondern nur um darzustellen daß die kapazitive Messmethode sehr wohl ein übliches und anerkanntes Verfahren ist, was Du ja offensichtlich nicht glaubst.
Andreas B. schrieb: > Ich haben den Artikel auch nicht zitiert um beide Methoden zu > vergleichen (das tun sie nämlich nicht) Natürlich werden beide Methoden in dem Artikel verglichen. Und ja es gibt kapazitive Methoden, das bestreite ich gar nicht. Allerdings laufen die benutzten Methoden (TDR und FDR) nicht auf die simple Messung der Kapazität hinaus, indem man einfach die Zeit der Aufladung eines Kondensators bestimmt. Bei beiden Verfahren wird die relative Elektrizitätskonstante (Permittivität) bestimmt und zwar über Laufzeitmessungen. Und ja die 2 Elektroden bilden einen Kondensator und der Boden dazwischen das Dielektrikum, dennoch wird hier nicht die Kapazität des Kondensators bestimmt. Knnste Du z.B. hier https://www.ugt-online.de/produkte/bodenkunde/bodenfeuchtetemperaturleitfaehigkeit/ueber-bodenfeuchtesensoren/ nachlesen. Ja und es scheint auch direkte kapazitive Verfahren zu geben allerding spielen die in dem verlinklten PDF keine Rolle. Andreas B. schrieb: > Gleiches könnte ich auch mit der kapazitiven Messung > machen. Dann laber nicht führe es vor.
Zeno schrieb: > Knnste Du z.B. hier > https://www.ugt-online.de/produkte/bodenkunde/bodenfeuchtetemperaturleitfaehigkeit/ueber-bodenfeuchtesensoren/ > nachlesen. Und genau dort ist auch von einer simplen Kapazitätsmessung die Rede, nicht nur "scheint". > Ja und es scheint auch direkte kapazitive Verfahren zu geben allerding > spielen die in dem verlinklten PDF keine Rolle. Das war auch nur ein Beispiel. Ich hatte jetzt nicht vor, großartige Recherchen dazu zu betreiben. Daß beide Prinzipien auf die Bestimmung von ε hinauslaufen, genügt mir um die Tauglichkeit als Bodenfeuchtemessung zu beurteilen. > Dann laber nicht führe es vor. Warum sollte ich das tun? Ich bin nicht der TO. Der ist gerade dabei, genau das zu machen, auch wenn Dir das nicht gefällt. Da Du ja offensichtlich sowieso nur Streit suchst, ist die Diskussion mit Dir für mich nun beendet.
Kleine Kapazitäten lassen sich sehr gut mit dem ADC des AVR messen. Der Sample-Kondensator des ADC wird auf 0V geladen, der Pin mit dem externen Kondensator auf VCC und dann wird eine Messung gestartet. Der Samplekondensator (14pF) lädt sich dabei soweit auf, wie es dem Verhältnis zur externen Kapazität entspricht. Der ADC-Wert entspricht also diesem Verhältnis. VCC und Temperatur haben keinen Einfluß. Da die Samplezeit sehr kurz ist, ist die Messung auch sehr störunempfindlich, z.B. gegen 50Hz Brummeinstreuung.
Peter D. schrieb: > Kleine Kapazitäten lassen sich sehr gut mit dem ADC des AVR messen. Ich habe es mit den Analogkomparator gemacht. Frei nach Elm-chan: Comparator auf 1.1V Referenz stellen, anderer Eingang des Komparators an den C. 3.3M nach Vcc. Normal wird dieser Eingang auf Ausgang geschaltet und auf GND gehalten. Beim Messen: Pin von GND wieder auf Analogcomparator, Timer auslesen. Wenn Vref erreicht, IRQ auslösen und dort den Timerstand übernehmen. Mal den relevanten Auszug:
1 | // init
|
2 | ADCSRA=0; // ADC off |
3 | ADMUXA = (1<<MUX3 | 1<<MUX2 | 1<<MUX0); // 1.1V reference to multiplexer |
4 | |
5 | ACSR0A &= ~(1<<ACD1); // turn on analog comparator |
6 | ACSR0A |= (1<<ACIC1); // Input capture enable |
7 | ACSR0B |= (1<<ACME1); // input multiplexer |
8 | |
9 | TCCR1B= (1<<CS10) | (1<<ICNC1) | (1<<ICES1); |
10 | |
11 | // ISR
|
12 | ISR(TIMER1_CAPT_vect) { // point of 1.1V is reached |
13 | CapCounter1= ICR1; |
14 | }
|
15 | |
16 | // measure
|
17 | DDRA &= ~(1<<PA1); // cap open |
18 | TIMSK1= (1<<ICIE1); |
19 | CapCounter1_Zero= TCNT1; |
20 | CapCounter1= CapCounter1_Zero; |
21 | _delay_us(1000); |
22 | DDRA |= (1<<PA1); |
23 | TIMSK1= 0x00; |
24 | return (CapCounter1-CapCounter1_Zero); |
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Warum nicht einfach eine Zeitsteuerung. Überschüssiges Wasser fließt eh nach unten ab, fertig. Es sei denn die Pflanze benötigt eine durchweg gleiche Konstante von feuchter Erde (was meiner Meinung nach viele Pflanzen nicht mögen wegen möglicher Schimmelbildung).
