Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

wastel(R)

23.05.2017,
22:16
 

Füllstand Zisterne messen (Bauelemente)

Hallo zusammen
Ich möchte in meiner Zisterne den Füllstand messen und finde noch keine Methode dazu die mir gefällt.
Ich denke an einen Schwimmer mit elektronischer Auslesung. Schwimmer, weil der am wenigsten anfällig ist, da drin ists kalt und feucht. Und elektronisch weil ich das Ergebnis im Haus haben möchte.

Den Schwimmer könnte ich über eine Umlenkrolle laufen lassen und dann die Position der Rolle bestimmen. Dazu fehlt mir noch die elektronische Auslesung der Rolle, hat dazu jemand eine gute Idee? Es sollte Zisternentauglich sein, also nichts was nach 2 Wochen korrodiert und dann nicht mehr funktioniert. Darf gerne Bastelarbeit sein.
Zum Beispiel irgendwas das den Drehwinkel der Rolle misst oder ähnliches. Ein Potentiometer dran hängen? Vielleicht hat jemand ja schon mal sowas gemacht?
Oder was ganz anderes, vielleicht eine Druckmessung? Die sollte dann am besten am Boden erfolgen statt über einen Schlauch, also müsste das ganze absolut wasserdicht sein.
Oder einfach ein Neigungssensor der erkennt in welchem Winkel ein an einem Ende befestigter Stab mit Schwimmer an einem Ende nach unten kippt.

Steffen

05.06.2017,
22:17

@ wastel

Füllstand Zisterne messen

» » den gibt es z. B. bei Reichelt (siehe Posting von simi7)
» :surprised:
» Hää? Da hab ich doch nach dem gesucht und nur den anderen gefunden.
» Peinlich.

Nicht deine Schuld.
Die Suchfunktion bei Reichelt ist ...
Die bekommen es einfach nicht hin.


Gruß Steffen
»
» » fixiere dich nicht auf die Typenbezeichnungen
» das ist nicht so einfach wenn man keine Ahnung hat was es alles gibt und
» wie die sich unterscheiden. Aber ich gehs jetzt wirklich so an, ich bau was
» auf und probier rum. Ob ich wirklich Temperaturkompensation brauche weiß
» ich nicht. Anfangs sicher nicht, ha:-P uptsache es tut mal irgendwas.

Hartwig(R)

05.06.2017,
21:52

@ wastel

Füllstand Zisterne messen

Hallo,

» Aber ich gehs jetzt wirklich so an, ich bau was
» auf und probier rum. Ob ich wirklich Temperaturkompensation brauche weiß
» ich nicht. Anfangs sicher nicht, hauptsache es tut mal irgendwas.

gute Idee, um die Temperaturkompensation würde ich mich zunächst auch nicht kümmern, wenn Du den Sensor über eine Schlauch abgesetzt betreibst, steht das Meßkistchen ja wohl im Haus bei Raumtemperatur.

Allerdings würde ich nicht gerade "drauflosbasteln", sondern die Applikationsschrift möglichst genau befolgen und auch versuchen, das Konzept zu verstehen - dann weisst Du nämlich was Du ändern musst, wenn das Ergebnis nicht Deinen Wünschen entspricht.

Viel Erfolg!

Hartwig

wastel(R)

05.06.2017,
18:36

@ Hartwig

Füllstand Zisterne messen

» den gibt es z. B. bei Reichelt (siehe Posting von simi7)
:surprised:
Hää? Da hab ich doch nach dem gesucht und nur den anderen gefunden. Peinlich.

» fixiere dich nicht auf die Typenbezeichnungen
das ist nicht so einfach wenn man keine Ahnung hat was es alles gibt und wie die sich unterscheiden. Aber ich gehs jetzt wirklich so an, ich bau was auf und probier rum. Ob ich wirklich Temperaturkompensation brauche weiß ich nicht. Anfangs sicher nicht, hauptsache es tut mal irgendwas.

Hartwig(R)

05.06.2017,
00:38
(editiert von Hartwig
am 05.06.2017 um 10:43)


@ wastel

Füllstand Zisterne messen

Hallo,

» Ja ich weiß schon aber den MPX5050 hab ich bei keinem Händler gefunden bei
» dem ich schon angemeldet bin.

den gibt es z. B. bei Reichelt (siehe Posting von simi7)

» Daher der andere, um damit zu
» experimentieren.
» Ich hab mir die Application Notes angesehen, in denen ist keine Rede vom 53
» sondern andere Bausteine.

ja, aber vieles ist auf den 53 übertragbar, einfach mal in die Datenblätter schauen!

