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Board-AnsichtBodenfeuchte Sensor (Elektronik)
verfasst von Hartwig
, 10.04.2019, 10:22 Uhr
(editiert von Hartwig am 10.04.2019 um 12:16)
Hallo,
das Konzept ist interessant, da der Sensor sehr einfach wäre. Hauptstörfaktor wird - wie bereits erwähnt - die Umgebungstemperatur sein. Nun bist Du natürlich nicht auf eine kontinuierliche Messung mit Minutenauflösung angewiesen. Es sollte also möglich sein, den Sensor sowohl aktiv zu betreiben, um über die Wärmeableitung auf die Feuchtigkeit zu schließen, dann aber die "Heizung" - also den hohen Messstrom - auszuschalten und nur die Temperatur zu messen. Da Du mit einem µC arbeitest, könntest Du in einer Testphase beide Parameter (Messwert bei Heizung und reiner Temperaturwert) aufzeichnen und dann entweder Korrekturen einführen oder z.B. bei hohen Temperaturen die Messung aussetzen. Interessant könnte es auch sein, den Sensor kurz aufzuheizen, dann die Heizung auszuschalten und den Verlauf des Temperaturabfalls auszuwerten. Hier wäre es sinnvoll, den Sensor mit konstanter Leistung zu heizen, das Modell entspräche dann etwa dem der Kühlung von Halbleitern, d. h. die Änderung der Außentemperatur macht sich (in erster Näherung 
) nur als Offset bemerkbar. Allerdings würde dieses "Heizverfahren" entsprechende Energie benötigen - ich weiß nicht ob das mit einem KTY81 o. ä. geht, auch da bräuchte man einige mA, wahrscheinlich muss man heizen, bis sich ein stabiler Zustand eingestellt hat. Alternative könnte natürlich auch der Temperaturverlauf der Anheizphase ausgewertet werden. Interessant - halt uns mal auf dem Laufenden!
Grüße
Hartwig
Nachtrag/Edit:
Spasseshalber habe ich eben mal so einen China-Bauelementetester und zwei Büroklammern genommen, die Büroklammern gerade gebogen und in einen Blumentopf (kürzlich gegossen) gesteckt. Das Kästchen hat - wie ich erwartete - einen C mit 69µF angezeigt, ESR 0.14kOhm. In trockner Erde fiel die Kapaziät deutlich ab, bis in den pF-bereich. ESR blieb relativ zu den Kapazitätswerten recht stabil.
Bei Spannungen <5V ist die Leitfähigkeit von feuchtem Boden sehr gering, durch die Polarisierungseffekte bildet sich an den Metallelektroden eine Sperrschicht - es entsteht so ein Elko (also ein virtueller Elko, da wächst keiner im Blumentopf ). Im Bereich 3-5V schlägt die "Isolierung" durch und es würde auch ein Gleichstrom fließen. Die Kapazitätsmessung ist also auch eine Möglichkeit zur Feuchtigkeitserfassung, evtl. mit Edelstahlelektroden, und dann eben gepulst (~1V) messen. Ein Test wäre ja einfach, die BE-Tester kosten ja fast nichts mehr, teilweise (bei dem den ich habe) ist die Software/Firmware im Internet verfügbar und auch erklärt. Damit einfach mal Tests mit ein paar Elektroden in verschiedenen Blumenkästen machen.
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