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Wassermelder - Störempfindlichkeit verringern /edit (Elektronik)

verfasst von Hartwig(R), 02.05.2019, 10:50 Uhr
(editiert von Hartwig am 02.05.2019 um 11:21)

Hallo,
Für eine sicherheitsrelevante Anwendung taugt diese Meßmethode wenig. Sie geht einfach von der Annahme aus, das Wasser "irgendwie" schon leitet. Nehm einfach mal Dein DMM und halte die Prüfspitzen in ein Glas Leitungswasser. Dir wird ein hoher Widerstand angezeigt werden, wahrscheinlich >1MOhm. Der Grund ist die sogenannte "elektrochemische Doppelschicht", ein beim Übergang von der Elektronenleitung zur Ionenleitung entstehender Polarisationseffekt. Es baut sich an der Grenzschich eine Sperrschicht auf - das Ergebnis ist elektrisch gesehen eine Kapaziät. Mit niedrigen Spannungen - wie bei deiner Meßmethode - mißt Du also keinesfalls die Leitfähigkeit von Wasser, sondern den Leckwiderstand eines Elkos ;-) - und der hängt von vielen Bedingungen ab, eine sichere Messung ist da fast auszuschließen. Zwischen 3V und 5V bricht die Sperrschicht durch, dann wirst Du eine Impedanz um 1kOhm messen. Das benötigt dann einen entsprechenden Strom, im Langzeitbereich sind elektrochemische Effekte zu berücksichtigen. Wie gesagt es kann mit Tricks gehen - eine verläßliche Meßmethode ist das nicht.
NS hatte vor vielen Jahren den LM1830 herausgebracht, ein Sensor-IC für Füllstandsmessungen durch Feuchtigkeitsdetektion. Dort ist genau die richtige Lösung gezeigt - die Messung mit Wechselstrom. Das Datenblatt findet man sofort, zu horrenden Preisen wird der LM1830 auch noch angeboten. Aber im Datenblatt findet man auch die recht übersichtliche Innenschaltung, die selbst mit wenigen diskreten Bauelementen schnell nachgebaut ist. Der Aufwand für den Nachbau liegt etwa im Rahmen der von Dir gezeigten Schaltung. Ich hab das vor Jahren aus Spaß mal nachgebaut, das geht recht gut. Ein 2-fach OP wie der LM385 aus der Bastelkiste und etwas drum herum, und die Sache läuft anständig.
Als arme-Leute-Version tut es auch diese Schaltung, nicht optimal, aber ich habe die vor Jahren mal schnell nachgebaut als Notlösung - aber sie läuft noch zuverlässig als Wassermelder im Keller:

https://produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/195731-as-02-de-Fuellstandsschalter.pdf

Die misst halt auch mit Wechselspannung. Ich habe geringfügige Modifikationen vorgenommen, u.A. die Elektroden über Kondensatoren entkoppelt und die Eingänge nochmal mit Dioden geschützt (ESD).

6 Sensoren (Bild) hängen parallel und sind einfach unten an den Wänden auf den Boden gelegt. Gleich wie die Sensoren liegen, wird bei geringer Feuchtigkeit sofort Alarm ausgelöst bzw. Wasserzufuhr wird gesperrt. Fehlalarme technischer Art gab es in all den Jahren nicht. Nur wenn mal tropfnasse Gegenstände an die Wand gestellt wurden....eher also ein Funktionstest. Und einigen Molchen hat die Anlage auch schon das Leben gerettet, die gelangen manchmal in den Keller und lauf dann an der Wand entlang, dabei klettern sie auch über die Sensoren und lösen diese aus - meistens nachts ;-).




Grüße
Hartwig



Gesamter Thread:

Wassermelder - Störempfindlichkeit verringern - Mikee, 02.05.2019, 08:02 (Elektronik)
Wassermelder - Störempfindlichkeit verringern - olit(R), 02.05.2019, 08:45
Wassermelder - Störempfindlichkeit verringern - olit(R), 02.05.2019, 09:35
Wassermelder - Störempfindlichkeit verringern /edit - Hartwig(R), 02.05.2019, 10:50