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Elektor hatte mal den Vorschlag eine Aspirin-Tablette zu nehmen. Daran haben Ameisen, Goldhamster, Meerschweinchen und was sonst noch alles herumläuft, bestimmt kein Interesse.

» Elektor hatte mal den Vorschlag eine Aspirin-Tablette zu nehmen.

Aut idem!

Hallo nochmal,
Die gezeigte Elektrodenanordnung hat bei niedrigen Spannungen < 5V ein stark kapazitives Verhalten. Das kann man mit Labornetzgerät, Voltmeter und Amperemeter einfach messen. Mit der gezeigten Elektrodenanordnung braucht es in diesem Bereich allerdings Sekunden bis etliche Minuten, um auswertbare (stabile) Messwerte für Strom und Spannung zu bekommen. Unter 1V lag der gemessene Widerstand > 100kOhm, bei 2V waren es noch 10kOhm. Ab 10V näherte sich der Widerstandswert 1kOhm. Das entsprach dem Wert, der auch mit Wechselspannung gemessen wurden. Bei Wechselspannung (50Hz und 5kHz) hatten weder Frequenz noch Amplitude wesentlichen Einfluss auf den Widerstands/Impedanzwert. Es waren immer recht genau 1kOhm bei der gegebenen Geometrie. Interessanterweise war auch der Einfluß gering, ob ich Leitungswasser, das Wasser aus dem Gartenteich oder entkalktes Wasser (Ionenaustauscher) nahm.
Die Charakteristik der Gleichspannungsmessung liess eine recht hohe Kapazität vermuten. Das Kapazitätsmessgerät zeigte 60µF an. Also - dann sollte das Elektrodenpaar ja auch als Kondensator für den 555 gehen??? Klar, ich muss niederohmig bleiben, da mein Elko bestimmt einen hohen Leckstrom hat. Daher sollte ich mit Ub unter 5V bleiben. Das könnte mit dem 555 gerade gehen. Das Ergebnis ist dann im Bild zu sehen: Der 555 spielte in diesem Versuch auf Anhieb mit! Das sollte klar machen, warum Gleichspannung für jede Art von Leitfähigkeitsmessung denkbar ungünstig ist. Die Polarisation, die den Kondensator entstehen lässt (Elektrochemische Doppelschicht, zuweilen auch Helmholtz-Kapazität genannt) ist von Elektrodenmaterial, Fläche, Temperatur, Art des Mediums etc. abhängig. Mit Wechselspannung hat man einige dieser Einflüsse ausgeschaltet. Die Elektrolyse ist noch ein anderes Problem (die Elektrolyse kann auch zur Belagbildung auf den Elektroden führen - das kann die Messbedingungen grundlegend ändern und deutlich schneller gehen als das eigentliche korrosionsbedingte Schwinden der Elektroden). Rechnerisch unter Verwendung der Dimensionierungsformel für den 555 komme ich auf eine Kapazität von etwa 80µF. Der Unterschied zur Kapazitätsmessung ist wahrscheinlich durch die Leckströme bedingt (Die Kapazitätsmessung habe ich durch Messung der Phasenverschiebung an der Elektrode bestätigt - Unterschied lag bei etwa 10%). Die Versorgungsspannung lag hier übrigens bei 3V.
Grüsse
Hartwig

Deine Angaben der Kapazität, der Sensorplatten, ist nicht nachvollziehbar.
(Dann würde ich keine Elkos mehr verwenden. Nur noch zwei Bleche.)
Und die gemessenen Zeiten sind nicht realistisch.
Das Dumme ist, das der 555 aufhört zu schwingen wenn die Elektroden ins Wasser tauchen. Und dann ist nichts mehr mit Wechselspannungsmessung.

Hallo,
» Deine Angaben der Kapazität, der Sensorplatten, ist nicht nachvollziehbar.
» (Dann würde ich keine Elkos mehr verwenden. Nur noch zwei Bleche.)
Das sind keine Platten. Das sind V4A-Stifte, 4mm Durchmesser 12mm lang (ab dann isoliert)
» Und die gemessenen Zeiten sind nicht realistisch.
Dann rechne nach: Laut Datenblatt:
T= 0.693*(Ra + 2*Rb)*C -das gibt etwa 600ms
» Das Dumme ist, das der 555 aufhört zu schwingen wenn die Elektroden ins
» Wasser tauchen.
Edit: insofern korrekt, da er offen mit etwa 160kHz schwingt. Das hört natürlich auf.
» Und dann ist nichts mehr mit Wechselspannungsmessung.
Es geht hier nicht um eine Wechselspannungsmessung. Der 555er arbeitet halt mit der Kapazität der elektrochemischen Doppelschicht. Das ist eigentlich nichts besonderes. Aber eben die Leckströme stören - daher die niedrige Spannung.
Die Elektroden verhalten sich wie ein Elko - da gibt es wenig zu diskutieren. Das hatte Herr Helmholtz bereits herausgefunden, das ist dann noch besser beschrieben worden als elektrochemische Doppelschicht. Und je nach Material sind einige -zig µF da realistisch.
Allerdings nur bei niedrigen Spannungen. Halte einfach mal die Messspitzen Deines Ohmmeters ins Wasser....
Hartwig