Andre M. schrieb: > Warum nicht einfach eine Zeitsteuerung. Überschüssiges Wasser fließt eh > nach unten ab, fertig. Es sei denn die Pflanze benötigt eine durchweg > gleiche Konstante von feuchter Erde (was meiner Meinung nach viele > Pflanzen nicht mögen wegen möglicher Schimmelbildung). Sorry, wenn ich das jetzt (schon wieder) so direkt sage, aber es nervt allmählich: Ich habe hier gefragt, wie ich die Feuchtigkeit der Erde messen kann, bevorzugt mit einer kapazititven Messung. Nicht weniger, und vorallem auch nicht mehr. Ich hätte wohl am besten gar nicht erwähnen sollen, was ich damit eigentlich vorhabe... Ich habe jetzt auch schon mehrfach gesagt, das das ein Bastelprojekt ist und ich die Werte auch loggen will. Alternative Messmethoden der Feuchtigkeit sind ja noch ok, aber Antworten wie komplett stromlose Gießanlagen, Timersteuerung oder gar komplette Fertiganlagen sind hier sowas von komplett Fehl am Platz. Das ist halt so sinnlos, wie wenn jemand fragt ob Auto A oder Auto B besser wäre und die Antwort dann ist: Du kannst doch auch mit dem Fahrrad zur Arbeit fahren.
Bernd L. schrieb: > Alternative Messmethoden der > Feuchtigkeit sind ja noch ok, aber Antworten wie komplett stromlose > Gießanlagen, Timersteuerung oder gar komplette Fertiganlagen sind hier > sowas von komplett Fehl am Platz. Du mußt noch viel ignorieren lernen (und Du solltest öfter mit dem Fahrrad zur Arbeit fahren...)
Bernd L. schrieb: > sind hier sowas von komplett Fehl am Platz. ;o) Vollumfänglich geht nicht ohne Beiträge für den Nick ;o) Bedenke, dass Du hier als Fragender den Thread selbst moderieren mußt. Es macht schon Sinn die Anwendung zu nennen, da sonst zu viele technisch Lösungen kämen, die nicht zu Deinem Fall passen. Deine Baustellen sind also: a) Aufbau des Sensors (die veränderliche Kapazität) - Folienflächen - Symmetrische Zweidrahtleitung b) Auswerteschaltung - Ringoszillator - Schwingkreise - Taktgeneratoren (C-f-Umsetzer) https://www.schiessle.de/emt1/MessKleinKap/MessKleinKap1.htm http://www.elexs.de/radio4.htm https://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Kalender11/Kapazitaet2.html https://www.weltderfertigung.de/suchen/lernen/elektronik/kondensatoren-clever-pruefen.php
Bernd schrieb: > Du mußt noch viel ignorieren lernen Nein, muss ich nicht. Ich könnte das ignorieren, aber ich sag sowas bewusst. Wenn keine konkrete Antwort auf so themenfremde Beiträge kommt, fassen die meisten Leute ihre Antwort immernoch als "ok" auf. Wenn man ihnen aber sagt, das ihre Antwort am Thema vorbei geht, besteht zumindest eine Chance, das sie mal darüber nachdenken. Die größte Seuche hier sind eh "Gäste". Wenn man sich natürlich in einem Forum nichtmal anmelden muss, um seine geistigen Ergüsse mitteilen zu können, passiert das natürlich auch schnell. Gefühlt 98% aller Spambeiträge kommen von Gästen. Ich hatte neulich erst die Frage in einem anderen Forum: Kennt jemand ein Forum, wo man Fragen zu uCs und Elektronik stellen kann? Meine Antwort war: mikrocontroller.net? Die Antwort war prompt: Kenn ich schon, dort wird aber nur Scheiße geantwortet. Ich kenn jetzt den konkreten Fall nicht, vielleicht war natürlich auch die Frage doof gestellt... aber ich neige immer mehr zur Zustimmung. Es kommen zwar durchaus auch brauchbare Antworten, aber halt unter viel Müll vergraben, das man fast schon keine Lust mehr hat, die Antworten überhaupt zu lesen... oder halt erst gar nichtmehr fragt. Ist jetzt zwar Offtopic, aber ich bin mir sicher, du kannst gut ignorieren.
