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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsteiler für Sensor


Autor: Christoph G. (booty3009)
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Hallo!

Ich habe einen Sensor der liefert 0KOhm oder 10KOhm. Jetzt möchte ich 
das mit einem Atmega8535 auswerten über einen Spannungsteiler.
Der Strom im Sensor darf max. 10mA betragen. Die Spannung die ich Anlege 
beträgt 5V.
Ich habe nicht so die richtige Ahnung wie der Spannungsteiler aussehen 
muss und welche Werte ich nehmen kann, damit die Schaltung auch 
funktioniert und nicht den Mikrocontroller kaputt macht.
Ich bitte um Unterstützung! Danke!

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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Spannungsteiler werden häufig gebraucht. Beschreib mal, was Du selbst 
beisteuern kannst.

Autor: Timmo H. (masterfx)
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>Ich habe einen Sensor der liefert 0KOhm
Also 0 Ohm? Oder schreibfehler?

>Der Strom im Sensor darf max. 10mA betragen. Die Spannung die ich Anlege
>beträgt 5V.
Naja dann ists es doch einfach. Wenn der Sensor 0 Ohm hat ist der 
gesuchte Widerstand so groß, dass max 10 mA fließen.
R = U/I = 5V/10*10^-3 A = 500 Ohm
Oder wie oder was?

Autor: NochEinGast (Gast)
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Hallo,

was ist das für ein Sensor (Typ, Eigenschaften, Kennlinie, Hersteller 
etc.)? Datenblatt wäre sehr hilfreich, i.d.R. stehen dort auch typical 
applications drin.
Aussagen wie
>Sensor der liefert 0KOhm oder 10KOhm
oder
>Ich habe nicht so die richtige Ahnung wie der Spannungsteiler aussehen
>muss
helfen nicht so richtig weiter.
"Peter, alles andere wäre Spekulation..."


Jernd

Autor: yalu (Gast)
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@ Christoph G.:

Wiso fängst du eigentlich zum gleichen Thema immer wieder einen neuen
Thread an?

  Beitrag "Bodenfeuchtesensor am Atmega8535 ADC auswerten"
  Beitrag "Spannungsteiler?"

und nun schon den dritten.

Die Leute, die den ersten Thread nicht gelesen haben, verstehen den
zweiten nicht, deswegen die dortige teilweise Verwirrung. Das ändert
sich nicht, wenn du jetzt noch einen anfängst.

Schreib doch mal, was dir an den bisherigen Lösungsvorschlägen nicht
gefällt, bzw. was du daran nicht verstanden hast. Ein Datenblatt von
dem Sensor wäre auch nicht schlecht.

Ansonsten würde ich es auch so machen wie Timmo H.geschrieben hat:
Einen Spannungsteiler an 5 V aus Sensor und Widerstand >500 Ohm, z.B.
1 kOhm und mit dem ADC die Spannung messen.

Die im ersten Thread von Spess53 angesprochene Elektrolyse könnte ein
Problem sein. Die zu deren Vermeidung erforderliche Wechselspannung
kannst du dadurch erzeugen, dass du den Spannungteiler aus Widerstand
und Sensor nicht an die Versorgungsspannung, sondern an zwei
Controller-Ausgänge anschließt, die mit ein paar zig Hz gegenphasig
zwischen high und low umgeschaltet werden.

Am Ende des zweiten Threads wurde darüber diskutiert, wie der
Widerstand des Sensors über die Ladekurve eines Kondensators gemessen
kann. Das macht aber die Sache für den Anfang nur unnötig kompliziert,
insbesondere dann, wenn der Sensor mit Wechselspannung betrieben
werden soll. Der ATmega8535 hat ja genügend ADC-Kanäle.

Autor: Christoph G. (booty3009)
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Hallo!

Sorry das ich so viele Threads gemacht habe. Bei den anderen hat einfach 
keiner mehr geantwortet.
Der Sensor um den es sich handelt, ist ein Bodenfeuchtesensor von 
Gardena.
Es gibt leider kein Datenblatt dafür. Ich habe mich mit Gardena in 
Verbindung gesetzt und die haben folgendes geschrieben:

Der Sensor beruht auf ein elektrothermisches Prinzip. Ein elektrischer 
Widerstand wird ca. 7sek lang auf ca. 4-5°C über UT aufgeheizt. Nach dem 
Aufheizen wird die Abkühlzeit gemessen. Diese Abkühlzeit beträgt 
zwischen 7 und 65sek.

Lange Abkühlzeit  (z.B. 65sec) = trocken (Widerstand 10 kΩ)
kurze Abkühlzeit ( z.B. 7sec)= feucht (Widerstand O kΩ)

In Abhängigkeit der Abkühlzeit wird Trockenheit oder Feuchtigkeit 
gemeldet
und
die Bewässerung freigegeben bzw. gestoppt. Diese Signale werden über 
eine
Widerstandsänderung erzeugt d.h. ein Relais wird geschaltet
(potentialfreier
Ausgang).

Zum Anschluss an andere Steuerungen kann der Ausgang mit max. 12 V 
belastet
werden, wobei der Strom durch den Sensorkontakt im Bereich von 10mA 
liegen
sollte. Interne Messintervalle alle 10min.

Das dazu!

