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Hallo,
ich will meine Gießautomatik etwas aufpeppen und habe eine Idee zur Feuchtigkeitsmessung der Erde.
Da die üblichen Sensoren meist keine große Lebensdauer haben oder zu aufwendig in der Konstruktion sind bin ich auf eine andere Idee gekommen.

Üblicherweise macht man die Fingerprobe und merkt kalt = feucht, warm = trocken.
Dieses grobe Unterscheidungsmuster könnte man doch mit einem Thermistor und ESP32 nachbilden.
Der Temperaturanstieg in einem stromdurchflossenen Thermistor sollte doch die unterschiedliche Wärmeableitung in Abhängigkeit von der Feuchte das Bodens erkennen lassen.

Was meint ihr dazu?
Ich dachte an Stromversorgung mit einer LiFePO4 Zelle und ESP32 im Tiefschlafmodus um Strom und Soannungsregler zu sparen.

» Hallo,
» ich will meine Gießautomatik etwas aufpeppen und habe eine Idee zur
» Feuchtigkeitsmessung der Erde.
» Da die üblichen Sensoren meist keine große Lebensdauer haben oder zu
» aufwendig in der Konstruktion sind bin ich auf eine andere Idee gekommen.
»
» Üblicherweise macht man die Fingerprobe und merkt kalt = feucht, warm =
» trocken.
» Dieses grobe Unterscheidungsmuster könnte man doch mit einem Thermistor und
» ESP32 nachbilden.
» Der Temperaturanstieg in einem stromdurchflossenen Thermistor sollte doch
» die unterschiedliche Wärmeableitung in Abhängigkeit von der Feuchte das
» Bodens erkennen lassen.
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» Was meint ihr dazu?
» Ich dachte an Stromversorgung mit einer LiFePO4 Zelle und ESP32 im
» Tiefschlafmodus um Strom und Soannungsregler zu sparen.

Nun der periodisch erwärmte Fühler kann durch die Aufheizphase
und durch die Abkühlphase bestimmen wie gut die Wärmeleitfähigkeit des Material (=Erde) ist.

Zwischen Fühler und Erde bildet sich eine Grenzschicht aus. Wenn der Fühler wieder abkühlt
unterstellt du, dass die Erde am Fühler wieder die selbe Feuchtigkeit wie der restliche Blumentopf
annimmt. Das wird so nicht klappen, da die Erde am Fühler sich durch die Erwärmung verändern wird.

» Zwischen Fühler und Erde bildet sich eine Grenzschicht aus. Wenn der Fühler
» wieder abkühlt
» unterstellt du, dass die Erde am Fühler wieder die selbe Feuchtigkeit wie
» der restliche Blumentopf
» annimmt. Das wird so nicht klappen, da die Erde am Fühler sich durch die
» Erwärmung verändern wird.

Die Grenzschicht dürfte bei simpler Erwärmung keine Rolle spielen, auch geht es mir nur um die Extremwerte, ich will ja nicht die prozentuale Feuchte messen.
Dafür müsste man auf andere Methoden zurück greifen.

» » Hallo,
» » ich will meine Gießautomatik etwas aufpeppen und habe eine Idee zur
» » Feuchtigkeitsmessung der Erde.
» » Da die üblichen Sensoren meist keine große Lebensdauer haben oder zu
» » aufwendig in der Konstruktion sind bin ich auf eine andere Idee
» gekommen.
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» » Üblicherweise macht man die Fingerprobe und merkt kalt = feucht, warm =
» » trocken.
» » Dieses grobe Unterscheidungsmuster könnte man doch mit einem Thermistor
» und
» » ESP32 nachbilden.
» » Der Temperaturanstieg in einem stromdurchflossenen Thermistor sollte
» doch
» » die unterschiedliche Wärmeableitung in Abhängigkeit von der Feuchte das
» » Bodens erkennen lassen.
» »
» » Was meint ihr dazu?
» » Ich dachte an Stromversorgung mit einer LiFePO4 Zelle und ESP32 im
» » Tiefschlafmodus um Strom und Soannungsregler zu sparen.
»
» Nun der periodisch erwärmte Fühler kann durch die Aufheizphase
» und durch die Abkühlphase bestimmen wie gut die Wärmeleitfähigkeit des
» Material (=Erde) ist.
»
» Zwischen Fühler und Erde bildet sich eine Grenzschicht aus. Wenn der Fühler
» wieder abkühlt
» unterstellt du, dass die Erde am Fühler wieder die selbe Feuchtigkeit wie
» der restliche Blumentopf
» annimmt. Das wird so nicht klappen, da die Erde am Fühler sich durch die
» Erwärmung verändern wird.

