Gieskannenwächter

ChiliDog schrieb:
@all: Die Elektrodenlösungen könnt ihr vergessen - irgendwas ist immer die Opferanode, selbst wenn es sich um Au handelt. ;-)
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Um das zu minimieren könnte man mit Wechselstrom arbeiten.
Als Elektroden käme vielleicht auch Graphit in Frage. – „Graphitstäbe“ bekommt man in jedem Schreibwarengeschäft. ;)


Zum Thema Feuchtebestimmung und Temperatur weiß die Wikipedia:
https://de.wikipedia.org/wiki/Hygrometer
Psychrometer bestehen aus zwei gleichartigen Thermometern, wobei das Quecksilbergefäß bzw. der Temperatursensor des einen mit einem kontinuierlich befeuchteten Mullstrumpf überzogen ist. Dem feuchten Thermometer wird durch Verdunstung Wärme entzogen, und es zeigt infolgedessen eine niedrigere Temperatur als das trockene Thermometer an. Die Temperaturdifferenz zwischen beiden Thermometern ist ein Maß für die relative Feuchte. Mithilfe der Sprung'schen Formel lassen sich damit alle relevanten Feuchte-Maße berechnen. Anhand grafischer Psychrometertafeln lässt sich die relative Luftfeuchtigkeit auch direkt ohne Rechnung vor Ort bestimmen. In der Regel unterscheidet man zwischen mechanisch arbeitenden (Aspirationspsychrometer,Schleuderpsychrometer) und elektronischen Geräten. Die theoretische Grundlage für das Gerät liefert die Mischungstheorie nach Dr. Sonntag. Dabei wird davon ausgegangen, dass beide Thermometer kontinuierlich mit ca. 3 m/s belüftet werden. Wenige Psychrometer arbeiten auch heute noch nach der Diffusionstheorie, die voraussetzt, dass am Thermometergefäß keine Belüftung stattfindet.
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Ob das analog dazu auch im Boden funktioniert, weiß ich nicht, doch da habe ich meine Zweifel.
 
ChiliDog schrieb:
So ein Psychrometer dient der Ermittlung der Luftfeuchte und ist ähnlich einem Aufziehuhrwerk aufgebaut. Ich bin mir ziemlich sicher, dass Pflanzenerde nicht mit der Mechanik verträglich ist. ;)
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Ne, bewegen muß sich bei einem Psychrometer nicht zwingend etwas. Aber wie gesagt: Funktioniert in der Erde trotzdem nicht.
 
Messung über 10 Tage von triefend nass bis hängende Blätter:
Jeweils 1447 Messungen im 10 min Abstand. Elektrodenabstand 1,6 cm
Bodenfeuchtigkeit 1.jpg

blau: Messung nach 10 ms Stromfluss (vorne beim Fenster)
rot: Messung nach 100 ms Stromfluss (links)
gelb: Messung nach 1 s Stromfluss (hinten)
lila: Messung nach 10 s Stromfluss (rechts)

Der Grund für die Schwankungen der blauen Linie ist übrigens die Sonne die auf den schwarzen Topf scheint.
Die Elektroden sind an den vier Seiten des Topfes in der Mitte zwischen Topfrand und Stamm platziert.

Seltsamerweise steigen bei Sonne die Werte und fallen nicht.
Die Sonne sollte die Erde vorne etwas mehr austrocknen und dadurch sollte der Widerstand fallen. Er steigt aber!

Kann mir das jemand erklären?
 
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Anfänger2013 schrieb:
Seltsamerweise steigen bei Sonne die Werte und fallen nicht.
Die Sonne sollte die Erde vorne etwas mehr austrocknen und dadurch sollte der Widerstand fallen. Er steigt aber!

Kann mir das jemand erklären?
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In so einem feuchten Medium dürfte es ähnlich sein, wie in Flüssigkeiten: mit steigender Temperatur nimmt die Leitfähigkeit zu.
 
Anfänger2013 schrieb:
Wusste ich noch gar nicht!
Danke!
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100%ig sicher war ich mir auch nicht. Ich mußte es auch erst nochmal nachlesen.

→ https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_Leitfähigkeit#Temperaturabh.C3.A4ngigkeit
In Gasen, Lösungen und Elektrolyten ist der Widerstand stark temperaturabhängig, da dort die Beweglichkeit der Ionen und die Anzahl der Ladungsträger (da bei schwachen Elektrolyten der Dissoziationsgrad ebenfalls stark temperaturabhängig ist) mit steigender Temperatur stark zunimmt. In der Regel steigt die Ladungsträgerbeweglichkeit mit der Temperatur und der Widerstand wird kleiner.
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1,6 cm Elerktrodenabstand:

bodenfeuchtigkeit-1-jpg.52374


0,8 cm Elektrodenabstand:
Bodenfeuchtigkeit 2.jpg


blau: Messung nach 10 ms Stromfluss
rot: Messung nach 100 ms Stromfluss
gelb: Messung nach 1 s Stromfluss
lila: Messung nach 10 s Stromfluss

Auffällig ist, das bei einem geringeren Elektrodenabstand der Widerstand sich stärker verändert.
Kann mir das jemand erklären?

Die blaue Linie ist etwas wackelig.

Am besten gefällt mir die gelbe Linie. Aus irgend einem Grund hat die gelbe Linie auch den größten delta zwischen feucht und trocken.

