Hallo, Ich habe einen kapazitiven Erdfeuchtesensor an einen ESP32 angeschlossen und sende die Daten in die Cloud. Wenn ich den ESP32 über ein USB Kabel und Steckernetzteil versorge sind die Messwerte verrauscht. Stecke ich das USB Kabel vom Steckernetzeil ab (ein typisches 5V USB Netzteil) und stecke es in eine Powerbank dann sind die Messwerte sauber. Der kapazitive Sensor ist dieser hier: https://www.adafruit.com/product/4026 Es wird kein analoges Signal übertragen sondern die Daten werden bereits per I2C zum ESP32 geschickt. Weil ich mir eben keine Sorgen ums Rauschen machen wollte ;-) Der Sensor wird über 3,3V vom ESP32 versorgt. Soweit so gut, man denkt das Steckernetzteil liefert kein sauberes Signal aber das Steckernetzeil ist das Beste das ich finden konnte und wenn ich mit einem Oszi die Versorgungsspannung direkt am kapazitiven Sensor messe sehe ich keinen Unterschied zwischen der Versorgung mit Steckernetzteil oder Powerbank. Aber mir ist aufgefallen, dass wenn ich mit dem Tastkopf an VCC vom kapazitiven Sensor hänge (also 3,3V vom ESP32) und der ESP32 über die Powerbank versorgt wird, ist das Signal, das in der Cloud ankommt, trotzdem verrauscht. Wenn ich das Oszi ausschalte ist das Signal noch immer verrauscht. Wenn ich nun aber das Oszi vom Netz trenne, dann ist das Signal wieder sauber. Scheint also irgendwie übers Netz zu kommen. Wie könnte ich das denn lösen wenn ich den ESP32 aber über ein Netzteil versorgen möchte. Lineares Netzteil probieren? LG, Michael
Ein ordentlicher Filter (CMC, DMC) an der Versorgung könnte auch schon helfen. Manchmal wird ein Linearregler auch als Filter verwendet.
Michael P. schrieb: > Ich habe einen kapazitiven Erdfeuchtesensor an einen ESP32 angeschlossen Zeig doch mal den Schaltplan mit Typbezeichnungen und Bauteilnamen und dann auch Fotos vom Aufbau. Michael P. schrieb: > Weil ich mir eben keine Sorgen ums Rauschen machen wollte Weil sich die Feuchtigkeit ja nicht alle 10 ms ändert, könntest du da ja was mit einem Filter über ein paar Minuten probieren.
Bei solchen Messsystemen wird ein Netzteil benötigt, dass alle drei Anschlüsse hat, also L, N und PE oder kurzgesagt, auch den Schutzleiter verwendet. Kopplungsarmer interner Aufbau setzt auch einen entsprechenden Übertrager mit besonders niedriger parasitärer kapazitiver Kopplung voraus. So etwas gibt es für Endkunden fast nicht käuflich zu erwerben.
Michael P. schrieb: > Ich habe einen kapazitiven Erdfeuchtesensor an einen ESP32 angeschlossen > und sende die Daten in die Cloud. > Wenn ich den ESP32 über ein USB Kabel und Steckernetzteil versorge sind > die Messwerte verrauscht. Ist das wirklich Rauschen oder könnte es sich auch um Aliasing handeln? Steckt der Erdfeuchtesensor dabei in der Erde und falls ja, ist die Erde dabei potentialmäßig geerdet?
Michael P. schrieb: > [...] Rauschen [...] "Rauschen" ist eine... 1. zufällige 2. breitbandige 3. unkorrelierte ...Störung. Das hast Du geprüft? Es kann sich nicht einfach um Einstreuung des SNT-Taktes handeln?
