Gieskannenwächter

@Anaphylax, Vielen Dank!
Das mit der Messbrücke hört sich sehr interessant an und ist wohl auch nicht so schwer umzusetzen.
Ich habe, glaube ich, auch endlich verstanden wie eine Messbrücke funktioniert.
Was messe ich dann eigentlich. Einen abstrakten Abweichungswert? Linear?

Kannst Du mir mit der Bestimmung der Widerstände helfen. E12 Reihe sollte ich auf alle Fälle haben. Ein Widerstand zu bestellen währe auch kein Problem.

Wichtig! Der Arduino verträgt maximal 40mA!! 5V
Ausgangsspannung 5V

Der Anduino misst über einen Analogeingang die Spannung. AD-Wandler. Werte 0 bis 1023.
Bei dem obigen Spannungsteiler mit 10.000 Ohm liegen die interessanten Messwerte zwischen 100 (Blätter hängen) und 500 (maximale Erdfeuchtigkeit nach dem Gießen).
 
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Klar kann ich dir da helfen, dazu braucht es aber auch ein paar Hausaufgaben :D

Also als erstes solltest du mal an den Elektroden Messen wie viel Widerstand die haben.
Also die Dinger abklemmen, und mit einem Multimeter oder Widerstandsmessgerät mal ran gehen und schauen wie viel Ohm die so haben.
Weißt du dann hier den Wert, bzw. den ungefähren Wert (sofern dir das reicht), kannst du einen passenden Vorwiderstand wählen.

Dann was dein Arduino Verträgt ist im Prinzip egal, du kannst das ganze nämlich auch über einen Messwert Umformer laufen lassen (Operationsverstärker mit entsprechender Schaltung) der passt dir dann deine gemessenen Werte von 0-5V für deinen A/D Wandler an, ohne deinen maximalen Strom zu überschreiten.
Sowas verwendet man bei Sensoren die man nicht belasten darf oder die so kleine Werte Ausgeben das sie nicht erfassbar sind.

Was noch wichtig ist, was zeigt denn deine Grafik da überhaupt an, hast du da 100 Äpfle, mV oder Bananen :D
Das ist insoweit wichtig da man über die Schrittweite bzw. über die maximalen Bits des A/D-Wandlers die Spannung eines einzelnen Schrittes
ausrechnen kann, bzw. wie vorher schon geschrieben über die Spannung indirekt den Widerstand misst.

(Bsp.: 256 Bit A/D-Wandler mit 5V, 5V/256 Bits ~ 0,02V/Bit -> 20mV pro Bit --> Änderung von 0 nach 200mV am Spannungsteiler des Messwiderstand A/D-Wandler übergibt deinem Arduino einen wert von 0000 1010 oder in Hex 0x0A wenn du nur positive Werte von 0-5V misst)

Anhand des Beispiels siehst du (falls du dir den Programmteil nur Kopiert hast) wie das Verarbeiten von Sensordaten im allgemeinen eigentlich Funktioniert.

Fazit :D : Wir brauchen Also den Widerstands Wert der Elektroden, dann noch ein paar Daten zum A/D Wandler, damit wählen wir dann die passenden Widerstände für die Vor- oder Brückenwiderstände, und anhand der Belastung die dabei aufkommt müssen wir schauen ob wir vlt. noch Zusatz Sachen wie Messwertumformer oder so etwas benötigen.

Zu deiner Frage, der Wert den du bei der Brücke Messen kannst, ist Proportional zum Verhältnis der Abweichung also R1/R2= R3/R4 bzw. RM/R3=R1/R2
das bekommt man durch indirekte Messung über Strom -> UM/U3=U1/U2 Spannungen lassen sich durch I*R Ersetzen, der Strom kürzt sich raus (in Reihenschaltung ist der Strom immer gleich groß) daraus folgt dann das oben Genannte Widerstandsverhältnis.
Damit kannst du dann mit der Formel RM=(R1*R3)/R2 den Wert deines Messwiderstands ausrechnen.

Da du das ganze allerdings über einen einzelnen Spannungsteiler machst und den Widerstand misst, kannst du
deine Spannung auch anders berechnen, dann wird das aber hier ein noch größerer Roman :D
 
Meine Hausaufgaben sind fertig! Hoffentlich habe ich alles richtig gemacht!!

Habe mich erst seit den Kauf meines ersten Arduino mit Elektronik beschäftigt. Bin in diesem Gebiet aber noch etwas wackelig auf den Beinen. Programmieren kann ich recht gut.

Der Adruino hat einen 10bit AD-Wandler: 5V = 1023, 0V = 0
Ein Schritt entspricht so 4,9 mV

In der Grafik entsprechen so:
100 = 0,049V = Widerstand 91.120 OHM
500 = 2,45V = Widerstand 10.325 OHM

Bei dem Spannungsteiler habe ich ursprünglich 1.000 OHM genommen, da dadurch der Gesamt-Widerstand immer über 1.000 liegt. 5V / 1.000 OHM = 5 mA maximaler Stromstärke, wenn die Elektronen sich berühren. = Sicher für den Arduino.
Habe später den Widerstand von 1.000 auf 10.000 Ohm erhöht um die Elektroden zu schonen.
10.000 OHM = 0,5 mA maximal

Zwei Gründe:
  1. Sicher für den Arduino
  2. Ich möchte mit wenig Stromstärke messen um die Elektroden zu schonen. (Elektrolyse )

Daher meine Bitte hohe Widerstände nehmen um den Stromstärke niedrig zu halten. So sollte man doch eigentlich auf einen Operationsverstärker verzichten können? Oder?
Für die Messung sollte es eigentlich egal sein ob mit 1mA oder 100mA gemessen wird.

