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Wasserstandsanzeige (Elektronik)

verfasst von Hartwig, 18.07.2009, 09:51 Uhr

Hallo,
Dein Aufbau bestht ja aus einer Grundschaltung mit dem 555, in der das Sensorkabel den (einzigen) frequenzbestimmenden Kondensator darstellt, abgesehen von der Schaltungskapazität. Anhand der Dimensionierungsformel für den 555 kannst Du jetzt den Kapazitätsvariationsbereich berechnen. Da bleibt Dir nur noch die Möglichkeit, den frequenzbestimmenden Widerstand zu ändern - abhängig von der Schaltung (Diode, sie Applikation 555) ist der Zusammenhang für die Periodendauer t=0,69 * (R1 + 2*R2)*C . Das wird Dich aber nicht weiter bringen, da der Zusammenhang linear ist und Du durch Änderungen nur den Frequnzbereich verschiebst. Was Du als "exponentiell" bezeichnest ist wahrscheinlich nur die Beziehung f = 1/t. D. h. durch Messung der Periodendauer an Stelle der Frequenz müßte sich die Anzeige linearisieren lassen.
Ich habe bei mir 2 Regenwasserschächte sicher zu überwachen und habe einiges ausprobiert und dabei festgestellt, daß eine zuverlässige Füllstandsmessung nicht trivial ist. Ich bin jetzt beim Tauchrohr mit Manometer gelandet - also ganz ohne Elektronik - Verbindung in das Haus über einen dünnen Schlauch, also auch bei Gewitter "sicher", Stromausfall (bei Unwetter wahrscheinlich) auch kein Problem. Keine Batterien etc. Von Zeit zu Zeit den Schlauch mit Luft spülen damit die Kalibration stimmt - das geht über einen kleinen Port am Manometer.
Bei Deiner Lösung hast Du - bedingt durch das Kabel - eine hohe "Leerkapazität". Bei kapazitiven Sensoren ist mit Drift durch Ablagerungen auf dem Kabel (Algen oder Mineralien, beides hält Feuchtigkeit) und durch Eindringen von Feuchtigkeit in das Isoliermateriel zu rechnen. (Wenn herkömmiches Isoliermaterial z.B. 1 Jahr im Wasser liegt, quillt es auf und ändert seine elektrischen Eigenschaften. Insbesondere Silikon ist da nicht so wasserundurchlässig wie häufig angenommen wird. Aber auch die meisten auf PVC basierenden Isolierstoffe nehmen Feuchtigkeit im Laufe der Zeit auf.)Du mußt also langfristig mit einer Kapazitätsveränderung und evtl. einen geringeren Isolationswiderstand rechnen. Letzteres läst sich "entschärfen", wenn man die Schaltung niederohmig aufbaut, also relativ hohe Frequenzen wählt. Eine andere praktische Lösung für den Sensoraufbau, die genau diese Problematik berücksichtigt, findest du hier: http://www.elv-downloads.de/service/manuals/83640_KFM_100_um.pdf.
Viel Spaß beim experiementieren -----
Hartwig

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Wasserstandsanzeige - gustavmanfred, 18.07.2009, 08:40 (Elektronik)