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Den Aufbau sieht man im Anhang und er ist denkbar einfach: Ein ESP32 (Firebeetle) wird über ein USB Kabel mit Spannung versorgt. Der kapazitive Erdfeuchtesensor https://www.adafruit.com/product/4026 wird mit 3,3V vom ESP32 versorgt und liefert über I2C die Daten die der ESP32 dann an Thingspeak sendet. Versuch 1 Versorgung=Steckernetzteil Oszi=nicht verbunden (also nicht wie im Bild im Anhang) Ergebnis=verrauscht Versuch 2 Versorgung=Powerbank Oszi=nicht verbunden Ergebnis=nicht verrauscht Versuch 3 Versorgung=Powerbank Oszi=verbunden (also wie im Bild) und eingeschaltet Ergebnis=verrauscht Versuch 4 Versorgung=Powerbank Oszi=verbunden und nicht eingeschaltet Ergebnis=verrauscht Versuch 5 Versorgung=Powerbank Oszi=verbunden, nicht eingeschaltet und Netzkabel abgesteckt Ergebnis=nicht verrauscht DoS schrieb: > Ein ordentlicher Filter (CMC, DMC) an der Versorgung könnte auch > schon > helfen. Manchmal wird ein Linearregler auch als Filter verwendet. Ich probiere das gerne aus, aber ich glaube ich würde nicht verstehen wie der Filter den Unterschied zwischen Versuch 4 und 5 erklären könnte. Lothar M. schrieb: > Weil sich die Feuchtigkeit ja nicht alle 10 ms ändert, könntest du da ja > was mit einem Filter über ein paar Minuten probieren. Ein PT1 Filter im ESP32 zu rechnen wäre tatsächlich ein Workaround der mir auch vorschwebt. Aber ich würde gerne auch das Problem verstehen und probieren an der Wurzel zu lösen Dieter schrieb: > Bei solchen Messsystemen wird ein Netzteil benötigt, dass alle > drei > Anschlüsse hat, also L, N und PE oder kurzgesagt, auch den Schutzleiter > verwendet. Sowas hätte ich auch vermutet. Du machst mir nicht unbedingt Mut ;-) Wolfgang schrieb: > Ist das wirklich Rauschen oder könnte es sich auch um Aliasing handeln? > Steckt der Erdfeuchtesensor dabei in der Erde und falls ja, ist die Erde > dabei potentialmäßig geerdet? Definitiv Rauschen. Durch Aliasing ist der Unterschied von Versuch 4 zu 5 nicht zu erklären. Das Problem tritt in Erde aber auch frei liegend am Schreibtisch auf. Egon D. schrieb: > Es kann sich nicht einfach um Einstreuung des > SNT-Taktes handeln? Das Rauschen tritt auch bei Versuch 4 auf und da ist kein SNT beteiligt.
Ich denke, dass Deine Spannungsversorgung verseucht ist, und zwar die an der Steckdose... Teste mal, alle Led-Lampen im Haus abschalten, ich hatte da schlimme Erfahrungen gemacht... Was hast Du für ein Oszi?
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Mani W. schrieb: > Ich denke, dass Deine Spannungsversorgung verseucht ist, und zwar > die > an der Steckdose... > > Teste mal, alle Led-Lampen im Haus abschalten, ich hatte da schlimme > Erfahrungen gemacht... Gute Idee, werde auch mal das Setup wo Anders ausprobieren. Ich habe ein Rigol DS1054 Im Anhang sieht man übrigens wie das saubere Signal aussieht (nur mit Powerbank) und ab der Hälfte mit SNT versorgt.
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Die Powerbank hat im Gegensatz zu irgendeinem Netzteil keine Kapazität zum Netz und irgendwelchen Erdpunkten. Wahrscheinlich fließt ein winziger Ausgleichsstrom sobald Du Verbindung zu Netz hast. Mache eine Gegenprobe mit Sensor im isolierten Blumentopf. https://de.wikipedia.org/wiki/Entst%C3%B6rkondensator#/media/Datei:Entst%C3%B6rkondensatoren4.png
Ich hatte vor einigen Jahren ein altes MW Radio mit Röhren, das funktionierte auch in der Nacht nicht mit 20 m Verlängerung in den Garten - keine Sender, nur Rauschen und Gebrummel... Ursache war eine 230 V Led, abgeschaltet waren viele Sender wieder da...
