Gieskannenwächter

Noch ein Wort zum Impedanzwandler:
Idealerweise baut man den Impedanzwandler nahe beim Sensor ein. Tut man dies nicht, so „verstärkt“ (OK, Verstärkungsfaktor ist 1) man mit dem Wandler auch alle Störsignale, die durch parasitäre Kapazitäten, Widerstände etc. auf dem Leitungsweg hinzukommen.

Da Du nur eine asymetrische Spannungsversorgung hast (+5 und GND) ist die Auswahl der Operationsverstärker (OpAmp) nicht ganz so einfach. Die Billigeimer arbeiten meist nur vernünftig mit symetrische Spannungsversorgung.
Spontan fällt mir für Deine Anwendung der AD820 ein. Das ist ein Rail-To-Rail OpAmp, der auch gut mit 5 Volt arbeitet. Leider ist der preislich nicht ganz billig. Der liegt so um die 5,-€. Etwas preiswerter ist der LT1006. Der sollte auch funktionieren. – Letztlich ist der genaue Typ nicht so wichtig.
 
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Heute hatte ich wieder etwas Zeit!

Nach langem herumprobieren kam mir die Idee: Bis zum Schieberegister funktioniert ja alles. Irgendwie kommt eine Störung von GND.
Also habe ich zwischen den Negativpol der Sensoren und dem Spannungsteiler einen Multipexer gesetzt, der parallel mit dem Schieberegister die Kanäle durchschaltet.

Oh Wunder. Ich kann die Widerstände der einzelnen Elektroden beliebig ändern, die Werte der anderen Elektroden werden überhaut nicht mehr beeinflusst. Höchsten +/- 1.

Bitte fragt nicht nach einer rationalen Erklärung dafür. Hauptsache es funktioniert!



Die Sensoren habe ich zwischenzeitlich noch etwas optimiert.

Steinwollblock von IKEA. Dort habe ich den Sensor hineingesteckt. Dadurch ist zwischen den Elektroden ein sehr homogenes Medium.

20170526_155750_248-klein.jpg


Zusätzlich der bisher beste Sensor.
20170526_160004_230-klein.jpg


Je 13 Liter Blumenkasten jeweils ein Sensorpaar. Abstand zu Wand 2 cm.
20170526_161026_480-klein.jpg



Je Blumenkasten eine Wildtomate. Der rechte Blumenkosten hat bei 13 Litern eine wasserdichte Abtrennung bekommen.
Ganz Rechts eine Hängerocoto
20170526_191659_712-klein.jpg



Wenn in den nächsten Wochen vernünftige Werte gemessen werden kann ich endlich eine Pumpe kaufen!!!
 
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Anfänger2013 schrieb:
Heute hatte ich wieder etwas Zeit!

Nach langem herumprobieren kam mir die Idee: Bis zum Schieberegister funktioniert ja alles. Irgendwie kommt eine Störung von GND.
Also habe ich zwischen den Negativpol der Sensoren und dem Spannungsteiler einen Multipexer gesetzt, der parallel mit dem Schieberegister die Kanäle durchschaltet.

Oh Wunder. Ich kann die Widerstände der einzelnen Elektroden beliebig ändern, die Werte der anderen Elektroden werden überhaut nicht mehr beeinflusst. Höchsten +/- 1.

Bitte fragt nicht nach einer rationalen Erklärung dafür. Hauptsache es funktioniert!
Zum Vergrößern anklicken....
Das ist ja sehr mysteriös.

Aber wenn es jetzt funktioniert, ist es ja gut. :)
 
Die Sensoren mit Steinwolle haben mich etwas überrascht. Bisher habe ich angenommen, das die Steinwolle in der Erde gleichlang oder eher etwas länger feucht beleibt als die umgebende Erde. Das Gegenteil ist der Fall. Die Erde saugt die Feuchtigkeit aus der Steinwolle. Die Steinwolle ist komplett trocken wenn noch eine gewisse Restfeuchtigkeit in der Erde vorhanden ist. Das Erklärt auch, weshalb Steinwollblöcke sich gut in Erde setzen lassen.