» Hallo,
» » Deine Angaben der Kapazität, der Sensorplatten, ist nicht
» nachvollziehbar.
» » (Dann würde ich keine Elkos mehr verwenden. Nur noch zwei Bleche.)
» Das sind keine Platten. Das sind V4A-Stifte, 4mm Durchmesser 12mm lang (ab
» dann isoliert)
» » Und die gemessenen Zeiten sind nicht realistisch.
» Dann rechne nach: Laut Datenblatt:
» T= 0.693*(Ra + 2*Rb)*C -das gibt etwa 600ms
» » Das Dumme ist, das der 555 aufhört zu schwingen wenn die Elektroden ins
» » Wasser tauchen. Und dann ist nichts mehr mit Wechselspannungsmessung.
» Warum sollter er? die Elektroden verhalten sich wie ein Elko - da gibt es
» wenig zu diskutieren. Das hatte Herr Helmholtz bereits herausgefunden, das
» ist dann noch besser beschrieben worden als elektrochemische Doppelschicht.
» Und je nach Material sind einige -zig µF da realistisch.
» Allerdings nur bei niedrigen Spannungen. Halte einfach mal die Messspitzen
» Deines Ohmmeters ins Wasser....
» Hartwig

Ich habe keine V4A-Stifte und auch solche mit Isolierung nicht!
Ich mach mich erst einmal schlau, was das für ein Zeug sein soll.
Helmholz kenne ich im Zusammenhang mit Superkapazitäten.
Ich wusste ja nicht, dass du solche selber basteln kannst!

Hallo Olit,
nein, ich baue keien Superkapazitäten selbst. Allerdings hatte ich beruflich mal sehr viel mit Elektrochemie zu tun, das ist aber schon lange her. Und Materialien und Medien waren ganz andere.
Allerdings weiss ich, dass sich eine Elektrode in wässriger Lösung - also z.B. Trinkwasser - bei niedrigen Spannungen praktisch genau wie ein Elko verhält (und ja eigentlich auch einer ist). Wenn man also einen Gleichstrom durch eine simple Metallelektrode schicken will, hat man 3 Möglichkeiten: 1) Man bleibt unter dem Leckstrom, 2) Man ist limitiert auf Zeit/Strom während des Ladens der Kapazität und 3) man setzt soviel Spannung ein, dass die Isolierschicht des Elkos quasi durchbrochen wird. Bei meinem Aufbau ist das zwischen 5V und 10V der Fall.
Auf jeden Fall kann ich im Bereich von 2-3V einen normalen 555er so betreiben (ist noch ein NE555 von TI)
Als Elektroden kannst Du z. B. Terassenschrauben aus V4A nehmen. Für reproduzierbare Verhältnisse mit fest umschliessenden Isolierschlauch den nicht benutzten Teil abdecken.
Trotzdem würde ich jetzt so kein Netzteil aufbauen....ein Elko zum Einlöten ist irgendwie praktischer!
Grüsse
Hartwig

Hallo Gerald,
»
» -
»
» Er geht am Strand baden, kriegt nasse Füsse und einen Sonnenbrand.
»
»
...bestimmt eine Möglichkeit!
» Seine Eigenschaften an den Pins verändern sich,
» zuerst kapazitiv bis resistiv/?Eingänge R_potiometrisch?
Hm
» (solange lediglich nur die Eingänge im Wasser sind)
» - werkelt dabei soweit als getriggertes Mono?-Bistab.?-Flop,
na ja, ich habs ja vorhin geschrieben - undramatisch....
» dann je tiefer er baden geht, bis zur Zerstörung seiner selbst.

nicht doch!!! nen 555er bringst Du so nicht um!

» stimmts? oder kann ich mich gleich an die Wand stellen?

nee, nicht doch - geh auf's Örtchen - und auch da bitte nicht im Stehen!
»
» ---

Ich habe jetzt zwei Stahlgrillspieße ins Marmeladenglas gesteckt.
Wie erwartet reist die Schwingung des NE555 ab und der Ausgang geht auf H-Potential.
Der 555 wird mit 2,5V betrieben. Da schwingt er gerade noch mit einer Frequenz von 250kHz Solange die Stifte draußen sind.
Bei mir will sich keine Doppelschicht bilden.

» Ich habe jetzt zwei Stahlgrillspieße ins Marmeladenglas gesteckt.
» Wie erwartet reist die Schwingung des NE555 ab und der Ausgang geht auf
» H-Potential.
» Der 555 wird mit 2,5V betrieben. Da schwingt er gerade noch mit einer
» Frequenz von 250kHz Solange die Stifte draußen sind.
» Bei mir will sich keine Doppelschicht bilden.

Ich meinte natürlich nicht, dass die Schwingung verreist. Sondern das sie abreißt im Sinne von Aufhören.