» Dafür ein paar Op-Amps drin die auch wieder bei
» keinem mir bekannten Versandhandel zu bekommen sind.

Da gibt es z.B. den TLC274 / TLC272 etc. Der TL272 hat gegenüber dem genannten Typ den Vorteil, dass die minimale Ausgangsspannung zwischen Vb- und Vb-(+50mV) liegt. Nur der Abstand von Vb+ ist mit max. 1,2V (wenn ich das richtig erinnere) recht groß, aber das sollte in diesem Fall kein Problem machen, das ist außerdem mit einer größeren Ub+ zu lösen. den TLC272 gibt es im DIP8 auch bei Reichelt.

» Oder kann ich da auch
» Ersatztypen nehmen?
» Muss es überhaupt so eine komplizierte Schaltung sein
» wie in den Notes zu sehen ist?

kompliziert wäre was anderes - wie ich schon sagte, einfacher geht es kaum!

» Ein bisschen löten wär nicht das Problem aber wenn das doch überhand nimmt,
» such ich mir lieber den Sensor der bereits alles integriert hat.
» Das Projekt ist beides, einmal eine Herausforderung die schon ein bisschen
» Geduld erfordern darf, aber andererseits sollte es auch irgendwann
» funktionieren :-)

kein wirkliches Problem

»
» Siehst du ne Chance eine Schaltung aufzubauen die auch funktioniert? Für
» den 53 find ich nämlich nichts, auch über die Suche nicht.

fixiere dich nicht auf die Typenbezeichnungen, versuche, die Datenblätter zu lesen und zu verstehen! Dann bleibt allenfalls die Anpassung einiger Parameter. Ähnlich wäre der MPX2050, eben mit etwas Anpassung und Temperaturkompensation....
Das ist alles keine Hexerei, aber in die Grundbegriffe musst Du Dich schon einarbeiten. Die Schaltung ist ja recht übersichtlich, und eigentlich wenig unkritisch. Du könntest die auch versuchsweise auf einem Steckbrett aufbauen.

Grüße

Hartwig

simi7(R)

D Südbrandenburg,
04.06.2017,
23:34

@ wastel

Füllstand Zisterne messen

» Ja ich weiß schon aber den MPX5050 hab ich bei keinem Händler gefunden bei
» dem ich schon angemeldet bin.


wastel(R)

04.06.2017,
21:26

@ Hartwig

Füllstand Zisterne messen

Ja ich weiß schon aber den MPX5050 hab ich bei keinem Händler gefunden bei dem ich schon angemeldet bin. Daher der andere, um damit zu experimentieren.
Ich hab mir die Application Notes angesehen, in denen ist keine Rede vom 53 sondern andere Bausteine. Dafür ein paar Op-Amps drin die auch wieder bei keinem mir bekannten Versandhandel zu bekommen sind. Oder kann ich da auch Ersatztypen nehmen? Muss es überhaupt so eine komplizierte Schaltung sein wie in den Notes zu sehen ist?
Ein bisschen löten wär nicht das Problem aber wenn das doch überhand nimmt, such ich mir lieber den Sensor der bereits alles integriert hat.
Das Projekt ist beides, einmal eine Herausforderung die schon ein bisschen Geduld erfordern darf, aber andererseits sollte es auch irgendwann funktionieren :-)

Siehst du ne Chance eine Schaltung aufzubauen die auch funktioniert? Für den 53 find ich nämlich nichts, auch über die Suche nicht.

bigdie(R)

04.06.2017,
18:54

@ Hartwig

Füllstand Zisterne messen

Da ist es
» allerdings sehr wichtig, dass der Luftstrom sehr gering eingestellt wird,
» sonst entsteht eine Druckdifferenz über dem Strömungswiderstand des
» Schlauches. Ohne "Luftspülung" ist dieses Verfahren weniger genau
» (Luftdruck/Temperaturschwankungen). Kleine Luftpumpen dafür mit DC-Motor
» (gut einstellbar) gibt es bei Pollin.

