Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leiterplattenkondensator in Spannung umwandeln, Anleitung und Tipps gesucht


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von FLXN (Gast)



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Hallo,

Ich benutze seit einiger Zeit Kapazitive Feuchtigkeitssensoren zur 
Messung von Bodenfeuchte mit dem Arduino.
Nun würde ich die Schaltung dieser gerne abwandeln bzw. eine andere Form 
von Leiterplattenkondensator verwenden. Ich hab bereits einen Schaltplan 
des Sensors gefunden s. Anhang. Könnt Ihr mir noch gute Anleitungen 
empfehlen, Tipps geben zum Thema Kapazität in Spannung umwandeln?
Wenn ich das auf dem Steckbrett nachbaue und irgendwas nicht 
funktioniert fehlt mir wahrscheinlich bisher das Fachwissen das 
anzupassen. Wie würdet ihr da rangehen?

LG
Felix

von STK500-Besitzer (Gast)


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FLXN schrieb:
> Kapazität in Spannung umwandeln?

Warum sollte man sowas tun?
Die Schaltung erzeugt eine Frequenz, die von er Kapazität abhängt.
Prädestiniert für Mikrocontroller.

Du könntest dahinter einen Tiefpass setzen, der die Frequenz in eine 
Spannung umsetzt.

von FLXN (Gast)


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STK500-Besitzer schrieb:
> Warum sollte man sowas tun?

Na ich möchte weiterhin die Feuchtigkeit per Analogsignal auslesen 
können.

Hab bisher nur relativ einfache Schaltungen gemacht und brauche Input in 
welche Richtung ich recherchieren muss.

von P.S. (Gast)


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STK500-Besitzer schrieb:
> Warum sollte man sowas tun?
> Die Schaltung erzeugt eine Frequenz, die von er Kapazität abhängt.
> Prädestiniert für Mikrocontroller.

In der angehängten Schaltung liefert der 555 eine Rechteckschwingung 
fester Frequenz.

> Du könntest dahinter einen Tiefpass setzen, der die Frequenz in eine
> Spannung umsetzt.

Den hat der Sensor bereits.

Hier gibt es eine bessere Beschreibung: 
https://thecavepearlproject.org/2020/10/27/hacking-a-capacitive-soil-moisture-sensor-for-frequency-output.

Beitrag #7154550 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7154561 wurde von einem Moderator gelöscht.
von FLXN (Gast)


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P.S. schrieb:
> Hier gibt es eine bessere Beschreibung:

Klasse Artikel! Der Hilft mir auf jeden Fall weiter.
Ich denke ich werde das Ganze mal auf dem Steckbrett aufbauen und 
verschiedene Formen von Leiterbahnen testen und gucken ob das 
funktioniert.

von MaWin (Gast)


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FLXN schrieb:
> Ich hab bereits einen Schaltplan des Sensors gefunden s. Anhang. Könnt
> Ihr mir noch gute Anleitungen empfehlen, Tipps geben zum Thema Kapazität
> in Spannung umwandeln?

Tja, so nicht.

Zwar ändert sich die Frequenz mit der Kapazität, aber das Tastverhältnis 
bleibt gleich und damit die Spannung nach dem Tiefpass.

Eine Reaktion ergibt sich hauptsächlich, weil die Frequenz für den Chip 
grenzwertig hoch ist und weil der Versorgungsspannungsregler überbrückt 
ist.

Die Schaltung ist also Scheisse.

FLXN schrieb:
> Wenn ich das auf dem Steckbrett nachbaue u

Vergiss es bei Schaltungen für die schon 470pF relevant sind.

Der Giess-O-Mat Sensor ist auch Unsinn, weil bei ihm das Ergebnis mehr 
von den Schwellspannungen des Schmitt-Triggets abhängt als von der 
Feuchte. Zudem korrodieren die Leiterplatten gerne, ob mit oder ohne 
Asphaltlack.

Hier ist ein tauglicher Sensor mit 2 tauglichen Schaltungen

https://www.mikrocontroller.net/attachment/150390/156509-da-01-de-FEUCHTESENSOR_KFS_33_LC.pdf

Oh, Überraschung, der kostet Geld.

von Εrnst B. (ernst)


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FLXN schrieb:
> Na ich möchte weiterhin die Feuchtigkeit per Analogsignal auslesen
> können.

Wenn dir eine mehr oder weniger direkte digitale Auswertung auch recht 
wäre: Schau dir an wie die Auswertung von kapazitiven Touch-Tasten mit 
dem µC funktioniert, z.B. von hier

Beitrag "Re: qtouch - sekt oder selters"

von P.S. (Gast)


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MaWin schrieb:
> 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/150390/156509-da-01-de-FEUCHTESENSOR_KFS_33_LC.pdf
>
> Oh, Überraschung, der kostet Geld.

Das ist ein Sensor für Konsumerprodukte, z.B. Wetterstationen. Als 
Bodenfeuchtesensor dürfte der komplett unbrauchbar sein.

von Johnny B. (johnnyb)


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MaWin schrieb:
> Zudem korrodieren die Leiterplatten gerne, ob mit oder ohne
> Asphaltlack.

Also den Sensor, welchen wir hier mit dem Lehrling entwickelt haben, ist 
mechanisch genauso gemacht wie der im Ursprungspost und funktioniert 
bereits seit über 2 Jahren tadellos und man sieht bis jetzt überhaupt 
keine Korrosion.
Wir generieren das Taktsignal mittels Timer im Mikrocontroller und haben 
dann extern nur noch die Diode und das RC-Filter, wessen 
Ausgangsspannung wir dann mit einem internen ADC messen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Es gibt sehr ähnliche sensoren mit analogem Ausgang. So billig, das 
selber machen teurer ist.

von Dieter (Gast)


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Was sich auch eignet, waere ein 240/300 Ohm Antennenkabel.
https://www.fts-hennig.de/antennenkabel/blog/

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