Ich denke, dass die Messung nur alle x Stunden gemacht werden muss und es ist auch nicht erforderlich, die Erde bis zur Weißglut zu erwärmen. Also sollte das so klappen. Die LiFePO4 Zelle muss ja nicht nur den ESP32 sondern auch die Pumpe mit Energie versorgen. Wie lang hält das? Oder hängt der Wasserbehälter hoch und es wird nur ein Absperrhahn mit einem Servo oder so ähnlich betätigt?

» Ich denke, dass die Messung nur alle x Stunden gemacht werden muss und es
» ist auch nicht erforderlich, die Erde bis zur Weißglut zu erwärmen. Also
» sollte das so klappen. Die LiFePO4 Zelle muss ja nicht nur den ESP32
» sondern auch die Pumpe mit Energie versorgen. Wie lang hält das? Oder hängt
» der Wasserbehälter hoch und es wird nur ein Absperrhahn mit einem Servo
» oder so ähnlich betätigt?

Das wäre mein Konzept
Stromsparend und billig sollten die Sensoren sein.
Die Bewässerung hat eine eigene Stromversorgung.
Bisher funktioniert die mit Pumpe, aber ein Hochbehälter und Magnetventile an den Schläuchen wäre auch interessant.
Da muss ich direkt mal überlegen, wie solche Ventile mit geringer Leistung für geringen Wasserdruck aussehen könnten. Glaube kaum, dass es sowas für 0,1 Bar fertig gibt. Die Ventile brauche ich dann 5 mal.

» Üblicherweise macht man die Fingerprobe und merkt kalt = feucht, warm =
» trocken.
» Dieses grobe Unterscheidungsmuster könnte man doch mit einem Thermistor und
» ESP32 nachbilden.
» Der Temperaturanstieg in einem stromdurchflossenen Thermistor sollte doch
» die unterschiedliche Wärmeableitung in Abhängigkeit von der Feuchte das
» Bodens erkennen lassen.
1. Problem:
Im Gegensatz zur Fingerprobe muss der Thermistor gegen Wasser isoliert sein und damit wird er auch thermisch isoliert.
2. Problem:
Unterschiedliche Bodentemperatur. Lässt sich vll. kompensieren.
Berichte mal zu gegebener Zeit über
Erfolge
Misserfolge
Würde mich mal interessieren.

» » Üblicherweise macht man die Fingerprobe und merkt kalt = feucht, warm =
» » trocken.
» » Dieses grobe Unterscheidungsmuster könnte man doch mit einem Thermistor
» und
» » ESP32 nachbilden.
» » Der Temperaturanstieg in einem stromdurchflossenen Thermistor sollte
» doch
» » die unterschiedliche Wärmeableitung in Abhängigkeit von der Feuchte das
» » Bodens erkennen lassen.
» 1. Problem:
» Im Gegensatz zur Fingerprobe muss der Thermistor gegen Wasser isoliert sein
» und damit wird er auch thermisch isoliert.
Mit einer leichten Metallhülse sicher kein Problem

» 2. Problem:
» Unterschiedliche Bodentemperatur. Lässt sich vll. kompensieren.
Deswegen plane ich mindestens 2 Messungen. Die erste zu Beginn, die 2. nach einer gewissen Aufheizzeit.
Muss aber noch austesten welcher Widerstand bei ca. 3V geeignet ist. Es soll ja einerseits ein vernüftiger Spannungsteiler zum messen sein und andererseits ein genügend hoher Heizstrom fließen.


Variante 2 ist sicher besser wg. Ansteuerung des MOSFET.

Edit: Der Spannungsteiler wird ja insgesamt recht niederohmig ausfallen müssen, weshalb noch ein zweiter MOSFET in die Stromzufuhr eingeplant wird.