Naja die Luftspülung muss ja nicht dauernd laufen. Wenn ich z.B. eine Messung in der Stunde brauch, dann schalte ich 10s die Pumpe ein und nach den 10s übernehme ich den Messwert. Die 10s brauchen auch nur 1s sein, je nach Pumpe

Hartwig(R)

04.06.2017,
16:11
(editiert von Hartwig
am 04.06.2017 um 17:42)


@ wastel

Füllstand Zisterne messen

» so ich hab jetzt einen MPX 53DP und den ausprobiert. An 5 V angelegt, ein
» bisschen Druck dran. Er gibt immer nur 2,6 V gegen Masse aus, egal was für
» ein Druck anliegt.
» Das ist ein Sensor mit zwei Ausgängen, was muss ich mit dem machen? Aus dem
» Datenblatt wird das leider überhaupt nicht klar.

Hallo,
warum einfach, wenn es auch umständlicher geht!
der MPX5050DP hätte Elektronik und Kompensation "on board" gehabt, für den 4,5V Ausgangshub bei 50kPa.
Der MPX53DP ist eine reine Messzelle mit Brückenausgang, ohne Kompensation und ohne jede Elektronik mit typisch 1,2 mV/kPa, also max. 60mV Ausgangssignal.
Da der Sensor intern als Brücke aufgebaut ist, hast Du auch die Ub/2 am Ausgang liegen. Weil das SIgnal so klein ist, siehst du keine Änderung bei geringem Druck. Zwischen den beiden Ausgängen liegt das recht magere Signal, das Signal sollte nicht gegen Masse abgenommen werden!
Vorschläge für einen dafür zu dimensionierenden Verstärker (Stichwort "Sensor Mini-Amp" ) findest Du in den Application Notes AN1324 und AN1325 von NXP. Ohne dem wird das aber nichts, und dies sind auch schon sehr einfache Lösungen. Die gezeigten Schaltungen gehen sind genau für Deinen Zweck geeignet und berücksichtigen die Eigenschaften der Sensoren. Grundsätzlich brauchst Du einen Differenzverstärker - xy schrieb das ja schon. Die Verstärker in diesem Beispiel sind Instrumetationsverstärker, eine Bauform/Anwendungsform der Differenzverstärker (ein Differenzverstärker hat zwei Eingänge Differenz-Eingänge und zwei Differenz-Ausgänge. Der Instr. Amp. hat ebenfalls Differenz-Eingänge, aber üblicherweise einen Ausgang mit Massebezug, also nur einen Ausgang). In diesem Fall ist das Konzept auf die Anwendung bezogen vereinfacht, so daß man den Differenzverstärker nicht auf den ersten Blick erkennt - mehr im Text der AN1325. Wie gesagt, mit dem MXP5050 hättest Du dir das ersparen können, andererseits ist das aber auch ein schöner Einstieg in diese Materie ;-)
Grüße
Hartwig

xy(R)

E-Mail

04.06.2017,
12:33

@ wastel

Füllstand Zisterne messen

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffamp.htm

wastel(R)

04.06.2017,
12:18
(editiert von wastel
am 04.06.2017 um 12:32)


@ xy

Füllstand Zisterne messen

Aha so macht der das! Dass Änderungen um mV nicht sichtbar sind wenn ich bei 2,6 V bin war mir irgendwie klar, hat mich schon gewundert wie das funktionieren soll. Gut jetzt erhalte ich auch messbare Spannungswerte. Tausend Dank!

Ich brauche jetzt leider eine Verstärkerschaltung. Jetzt gehts in Analogtechnik deswegen muss ich um mehr Details bitten.
Über Op.verstärker habe ich schon gelesen, weiß also in der Theorie was es ist. Ich vermute der - (bzw. +) Ausgang des Sensors kommt an den - (bzw. +) Eingang des Verstärkers. Dann muss noch eine Rückkopplung rein, mit der ich den Verstärkungsfaktor einstelle. Da hört jetzt das Verständnis auf.
Kann mir jemand so einen Verstärker genauer erklären, wenn möglich auch konkrete Werte von Winderständen und Kondensatoren die ich dran anschließen muss. Sehr schön wäre ein gängiger Baustein den ich überall bekommen kann. Denn hier weiß ich wirklich nicht worauf es genau ankommt.

Mein Sensor liefert ohne Druckdifferenz einen Wert von etwa 35 mV. Ziel ist es die auf Null runter zu bekommen und den Maximalwert auf x V hochzuverstärken.