Dieter schrieb: > Bedenke, dass Du hier als Fragender den Thread selbst moderieren mußt. Wenn ich moderieren könnte, wäre die Hälfte der Antworten hier von mir direkt gelöscht worden. > Es macht schon Sinn die Anwendung zu nennen, da sonst zu viele technisch > Lösungen kämen, die nicht zu Deinem Fall passen. Nein, der Fehler war die Anwendung zu nennen, weil jetzt keine Lösungen für meine Frage mehr kommen, sondern ganz andere Lösungen für das Gesamtproblem. Das war aber eben nicht die Frage. Ich will hier nicht wissen, wie ich eine Pflanzgießanlage bauen kann, sondern ich will wissen, wie ich die Feuchtigkeit in der Erde messen kann. Der Rest, wie ich gieße, wann ich gieße, wieso ich gieße, spielt HIER absolut keine Rolle. Ja, ich kenne auch die Methode eine Wasserflasche Kopf unten in die Erde zu stecken. Aber nein, darum gehts hier nicht! Das ich das aber halt SO ausprobieren will, und eben auch AUSPROBIEREN, habe ich ebenfalls schon xmal geschrieben. > a) Aufbau des Sensors (die veränderliche Kapazität) > - Folienflächen > - Symmetrische Zweidrahtleitung Korrekt. > b) Auswerteschaltung > - Ringoszillator > - Schwingkreise > - Taktgeneratoren (C-f-Umsetzer) Falsch. Ich habe hier schon mehrmals genannt, das ich mir eine Schaltung zur Kapazitätsmessung NICHT selbst bauen will. Also entweder ein IC der das direkt kann, oder ein Platinchen das das soweit integriert. Gut, nach geschätzt 30 Antworten (von denen 1/3 das Thema verfehlt), ist mir auch klar, das kaum jemand mehr alle Antworten liest und dann kommen halt erst recht solche Antworten. Das Positive: Immerhin waren bisher ein paar Antworten dabei, deren Ansätze ich weiterverfolgen werde.
Bernd L. schrieb: > Ich habe hier schon mehrmals genannt, das ich mir eine Schaltung zur > Kapazitätsmessung NICHT selbst bauen will Dann hast du aber die Frage völlig dämlich gestellt! Und da ich jetzt gerade keine IC's aus dem Ärmel schütteln kann, die sowas machen, bin ich raus. Gruß Rainer
Rainer V. schrieb: > Dann hast du aber die Frage völlig dämlich gestellt! Nein, habe ich nicht. Die Frage war weitgehend passend. Da stand auch nichts von Gießanlage. > Und da ich jetzt > gerade keine IC's aus dem Ärmel schütteln kann, die sowas machen, bin > ich raus. Danke, da du die Beiträge offensichtlich eh nicht gelesen hast, ist das wohl besser so. 2 ICs die in Frage kämen, habe ich nämlich selbst schon genannt. Und das die dazu wohl tauglich sind, wurde schon genannt. GENAU DAS meine ich. Nix gelesen, aber mitreden wollen.