CameraZOOM-20160920114704113-klein.jpg

Die Elektroden nach 2805 Messungen:

von oben nach unten: Gesamtdauer des Stromflusses.
28,05 sec = 0,4675 min
280,5 sec = 4,675 min
2805 sec = 46,75 min
28050 sec = 467,5 min = 7,79 h


Bei 14 Messungen am Tag (14 Stunden Licht, bei Dunkelheit verändern sich die Werte sowieso nicht nennenswert) kommt man auf 5110 Messungen im Jahr.
Bei einer Messung nach einer Sekunde Stromfluss entsteht in diesem Zeitraum keine nennenswerte Veränderung an den Elektroden.
 
Was ein interessanter Strang!
Ich beobachte mal weiter, bin auch schon seit längerer Zeit auf Suche nach einer vernünftigen Feuchtigkeitsüberwachung, gerne auch selbst zu programmieren.
 
Anfänger2013 schrieb:
Auffällig ist, das bei einem geringeren Elektrodenabstand der Widerstand sich stärker verändert.
Kann mir das jemand erklären?
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Die Kapazität errechnet sich aus einer Konstante für das Dielektrikum, der Elektrodenflächen und dem Elektrodenabstand. Streng genommen müsste man das über ein Integral berechnen, da du runde Elektroden hast. Der Elektrodenabstand ist im Nenner. Die Kapazität ist damit bei kleineren Abstand größer. Da du ansonsten nur das Dielektrikum veränderst, ist natürlich auch die Kapazitätsänderung bei kleineren Abstand größer.

Edit: Mist, du ermittelst das ja über den Widerstand und nicht kapazitiv.
 
So Leute hier ist es ja etwas eingeschlafen :D deshalb mal so in die Runde, habt ihr denn neue Erkenntnisse?

@Anfänger2013 wie genau erfasst du denn den Wiederstand in deinem Topf? Dann kann ich dir deine Frage eventuell beantworten
 
Während der Messung ca.: 4,5V / 0,4mA
Nach 500ms messe ich die Spannung mit dem Analogeingang des Arduino.
Spannungsteiler, 5V, auf einer Seite 10.000 Ohm auf der anderen Seite die Elektroden.
Ein 74HC595 Schieberegister verwende ich um zwischen den Elektroden umzuschalten. Strom liegt also nur während und kurz vor der Messung an.

Ich hoffe die Informationen reichen. Eine Erklärung für das Phänomen würde mich sehr interessieren.

Ich experimentiere im Augenblick damit, ob ein Elektrodenabstand von 0,8 oder 1,6 cm besser ist. Darüber hinaus ob die Elektroden besser senkrecht in der Erde stehen oder quer durch den Topf führen.

Rot: senkrecht 0,8 cm
Lila: senkrecht 1,6 cm
Blau: quer 0,8 cm
Gelb: quer 1,6 cm
Die extrem Ausschlägen kamen zustande, als ich kurz den Kontakt zwischen den Elektroden und dem Breadboard gelöst habe.
Etwas seltsam ist es, da die Elektroden dabei nicht bewegt wurden. Lediglich die Kabel wurden kurz von dem Breadboard gelöst um die IP-Adresse zu ändern.
Bodenfeuchtigkeit99.jpg
 
Zuletzt bearbeitet:
Also wenn ich das richtig Verstanden habe,hast du deinen Spannungsteiler gebaut, mit einem 10KOhm Wiederstand und als Zweiten "Widerstand" deine Elektroden richtig? @Anfänger2013

So Alsoooo..... :D
Du Hast einen Spannungsteiler, heißt du misst deinen Widerstand indirekt über die Spannung. Da ich leider nicht weiß wie dein Arduino das ganze Auswertet, kann ich nur Vermutungen anstellen:
Da der Abstand der Elektroden geringer ist, ist auch der Widerstand als ganzes niedriger. Also deine beiden Elektroden mit der Erde dazwischen ergeben ebenfalls einen Widerstand. Spannungsteiler Prinzip: wenn zwei gleichgroße Widerstände in Reihe geschaltet sind teilt sich die Spannung 1:1 auf.
Das ganze Verhält sich auch mit anderen Verhältnissen so. Du kannst damit also deine Spannung beliebig aufteilen.
So zurück zu deiner Messung, ist dein Messwiderstand also annähernd gleich groß wie dein Vorwiderstand merkst du schneller bzw. größere Schwankungen da sich hier das Verhältnis stärker ändert. Ist dein Messwiderstand viel größer als der Vorwiderstand brauchst du große Änderungen um eine nennenswerte Änderung der Messspannung zu sehen, genauso ist es wenn der zu messende Widerstand viel kleiner ist als dein Vorwiderstand --> Vorwiderstand passend wählen um eine möglichst große Empfindlichkeit zu erreichen.

Misst du das ganze nur mit einem einzelnen Spannungsteiler, oder Hast du eine Messbrücke?

Eine Messbrücke sind Quasi zwei parallele Spannungsteiler, die miteinander abgeglichen werden, ein Referenz Teil (R1 und R2, und ein Messteil (RM und R3).
mit dem Veränderbaren Widerstand gleichst du deine 0-Stelle passend ab, ändert sich jetzt der Wert des Messwiderstandes (Erde wird gegossen, oder trocknet) fällt die Brücke in ein Ungleichgewicht und du kannst am Messpunkt etwas messen. du kannst damit also auch nicht nur sehr viel genauere Werte Messen, sondern in deinem Fall auch ob die Erde zu Nass oder zu trocken ist.

Messbrücke.jpg
 
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