Edit: Schätze hier bin ich schon fast richtig? https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Nichtinvertierender_Verst.C3.A4rker_mit_Offset

xy(R)

E-Mail

04.06.2017,
09:52

@ wastel

Füllstand Zisterne messen

» Aber dass von Anfang an gleich ca. 2,6 V anliegen
» wundert mich dann doch.

Du hast wohl gegen GND gemessen. Der hat aber einen Differentialausgang.

wastel(R)

04.06.2017,
09:24

@ simi7

Füllstand Zisterne messen

» » so ich hab jetzt einen MPX 53DP und den ausprobiert.
»
» Welchen Sensor?
Mehr Angabe gibts zu dem nicht. Den da http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/MPX53.pdf

» Das ist ein Differenzdruck Sensor. Ein Eingang bleibt frei.
Ja das hab ich so gemacht, mir gehts um die Ausgänge es gibt einen + und einen - Ausgang. An beiden liegt der selbe Wert an. Der Wertebereich ist sehr klein, einen passenderen Sensor hab ich bei den üblichen Versendern leider nicht gefunden. Aber dass von Anfang an gleich ca. 2,6 V anliegen wundert mich dann doch.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
04.06.2017,
00:25

@ wastel

Füllstand Zisterne messen

» so ich hab jetzt einen MPX 53DP und den ausprobiert.

Welchen Sensor?

» An 5 V angelegt, ein
» bisschen Druck dran. Er gibt immer nur 2,6 V gegen Masse aus, egal was für
» ein Druck anliegt.

Ohne Druck sollte da erstmal nicht viel rauskommen.

» Das ist ein Sensor mit zwei Ausgängen, was muss ich mit dem machen? Aus dem
» Datenblatt wird das leider überhaupt nicht klar.

Das ist ein Differenzdruck Sensor. Ein Eingang bleibt frei.

wastel(R)

03.06.2017,
22:18

@ simi7

Füllstand Zisterne messen

so ich hab jetzt einen MPX 53DP und den ausprobiert. An 5 V angelegt, ein bisschen Druck dran. Er gibt immer nur 2,6 V gegen Masse aus, egal was für ein Druck anliegt.
Das ist ein Sensor mit zwei Ausgängen, was muss ich mit dem machen? Aus dem Datenblatt wird das leider überhaupt nicht klar.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
30.05.2017,
21:34

@ wastel

Füllstand Zisterne messen

» Coole Idee! Danach werde ich suchen.
»
» Dann wäre noch etwas Kaufberatung hilfreich. Die Elektronik fürs Messen
» benötigt 5 V. Habe nach Relais gesucht um der Pumpe einen Pegelschalter
» vorzuschalten, damit die abschaltet sobald ein Niveauschalter anzeigt dass
» zu wenig Wasser da ist. Das soll unabhängig von der Pegelmessung
» stattfinden und mit Kleinspannung funktionieren da es in die Zisterne
» reinführt.
» Relais von Finder sagen mir zu, gibts allerdings nicht erst ab 12V. Also
» würde ich mir ein Netzteil 12 V für < 10 € besorgen.
» Gibt es da was fertiges um auf 5 V für die Elektronik runter zu kommen, das
» sich im Vergleich zum selber bauen lohnt? Oder nehm ich am besten gleich
» ein zweites separates Steckernetzteil mit 5V?

Du kannst an deine 12V einen Spannungsregler 7805 mit 2 Kondensatoren anschließen. Dann hast du ausreichend stabile 5V.

» Und schließlich dann die Verstärker Geschichte, dazu bräuchte ich
» detailliertere Hilfe. Mit der externen Beschaltung solcher Bauteile habe
» ich keine Erfahrung, was man da noch alles benötigt. Sehr cool wäre
» natürlich wenn ich die Verstärkung so regeln kann dass die Spannungswerte
» leer und voll genau zur Anzeige 0 und 100% passen. Hartwig beschreibt das
» schon recht hübsch, aber das wäre ein Punkt wo ich nicht auf trial and
» error setzen möchte.

Wenn du den 0-Punkt Fehler vernachlässigen kannst oder mechanisch eliminierst (Eintauchtiefe) genügt für die prozentuale Füllstandsanzeige tatsächlich nur ein Spannungsteiler vor dem Voltmeter.
Zisternen macht man nie ganz leer, wer will schon den Schlamm haben der sich da absetzt.