Der Vorteil ist, dass recht große Messwertunterschiede zwischen feucht und trocken entstehen.
Ein weiterer Vorteil der Steinwollrollen ist, dass sich Dünger nicht länger auf die relevanten Werte auswirkt. Durch Dünger steigt zwar der Maximalwert, aber dies ist nicht entscheidungsrelevant. Wichtig ist der untere Wert, und der liegt mit oder ohne Dünger bei etwa Null.

Oben: 500 bis 0
unten: 750 bis 0 (Die Elektrode ist länger und es stecken zwei Steinwollrollen hintereinander.)
steinwolle.jpg

Die größeren Schwankungen im unteren Bereich liegen daran, dass die Erde in den Blumenkästen durch die Sonne deutlich erwärmt wird und es dadurch zu Umverteilungen des Wassers in der Erde kommt.


Mein augenblickliches Problem ist, das die Tomaten die Erde dermaßen durchwurzelt haben, dass ich nicht länger mit dem Finger die Erdfeuchtigkeit testen kann.

Ich werden einen Sensor in einen leeren Topf stecken und ihn durch die Sonne langsam trocknen lassen. Sobald die gemessenen Werte bei Null liegen werde ich die Feuchtigkeit der Erde testen.



@Alpha, was machen Deine CFK-Stäbe?
 
Interessanter Effekt mit der Steinwolle. Werde das auch nochmal testen. Bisher komme ich zu nicht viel, die CFK-Elektrode funktioniert zuverlässig, jedoch suche ich bei meinem Spannungsteiler immernoch den Minimalwert ab dem die Blätter hängen. Da ich in letzter Zeit über das Wochenende oft unterwegs war hab ich vorsichtshalber immer etwas gegossen, sollte es sehr warm werden. Am 9. Juni wurde zuletzt gegossen. Der eine Ausreißer am 17. ist durch den Wechsel der Stromversorgung bedingt. Ansonsten sieht man genau wie bei dir, dass ein deutlicher Temperatureinfluss überlagert ist.

ef-elektrode.jpg


Die Schwankungen im Signal sind durch die Temperaturänderung (hauptsächlich durch den Sonnenstand) bedingt. Das würde ich im übrigen nicht auschließlich auf eine Verlagerung des Wassers zurückführen, vielmehr ist die Leitfähigkeit einer Elektrolytlösung selbst und damit das Signal temperaturabhängig. Je höher die Temperatur, desto besser die Leitfähigkeit und desto geringer der Widertand. Da ich zeitgleich die Temperatur messe, habe ich schon überlegt ob man das Signal glätten kann um den Temperatureinfluss loszuwerden.
 
Topfgewicht (Topf ohne Pflanze)/Widerstand im Steinwollblock. Recht linear!

Feuchtigkeit-Gewicht steinwolle.jpg


Noch 27 Punkte und ich teste die verbleibende Feuchtigkeit in der Erde bei Messwert NULL.
 
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Messwert NULL ist wohl durch reines Trocknen nicht zu erreichen, aufgrund der Luftfeuchtigkeit usw. Es fehlt halt eine Verbraucher wie eine Pflanze.

Habe gerade den Sensor aus der Erde geholt. Die Erde war auch bei einem Wert von ca. 25 in den äußeren Bereichen staubtrocken. In der Mitte, wo der Sensor steckte war noch eine minimale Restfeuchtigkeit. Topfgewicht hat sich von 2658g auf 1032g reduziert. Sensoren die in Steinwollblöcken stecken sind also geeignet!

Wenn man möglichst vergleichbare Sensorenwerte haben möchte, dann ist so ein Steinwollblock etwas, was man sich überlegen sollte. So ein Steinwollblock ist homogener als die Erde.