Lothar M. schrieb: > Weil sich die Feuchtigkeit ja nicht alle 10 ms ändert, könntest du da ja > was mit einem Filter über ein paar Minuten probieren. Michael P. schrieb: > Im Anhang sieht man übrigens wie das saubere Signal aussieht (nur mit > Powerbank) und ab der Hälfte mit SNT versorgt. Wie man sieht ist Mittelwertbildung meistens eine schlechte Idee weil der Mittelwert der Messung durch Störungen auch verschoben ist. Ausnahme ist Mittelwertbildung über eine 50 Hz Periode um den Netzbrumm herauszufiltern. Gruß Anja
Die bei Adafruit schreiben, dass sie in ihrer Firmware oversampeln und dass man zwischen dem Auslesen die Wartezeit vergrößern soll. Das klingt schon in die Richtung, dass die auf der Sensorleiterplatte ein Problem haben. Es gibt Isolatoren für USB, so was könnte Abhilfe schaffen. Bei Reichelt gibt es einen ganz guten.
Mit einem NE555 wäre auch ein Test möglich, ob sich der Sensor leicht stören läßt. NE555 mit 9V Block betreiben. Dabei den Minuspul, bzw. Masse, der Schaltung mit der Erdung verbinden (z.B. Wasserleitung, Heizungsrohr, oder Schutzleiter). Der Ausgang geht auf die Versorgung des Arduinos.
Dieter schrieb: > Der Ausgang geht auf die Versorgung des Arduinos. Korrektur: Wollte hier nicht Arduino, sondern ESP32 schreiben.
nur zur Info: LED Leuchten sind es eher nicht, denn das Verhalten ist heute in der Früh exakt gleich. Heißt natürlich Nichts, da ich nicht weiß welche Vorlieben die Nachbarn so haben (Mehrparteienhaus). oszi40 schrieb: > Wahrscheinlich fließt ein > winziger Ausgleichsstrom sobald Du Verbindung zu Netz hast. Mache eine > Gegenprobe mit Sensor im isolierten Blumentopf. > https://de.wikipedia.org/wiki/Entst%C3%B6rkondensator#/media/Datei:Entst%C3%B6rkondensatoren4.png Mir fehlt ehrlich gesagt der Plan wie das konkret auszusehen hat. DoS schrieb: > Es gibt Isolatoren für USB, so was könnte Abhilfe schaffen. Bei > Reichelt gibt es einen ganz guten. Das wäre ein guter Test wenn ich so einen USB Isolator hätte. Wenn ich richtig sehe, kostet der den du meinst 80 EUR. Und ich befürchte das wäre mir zu teuer. Da füge ich lieber 10 Zeilen Code hinzu und mache eine langsame Filterung. Die potentielle Gefahr der Verschiebung des Mittelwertes wäre egal, man muss sich die Daten sowieso immer relativ ansehen, der absolute Wert ist egal.
Michael P. schrieb: > Mir fehlt ehrlich gesagt der Plan wie das konkret auszusehen hat. 1.Foto vom eingebauten Sensor wäre nützlich. 2.Steck doch Deinen Sensor zum Test mal in einen Blumentopf, der auf einem Teller steht. Dann ist Dein Sensor erdfrei und sammelt nur noch Störungen über das Anschlusskabel ein (welches auch eine "Antenne" sein könnte). Ein Filter-oder SW-Lösung ist höchstens die zweitbeste Lösung, da die URSACHE nicht behoben wurde. 3.Es gibt 1000 verschiedene Netzteile. Nicht jedes hat die gleiche kapazitive Verbindung zum Netz. Probier noch ein Trafonetzteil.
Konnte das Problem durch den Anschluss des Schutzleiters an GND beheben.
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