Bernd L. schrieb: > GENAU DAS meine ich. Nix gelesen, aber mitreden wollen. Und ich meine...genau überhaupt keine Ahnung, aber palavern....immerhin hast du ja klar gesagt, dass du nicht in der Lage bist, einen Draht von zwei Drähten zu unterscheiden. Aber eine fertige Lösung für das Problem des Jahrhunderts, dass willst du hier so mirnichtsdirnichts geliefert bekommen. träum weiter Depp :-) Rainer
Bernd L. schrieb: > Bernd schrieb: >> Du mußt noch viel ignorieren lernen > > Nein, muss ich nicht. Es wäre aber besser für alle Beteiligten. > Ich könnte das ignorieren, aber ich sag sowas bewusst. > Wenn keine konkrete Antwort auf so themenfremde Beiträge > kommt, fassen die meisten Leute ihre Antwort immernoch > als "ok" auf. Wenn man ihnen aber sagt, das ihre Antwort > am Thema vorbei geht, besteht zumindest eine Chance, das > sie mal darüber nachdenken. Sie denken darüber nach. Und nach meinem Gefühl kommen ziemlich viele sachkundige Schreiber zu der Schlussfolgerung, dass die Anspruchs- haltung zahlreicher Fragesteller unerträgliche Ausmaße angenommen hat. Man tut sich häufig einen Gefallen, wenn man NICHT antwortet und sich NICHT beteiligt -- egal, wie viel man zum Thema weiss. Wer nichts schreibt, läuft nicht Gefahr, vom Fragesteller abgekanzelt zu werden. Das war doch das, was Du erreichen wolltest -- oder? > Ich hatte neulich erst die Frage in einem anderen Forum: > Kennt jemand ein Forum, wo man Fragen zu uCs und Elektronik > stellen kann? Meine Antwort war: mikrocontroller.net? > Die Antwort war prompt: Kenn ich schon, dort wird aber nur > Scheiße geantwortet. Das stimmt so nicht. Inhaltlich wird auf viele Fragen durchaus korrekt und zielführend geantwortet. Allerdings glänzt die Diskussionskultur weitgehend durch Abwesenheit, was für ein Diskussionsforum kein wünschenswerter Zustand ist. > Es kommen zwar durchaus auch brauchbare Antworten, aber > halt unter viel Müll vergraben, das man fast schon keine > Lust mehr hat, die Antworten überhaupt zu lesen... Na, dann beschränke Deine Kommunikation halt auf Alexa. Mal sehen, ob dann mehr brauchbare Antworten kommen...
Bernd L. schrieb: > Ich habe hier schon mehrmals genannt, das ich mir eine > Schaltung zur Kapazitätsmessung NICHT selbst bauen will. > Also entweder ein IC der das direkt kann, [...] ??? Was willst Du mit einem IC, wenn Du keine Schaltung bauen willst? Es anbeten? > Gut, nach geschätzt 30 Antworten (von denen 1/3 das Thema > verfehlt), ist mir auch klar, das kaum jemand mehr alle > Antworten liest und dann kommen halt erst recht solche > Antworten. Unfassbar. Unfähig, einen Thread zu pflegen -- aber heraumschnauzen wegen "Thema verfehlt".
Der Thread kann geschlossen werden. Ich bin hier raus. Glückwunsch an alle Trolle und Themenverfehler. Ihr habt euer Ziel erreicht und mich erfolgreich vergrault.
Bernd L. schrieb: > Ich habe hier schon mehrmals genannt, das ich mir eine Schaltung zur > Kapazitätsmessung NICHT selbst bauen will. Eine Schaltung braucht es nicht. Ein MC mit SAR-ADC reicht. Hauptsache die beiden Elektroden sind gut isoliert, damit sie lange halten. Ob Lötstoplack ausreichend ist, da habe ich so meine Zweifel. Man könnte sich aber eine 4-lagen Platine erstellen und für die Elektroden die Innenlagen nehmen.
Bernd L. schrieb: > Dieter schrieb: >> Bedenke, dass Du hier als Fragender den Thread selbst moderieren mußt. > Wenn ich moderieren könnte, wäre die Hälfte der Antworten hier von mir > direkt gelöscht worden. Ein Live-Moderator kann im Radio/TV auch keine Antworten löschen, solltest Du bedenken. D.h. mit passenden Fragen und Antworten lenken. Du musst berücksichtigen, dass das Forum hier auch ohne einzuloggen verwendet werden kann und selbst bestimmte Teilnehmer nicht selbst blocken kann, wie in anderen Foren. Damit kannst Du hier auch keine eigene Blase aufbauen. Das erfordert natürlich etwas höhere Moderationsfähigkeiten. Diese Rhetorik bekommt man aber nur mit vielen Geschwistern in die Wiege gelegt. Das gilt sowohl für Fregende durchzuhalten, wie auch für Antwortende die feinen Nuancen mitzubekommen.
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