Ich bin gerade dabei die Verkabelung für die Anzucht 2018 zu planen.

verkabellung-Sensoren.jpg


Am Anfang wollte ich alles mit Klingeldrähten verkabeln. Das würde aber zu einem extremen Kabelchaos führen und Töpfe könnte ich nicht von Zeit zu Zeit entnehmen. Ich plane jetzt die Sensoren-Kabel von 6 Töpfen = 12 Kabel an einer Stelle zusammenzuführen und von dort 2 Meter nach links zum Arduino zu leiten. An den Sammelpunkten sollen sich auch die Sensorenkabel leicht lösen lassen, damit ein Topf entnommen werden kann. So etwas wie Wago Verbindungsklemmen, können aber auch nur leichte Steckverbindungen (Dupont-Steckverbindung?) sein. Leider enden alle meine Planungen in einem optischen Chaos.


Daher brauche ich die Hilfe von Elektro-Profis. Wie macht man das professionell, damit es auch optisch aufgeräumt aussieht?
  • Ich brauche Sammler mit z.B. 6, 12 oder mehr Anschlüssen. (mehr Anschlüsse sind kein Problem, nutzbar für andere Sensoren)
  • Kabel zum nach vorne zu führen. (Die von mir angedachten LAN-Kabel haben leider nur 8 Kabel)
Noch ein paar Daten:
  • Spannung 5V, wenige mA
  • Der Erde-Widerstand wird gemessen im 10.000 bis 50.000 Ohm Bereich
  • Es wird nur gemessen und nicht gesteuert. Wenn sich ein Kabel löst oder durch Spritzwasser eine Messung nicht möglich ist, ist das keine Katastrophe. Muss nicht wasserdicht sein!
  • Es sollte bezahlbar sein. Löten kann ich.
Bei Vorschlägen bitte möglichst Links zu einem Elektronikshop.

Danke!!!!


@Alpha, was machen Deine CFK-Stäbe?
 
Ich würde das mit Flachbandkabeln angehen. Die gibts mit einer Menge Adern und Du kannst die leicht in 3-er Teile oder wieviele auch immer Du pro Topf brauchst aufsplitten. Gibts in neutral oder auch bunt für leichtere Aderzuordnung. Hier ist gezeigt wie das etwa geht. Die Zange kann man durch einen Schraubstock ersetzen.

https://www.reichelt.de/Flachbandka...CTION=3&GROUPID=5030&ARTICLE=47646&OFFSET=16&
https://www.reichelt.de/Flachbandka...CTION=3&GROUPID=5030&ARTICLE=47676&OFFSET=16&

Dazu Stecker und Buchsen, die Du auf die Flachbandkabel direkt draufpressen kannst, zb. solche
https://www.reichelt.de/SUB-D-Flach...ACTION=3&GROUPID=7419&ARTICLE=7010&OFFSET=16&
https://www.reichelt.de/SUB-D-Flach...ACTION=3&GROUPID=7419&ARTICLE=6974&OFFSET=16&

oder solche
https://www.reichelt.de/Pfosten-Wan...CTION=3&GROUPID=7437&ARTICLE=22832&OFFSET=16&
https://www.reichelt.de/Pfosten-Wan...CTION=3&GROUPID=7437&ARTICLE=14576&OFFSET=16&

Die Stecker und Buchsen gibts mit vielen unterschiedlichen Pinanzahlen und in fast beliebig vielen Varianen - da kannst Du Dir sicher was passendes suchen. Mit etwas Mühe kann man auch die Sachen so auch direkt auf den Arduino stecken - allerdings muss dann die Leitungsbelegung natürlich hinkommen. Kurzum: Viele Möglichkeiten mit Flachband. Das wäre meine Empfehlung. :D
 
Danke @Einhundertfuenf!



6047252.gif

D-SUB BU 15FB :: D-SUB-Buchse, benötigen einen PIN-Durchmesser von 1 mm, da müsste ich löten.


PFL_14.jpg

Die Pfostenbuchse, mit Zugentlastung benötigt einen Pindurchmesser von 0,6 mm, was genau meinem Klingeldraht entspricht. Perfekt, da muss ich nur noch die Kabel einstecken.