Im Anhang habe ich eine Schaltung gemacht! Ist die so richtig oder muss 
ich noch was ändern?

Danke!

Autor: yalu (Gast)
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Ja, das sind doch schon etwas mehr Informationen.

Da der Sensor thermisch arbeitet und nicht die Leitfähigkeit misst,
ist das oben Geschriebene bzgl. Elektrolyse und Wechselspannungen
obsolet.

Wenn ich die Infos von Gardena richtig verstanden habe, ist der
Ausgang des Sensors ein Schalter mit parallelgeschaltetem
10k-Widerstand. Die Schaltung in deiner Skizze müsste somit
funktionieren. Da die Spannung zwischen Widerstand und Sensor nur die
Werte 0V und ca. 4,5V annimmt, kann statt eines A/D-Eingangs auch ein
gewöhnlicher Digitaleingang am µC verwendet werden.

Woher bekommt der Sensor überhaupt den Strom für die Heizung? Die
Internetsuche hat ergeben, dass da zwei Batterien drin sind. Stimmt
das?

Autor: Christoph G. (booty3009)
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Ja da sind zwei Batterien drin. Ich kann also mit dieser oben geposten 
Schaltung den Sensor direkt am Digitaleingang vom Mikrocontroller hängen 
und nicht am ADC?

Autor: Bruno (Gast)
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Der Pegel sollte reichen. Aber sowas kann man auch immer im Datenblatt 
ablesen.

Autor: yalu (Gast)
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Da die Schaltschwelle der Eingänge der ATmegas bei 1,4V bis 1,8V liegt
(VCC=5V), kannst du den oberen Widerstand auch noch etwas vergrößern,
z.B. auf 3,3kOhm. Das ergibt einen High-Pegel von immer noch 3,8V, was
völlig ausreichend sein sollte, und man reduziert den ständig durch
Widerstand und Sensor fließenden Strom auf 1,5mA.

@Bruno:

Datenblatt scheint es keins zu geben, da der Sensor nicht für
Basteleien, sondern für den Anschluss an eine Gardena-Steuerung
gedacht ist.

Autor: Bruno (Gast)
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@Yalu

Ich habe von der Schaltschwelle vom Controller gesprochen.

Autor: yalu (Gast)
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@Bruno:

Tschuldigung, hatte Tomaten auf den Augen. Natürlich ist klar, dass du
nur das Controller-Datenblatt gemeint haben konntest.

Autor: Christoph G. (booty3009)
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Danke für die Hilfe!

Laut Gardena soll aber der Strom etwa bei 10mA liegen.

Autor: Maz Nachname (hotmaz)
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Hi Christoph,

Hat das denn funktioniert?
Mein Feuchtesensor hat 3 Pins. Welcher Pin ist die Masse und welcher der 
Sensor?

Grüße

Autor: Maz Nachname (hotmaz)
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Hi,

ich habe meine Frage selbst beantwortet und hier beschrieben: 
http://knowhow.amazers.net/space/dev/projects/hard...

Autor: Michael (Gast)
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Habs nur mal überflogen aber ich glaub, hier is nen Fehler:

Da handelsüblische Batterien eine Spannung von 1,5V oder 3V liefern, 
wird hier die Verwendung von 2x1,5V-Batterien bzw. eine 
CR123A-Fotobatterie(3V) angenommen.

Da das Modul sich in der Regel im Schlaf-Zustand befindet, kann von 
einem durchschnittlichen Stromverbrauch von 2mA ausgegangen werden.

Gemäß Herstellerangaben und Wikipedia haben 2 AAA/Micro-Batterien eine 
Kapazität von ca. 1.000mAh. 2 AA/Mignon-Batterien bringen ca. 2.000mAh. 
Eine CR123A/Foto-Batterie hat eine Kapazität von ca. 1.300mAh. Bei der 
Annahme von gleichmässiger Entladung und vereinfacht kann die 
Batterielebensdauer bei diesem Modul als Batteriekapazität / 2mA 
überschlagen werden. Somit ergibt sich theoretisch bei der Verwendung 
von 2 AA/Mignon-Batterien eine Batterielebensdauer von maximal 41 Tagen. 
(Nebenbei: Bei der Verwendung von zwei Baby-Batterien liegt der Wert 
dann bei ca. 330 Tagen).

Die Kapazitäten von Batterien summieren sich in der Reihenschaltung doch 
nicht.

Autor: Maz Nachname (hotmaz)
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Hi Michael,
Danke für den Feedback.

Ich habe die Kapazitäten auch nicht addiert bzw. nicht verdoppelt.
In wikipedia (http://de.wikipedia.org/wiki/Batterie) wird die Kapazität 
von Alkali-Mangan Batterien
AAA mit 900 - 1450mAh und
AA mit 2200 - 3500 mAh angegeben.

Die hieraus berechneten Batterielaufzeiten decken sich sehr genau mit 
meiner praktischen Beaobachtung.

Autor: Michael (Gast)
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Maz Nachname schrieb:
> Ich habe die Kapazitäten auch nicht addiert bzw. nicht verdoppelt.

Achso, hab ich falsch verstanden dann. Hatte oben nur gelesen, dass du 
zwei AA in Reihe schalten willst und da eine 1000 mAh haben hast du dann 
2000 mAh.

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