Hallo,
ich hab das gerade mal mit zwei Schaschlickspiessen aus Stahl gemacht, das ging bei sehr geringer Eintauchtiefe, wenige mm nur.. tiefer eintauchen führte zu Schwingungsabriss - aber es ging. (meine Elektroden haben 4mm Durchmesser bei 12mm Eintauchtiefe)
Hab eben auch den LMC 555 getestet - geht auch, sogar etwas besser. Aber es kann natürlich auch am Wasser liegen (glaube ich aber nicht) Ich werde morgen evtl. malt Adest probieren. Die Widerstände habe ich auch variiert, die sind bei mir relativ unkritisch (- 50% geht sicher). Spannung immer zwischen 2,5 und 3V.
Hartwig

» Hallo,
» ich hab das gerade mal mit zwei Schaschlickspiessen aus Stahl gemacht, das
» ging bei sehr geringer Eintauchtiefe, wenige mm nur.. tiefer eintauchen
» führte zu Schwingungsabriss - aber es ging. (meine Elektroden haben 4mm
» Durchmesser bei 12mm Eintauchtiefe)
» Hab eben auch den LMC 555 getestet - geht auch, sogar etwas besser. Aber es
» kann natürlich auch am Wasser liegen (glaube ich aber nicht) Ich werde
» morgen evtl. malt Adest probieren. Die Widerstände habe ich auch variiert,
» die sind bei mir relativ unkritisch (- 50% geht sicher). Spannung immer
» zwischen 2,5 und 3V.
» Hartwig

Du hast mich überzeugt!
Ich habe die Spieße in einen Wassertropfen gehalten und die Frequenz ist sehr deutlich gesunken.
Um irgendwelche Schmutzeffekte auszuschließen habe ich anstatt der Elektroden widerstände angeschaltet. Und die solange verkleinert bis die Schwingung abriss. Eine Frequenzabsenkung war da nicht zu bemerken.
Also haben die Grillstäbe im Wassertropfen eine Kapazität gebildet!
Ich kann auch Doppelschichten erzeugen!
Ein hochinteressanter versuch!
Für die Praxis eher untauglich.

Allerdings gehe ich davon aus, dass mein altes Bodenfeuchte Messgerät doch eher den ohmschen Widerstand misst. Obwohl da die Elektroden mit 300mV betrieben werden.
Wir hatten damals merkwürdige, unerklärliche Veränderungen in den Messergebnissen.
Die verschwanden erst als wir die Elektroden in einen Schwamm steckten.
Ob da so ein Helmholz-Effekt eine Rolle spielte? Das sollst du nicht beantworten. Das frage ich mich selbst.

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=196283&page=0&category=all&order=time

viele Grüße olit

Hallo,
nun, bei deinem Messgerät könnte es z. B. zur Bildung eines Elektrodenbelages gekommen sein.
Bei Deinem Terrarien-Feuchtigkeitsmessgerät schreibst Du von der "Gegenspannung" - da hast Du genau den Elko gefunden. Diese eletrochemische Schichtbildung entsteht eigentlich überall dort, wo ein Übergang von Elektronenleitung zu Ionenleitung stattfindet. Nur ist der Effekt je nach Randbedingungen unterschiedlich stark ausgeprägt. Und die Leiter (Metalle)an der Grenzfläche spielen auch eine grosse Rolle.
Eigentlich ging es mir bei dem Posting auch mit darum, einmal darzustellen, dass man mit so niedrigen Gleichspannungen/Strömen sozusagen an einem Kondensator herummisst, der vielen Einflüssen unterliegt und somit sehr variabel ist. Und damit wird die Messung im Sinne des Wortes unberechenbar - bzw unzuverlässig. Das merkt man, wenn man mal mit solchen Messungen experimentiert. Klar - es kann gehen.... Aber etwas in der Art des LM1830 zu bauen, ist wirklich kein Akt und oft die bessere Lösung...
Grüsse
Hartwig

» Hallo,
» nun, bei deinem Messgerät könnte es z. B. zur Bildung eines
» Elektrodenbelages gekommen sein.
» Eigentlich ging es mir bei dem Posting auch mit darum, einmal darzustellen,
» dass man mit so niedrigen Gleichspannungen/Strömen sozusagen an einem
» Kondensator herummisst, der vielen Einflüssen unterliegt und somit sehr
» variabel ist. Und damit wird die Messung im Sinne des Wortes unberechenbar
» - bzw unzuverlässig. Das merkt man, wenn man mal mit solchen Messungen
» experimentiert. Klar - es kann gehen.... Aber etwas in der Art des LM1830
» zu bauen, ist wirklich kein Akt.
» Grüsse
» Hartwig

Was für ein Belag sollte sich da gebildet haben?
Meine Beregnungssteuerung betreibt doch die Elektroden mit 1kHz Wechselspannung.

Hallo,
nein - da hatte ich was falsch verstanden - ich hatte auf ein anderes Gerät geschlossen, Du erwähntest ja die 300mV und ich bin da irgendwie von Gleichspannung ausgegangen.
Dann kann ich dazu natürlich nichts sagen.
Grüsse
Hartwig