Die Flachbandkabel kann ich schön übereinanderlegen, was dann sehr ordentlich aussieht.

Brauche ich eigentlich zwingend ein "Einpresswerkzeug für D-Sub und PFL", oder geht das auch mit zwei Holzbrettchen und einer Rohrzange zum zusammendrücken? 7,95€ sind zwar nicht viel, aber für 6 Anwendungen? Das Zeug fliegt danach immer überall herum.



Bei den Shoplinks kam es mir hauptsächlich darauf an gleich das Bild zu haben. Nur mit einem Produktnamen tut man sich schwer, wenn man sich wenig auskennt.
Bis 2018 habe ich noch genügend Zeit für eine Großbestellung in China. Da bin ich bei einem Händler schon Stammkunde für mein Arduinoausrüstung. Es ist schon erstaunlich was man für den kleinen Prozessor alles benötigt. Er ist zwar 20% teurer als andere Chinahändler, lieferte aber bisher nur Top-Qualität.

kessler-elektronic.de hat faire Versandkosten. Darauf lege ich viel Wert!
 
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Kessler kannte ich noch nicht. Interessant - Danke.

Das Pressen mache ich immer mit einem Schraubstock. Aber ich sehe nicht, warum das nicht auch mit Brettchen und Rohrzange gehen sollte. Höchstens, weil einem beim Einspannen dann eine Hand fehlt, oder so. :joyful:
 
Am meinem Arduino habe ich mit 4 74hc595 Schieberegister 21 16 cm CFK Sensoren angeschlossen und eine rudimentäre Webseite für die Feuchtigkeitswerte programmiert.

Da ein Arduino sich nicht für die Erstellung von Webseiten eignet, werden später, wenn ich viel Zeit habe, die Daten auf einen richtigen Webserver übertragen. Dies ermöglicht dann auch bessere Auswertungen.

Topffeuchtigkeit-klein.jpg


Das mit Abstand größte Problem war die Verkabellung.
Trotz sorgfältiger Planung ist das Ergebnis optisch wenig ansprechend.

Empfehlungen für Nachmacher:
  • Klingeldraht 0,6 mm ist viel zu steif! So lassen sich die vielen Kabel sehr schlecht verlegen
  • Genau geschnittenen Kabel lassen sich schlecht verarbeiten. Lieber etwas großzügig sein.
  • Großzügig in Stecker und Buchsen investieren. Das macht das Handling später leichter.
  • Alle Töpfe an ein oder mehrere Steckfelder (Patchbay) anschließen. Von dort an den Arduino.
 
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Hallo zusammen,

Ich plane meine Töpfe auch mit einem Feuchtigkeitsmesssystem auszustatten. Da ich aber nicht komplett von vorne Anfangen will bitte ich dich @Anfänger2013 mir ein paar kleine Fragen zu deinem Projekt zu beantworten (ich weiß viele stehen schon auf den vorigen Seiten aber ich bin nicht sicher wie aktuell diese sind).

  • Wie lang sind deine Elektroden (16cm)?
  • benutzt du immer noch Kohlefaserstäbe als Elektrode?
  • Wie hast du die Elektroden mit dem Kabel verbunden (Kerbe rein gefeilt Kabel drum gewickelt und Schrumpfschlauch drüber)?
  • Wie weit sind die Elektroden voneinander Entfernt?
  • Nutzt du Steinwollwürfel oder nicht?
  • Wie sind die Elektroden Verschaltet (Eine Elektrode direkt an GND, die zweite an den ADC+Vorwiderstand bzw. Schieberegister)?
  • Wie groß ist der Vorwiderstand?
  • Welche Werte ergeben sich ca. für Nass, normal feucht, trocken?
Ich plane aktuell nur 8 Chilis groß zu ziehen (mehr platz ist nicht vorhanden) und damit komplett auf ein Schieberegister etc. zu verzichten. Durch die geringe Anzahl an Töpfen dürfte auch die Verkabelung nicht so aufwendig sein.
 
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