Füllstandsmesser kapazitiv/resistiv

28/10/2011 - 17:46 von Christian Müller | Report spam
Guten Abend NG,

da wir hier in RO nur eine schlechte Wasserversorgung haben (von der
Stromversorgung ganz zu Schweigen), habe ich nun endlich ein Fass in den
Keller gestellt, das sich bei Nichtgebrauch von Wasser füllt, und bei Bedarf
gibt eine Pumpe mit Puffer (Hidrofor, weiss nicht, wie das auf deutsch
heisst) Druck!
Das Magnetventil für die Füllung des Fasses ist noch nicht gekommen, aber es
ist eh ein Schwimmer montiert.
Das Ganze habe ich nun mit PIC16F876 und Fernbedienung über I2C versehen,
zur Automatisierung.
Bei den Füllstandsmessern bin ich nun auf markante Probleme gestossen, deren
zwei vorhanden sind, zur Sicherheit. Der Erste misst kapazitiv nach:
http://www.croftworks.de/extern/buecher/130.pdf Habe natürlich nur den Teil
um IC2f/IC2e und natürlich R2, R3 und C5 implementiert, der Zweite besteht
aus zwei Elektroden. Eine an +5V die Andere geht an Basis von BC547 von
denen Zwei sind in Darlington-Schaltung, danach ein 14HC14-Schmitt-Trigger.
Der kapazitive Sensor gibt eigentlich ein sehr stabiles und genaues Signal,
dessen Frequenz ich über 100ms messe. Das Problem fàngt an, dass wenn ich
die Elektroden des zweiten Füllstandsmessers in's Wasser tauche, làuft mir
die Frequenz weg, und zwar massiv. Bis ich das gemerkt habe, hatte dauernd
andere Frequenzen bei gleichem Füllstand, auch die Hand hat einen Einfluss.
Bei den Elektroden hatte ich das Problem, dass warscheinlich Störungen die
Transistoren durchgeschaltet haben, jedenfalls gab das Teil auch noch an,
wenn es nicht mehr im Wasser war. Momentan habe ich eine geschirmte Leitung
verlegt. Es sind etwa 3m bis zum Fass.
Gibt es ein robusteres Messverfahren als diese spezielle Schaltung nach
Elektor mit dem künstlichen Spannungsniveau? Und einfach sollte es auch
sein?
Bei den Elektroden soll ich welches Material nehmen? Die verzinkten
Schrauben sind nach ein paar Tagen schon korrodiert. Soll ich die Schaltung
eher invertieren, also mit PNP, oder Pull-up 1M und gegen Masse oder so?
Kann die Pumpe einen Einfluss haben, die ist ja warscheinlich geerdet (nicht
sicher), also Erde im Wasser?

Für Interessierte: Das Wasserniveau wird an 8 LED's angezeigt, die über
I2C - PCF8574 - 74HC138 angeschlossen sind. Zwei Schalter dienen zum
Einschalten der Pumpe und des Elektroventils. Das Ventil schliesst
automatisch bei Betrieb der Pumpe. Làuft die Pumpe zu lange, geht aus und in
Störung. Ebenso wird die Pumpe ausgeschaltet bei zuwenig Wasser.

Gruss Chregu

@Jörg: Es dürfen auch ICs für >$1 verwendet werden
Michael Eggert in de.sci.electronics
 

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#1 Joerg
28/10/2011 - 18:32 | Warnen spam
Christian Müller wrote:
Guten Abend NG,

da wir hier in RO nur eine schlechte Wasserversorgung haben (von der
Stromversorgung ganz zu Schweigen), habe ich nun endlich ein Fass in den
Keller gestellt, das sich bei Nichtgebrauch von Wasser füllt, und bei Bedarf
gibt eine Pumpe mit Puffer (Hidrofor, weiss nicht, wie das auf deutsch
heisst) Druck!




Mein Beileid. Wieviel Stunden Strom bekommt ihr denn am Tag?


Das Magnetventil für die Füllung des Fasses ist noch nicht gekommen, aber es
ist eh ein Schwimmer montiert.
Das Ganze habe ich nun mit PIC16F876 und Fernbedienung über I2C versehen,
zur Automatisierung.
Bei den Füllstandsmessern bin ich nun auf markante Probleme gestossen, deren
zwei vorhanden sind, zur Sicherheit. Der Erste misst kapazitiv nach:
http://www.croftworks.de/extern/buecher/130.pdf Habe natürlich nur den Teil
um IC2f/IC2e und natürlich R2, R3 und C5 implementiert, der Zweite besteht
aus zwei Elektroden. Eine an +5V die Andere geht an Basis von BC547 von
denen Zwei sind in Darlington-Schaltung, danach ein 14HC14-Schmitt-Trigger.
Der kapazitive Sensor gibt eigentlich ein sehr stabiles und genaues Signal,
dessen Frequenz ich über 100ms messe. Das Problem fàngt an, dass wenn ich
die Elektroden des zweiten Füllstandsmessers in's Wasser tauche, làuft mir
die Frequenz weg, und zwar massiv. Bis ich das gemerkt habe, hatte dauernd
andere Frequenzen bei gleichem Füllstand, auch die Hand hat einen Einfluss.
Bei den Elektroden hatte ich das Problem, dass warscheinlich Störungen die
Transistoren durchgeschaltet haben, jedenfalls gab das Teil auch noch an,
wenn es nicht mehr im Wasser war. Momentan habe ich eine geschirmte Leitung
verlegt. Es sind etwa 3m bis zum Fass.
Gibt es ein robusteres Messverfahren als diese spezielle Schaltung nach
Elektor mit dem künstlichen Spannungsniveau? Und einfach sollte es auch
sein?




Ja, Ultraschall durch die Fasswand, Wasserspiegelmessung per Schall,
oder Drucksensor unter dem Fass (misst das Gewicht). Alles was
Elektroden braucht vergammelt irgendwann. Selbst wenn Du Edelstahl
nimmst, in Rumanien enthaelt das Wasser vermutlich alle moeglichen
korrosive Substanzen.


Bei den Elektroden soll ich welches Material nehmen? Die verzinkten
Schrauben sind nach ein paar Tagen schon korrodiert. Soll ich die Schaltung
eher invertieren, also mit PNP, oder Pull-up 1M und gegen Masse oder so?
Kann die Pumpe einen Einfluss haben, die ist ja warscheinlich geerdet (nicht
sicher), also Erde im Wasser?

Für Interessierte: Das Wasserniveau wird an 8 LED's angezeigt, die über
I2C - PCF8574 - 74HC138 angeschlossen sind. Zwei Schalter dienen zum
Einschalten der Pumpe und des Elektroventils. Das Ventil schliesst
automatisch bei Betrieb der Pumpe. Làuft die Pumpe zu lange, geht aus und in
Störung. Ebenso wird die Pumpe ausgeschaltet bei zuwenig Wasser.

Gruss Chregu

@Jörg: Es dürfen auch ICs für >$1 verwendet werden
Michael Eggert in de.sci.electronics




Ich wuerde das mit einem Schwimmerschalter loesen, so wird es hier in
USA mit den Sumpfpumpen gemacht. Wenn die versagen ist recht schnell ein
teurer Teppich ruininert, schlimmstenfalls ein Teil des Hausfundaments.
Also muss das jahrelang ohne Wartung einfach funktionieren und es tut
das auch.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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