Bezüglich der Widerstände, ich müsste E24 komplett besitzen.

messbruecke-jpg.55243

Wo schließe ich da den Analogeingang des Arduino an. Zwischen RM und R3?
Oder muss ich die Spannung zwischen RM und R3 (Analogeingang1) und R1 und R2 (Analogeingang2) messen und die Differenz bilden?

Ich hoffe alles ist verständlich. Wie gesagt Anfänger:). Bin aber fleißig am lernen:angelic:.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn ich mit einem Spannungsmesser messen würde, dann hätte ich kein Problem. Zwei Kabel zwei Punkte zum Ansetzen.

Mit einem Analogeingang = AD-Wandler habe ich nur ein Kabel.
 
Anfänger2013 schrieb:
Mit einem Analogeingang = AD-Wandler habe ich nur ein Kabel.
Zum Vergrößern anklicken....
Nein, auch da hast du zwei Anschlüsse. A0, A1... A5 und GND. Du hast aber ein Problem wenn du die Messbrücke mit der Spannung vom Arduino versorgst und gleichzeitig mit dem messen willst. Dann überbrückst du nämlich einen Teil deiner Messbrücke.
 
Irgendwie verstehe ich nicht wofür ich zwei Spannungsquellen brauche und wie ich diese anschließen soll.

So wie ich die Schaltung, mit meinem begrenzten Wissen, verstehe messe ich bei bei einer Messbrücke nicht die absolute Spannung sondern die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Punkten. Das geht aber mit den Arduino nicht, da der immer die Spannungsdifferenz zu GND misst.
 
Genau das mit dem GND ist das Problem. Wenn du die Spannung des Arduino als Versorgung der Messbrücke anschließt (GND an den Minus) und gleichzeitig einen Analogeingang an die Messpunkte, hast du GND ein zweites Mal in der Schaltung, womit du einen Teil der Messbrücke überbrückst.

Vermeiden kann man das nur indem man das voneinander entkoppelt. Entkoppeln kann man in dem Fall mit einer Operationsverstärkerschaltung, evtl. mit einem Messumformer oder mit zwei voneinander unabhängigen Spannungsquellen. Das wäre eine für die Messbrücke und eine für den Arduino.
 
Sehe ich das Richtig?
Viel Aufwand für eine Genauigkeit, die ich eigentlich gar nicht brauche?

Der Aufwand für eine Messbrücke wäre ja minimal, daher war ich von der zusätzlichen Genauigkeit überzeugt.
Aber so klingt das mach recht viel Aufwand!
 
Klar erhöht das den Aufwand. Aber muss ja nicht unbedingt gemacht werden wenn die Genauigkeit auch so reicht.
 
Da hab ich ja was los getreten :D

Ich denke auch, da du nur ungefähre werte und keine große Genauigkeit brauchst, reicht ein Spannungsteiler vollkommen aus.
Wichtig ist hierbei je genauer das Verhältnis zwischen Vor und Messwiderstand.
Heißt, wenn dein Messwiderstand 9kOhm hat sollte dein Vorwiderstand ebenso groß sein.
Dann hast du bei 5V Spannung einen Bereich zwischen 0-2,5V da sich die Spannung 1:1 aufteilt.

Der Punkt ist bei der Messbrücke das bzw. bei der Messtechnik das du häufig einen getrennten Stromkreis hast. Also einen für die Sensoren, und einen Für die Auswertung.
 
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Anaphylax schrieb:
Da hab ich ja was los getreten
Zum Vergrößern anklicken....
Kein Problem! Dadurch habe ich einiges gelernt!

Der interessante Bereich liegt zwischen:
150 = 0,735V = Erd-Widerstand 57.452 OHM
400 = 1,98V = Erd-Widerstand 15.101 OHM

Mittelwert = 36.276 OHM

Werde mal einen 47K Widerstand verwenden.

Damit würde ich gleichzeitig die Stromstärke noch einmal deutlich reduzieren.

Vorher:
Feucht: 10.000+15.000=25.000 OHM => 0.2 mA
Trocken: 10.000+57.000= 67.000 OHM => 0.0746 mA

Jetzt:
Feucht: 47.000+15.000=62.000 OHM => 0.0806 mA
Trocken: 47.000+57.000= 104.000 OHM => 0.0480 mA

Das ist auf alle Fälle gut für die Elektroden.

Mal sehen wie weit man die Stromstärke noch reduzieren kann.
Hat da jemand eine Vorstellung? 470.000 OHM und 1.000.000 OHM habe ich.
Elektroden schonen währe mir wichtiger als die Messgenauigkeit, solange sie im Rahmen bleibt.
 
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