» Berichte mal zu gegebener Zeit über
» Erfolge
» Misserfolge
» Würde mich mal interessieren.

Auf alle Falle.

Hallo,
Wahrscheinlich werden die durch die Feuchtigkeitsunterschiede zu erwartenden Temperaturschwankungen im Bereich der Schwankungen der Umgebungstemperatur liegen. Das legt nahe, gegen eine Referenz mit gegebener Feuchtigkeit bzw. Trockenheit zu messen. Aber vielleicht geht auch die dynamische Messung (vielleicht hattest Du das eh so geplant), also z.B. den PTC kurz aufheizen (t=konst.), Heizstrom abschalten und dann die Zeit für einen Widerstandsabfall auf sagen wir 50%, messen. Die Abfallzeit sollte dann von der Trockenheit abhängig sein, Feuchtigkeit würde den PTC ja schnell abkühlen lassen. Der Algorithmus und die Einfachheit der Umsetzung hängen von den Messbedingungen, den verfügbaren Mitteln und der Erfahrung aus eigenen Versuchen ab.
Vernünftige kleine Magnetventile die bezahlbar sind und wenig Strom brauchen habe ich bisher nicht gesehen. Denkbar wären z.B. Schlauchquetschventile (als Öffner per Federwirkung im Ruhezustand geschlossen), fragt sich nur, wie zuverlässig die über längere Zeit sind.
Hier: https://www.first-sensor.com/cms/upload/datasheets/DS_Standard-TX_E_11728.pdf
gäbe es vielleicht was, aber keine Ahnung, was die kosten....
Grüße
Hartwig

Ist der PTC themisch gut mit dem Erdreich verbunden, nach dem Einschalten die Zeit messen, bis sich z.B. der Strom halbiert hat. Ist allerdings die Leistung zu hoch, macht sich die Zeitverzögerung in der themischen Leitung bemerkbar. Bei zu wenig Leistung werden die angennommenen 50% nicht erreicht. Das Verfahren wäre aber einfach.

» Hallo,
» Wahrscheinlich werden die durch die Feuchtigkeitsunterschiede zu
» erwartenden Temperaturschwankungen im Bereich der Schwankungen der
» Umgebungstemperatur liegen. Das legt nahe, gegen eine Referenz mit
» gegebener Feuchtigkeit bzw. Trockenheit zu messen. Aber vielleicht geht
» auch die dynamische Messung (vielleicht hattest Du das eh so geplant), also
» z.B. den PTC kurz aufheizen (t=konst.), Heizstrom abschalten und dann die
» Zeit für einen Widerstandsabfall auf sagen wir 50%, messen. Die Abfallzeit
» sollte dann von der Trockenheit abhängig sein, Feuchtigkeit würde den PTC
» ja schnell abkühlen lassen. Der Algorithmus und die Einfachheit der
» Umsetzung hängen von den Messbedingungen, den verfügbaren Mitteln und der
» Erfahrung aus eigenen Versuchen ab.

Wie schon geschrieben, messen - heizen - messen - vergleichen. Ich will auch nur einen Schwellwert haben, keine Zwischenwerte.

» Vernünftige kleine Magnetventile die bezahlbar sind und wenig Strom
» brauchen habe ich bisher nicht gesehen. Denkbar wären z.B.
» Schlauchquetschventile (als Öffner per Federwirkung im Ruhezustand
» geschlossen), fragt sich nur, wie zuverlässig die über längere Zeit sind.
Die Variante hab ich schon verworfen, braucht zuviel Strom oder der Schlauch wird nicht dicht.
Wenn ich ca. 1m Wasserdruck habe genügt sicher ein kleines Membrandingens das ich vielleicht mit einem Mechanismus aus einem bistabilen Relais bedienen kann.

» Hier:
» https://www.first-sensor.com/cms/upload/datasheets/DS_Standard-TX_E_11728.pdf
» gäbe es vielleicht was, aber keine Ahnung, was die kosten....
Sehen interessant aus, auch Druck ab 0... Man müsste auch den Innenaufbau kennen um zu sehen ob die auch dauerhaft für halbwegs sauberes Wasser geeignet sind.
Ich muss mir erstmal die Maßeinheiten übersetzen
»
» Ist der PTC themisch gut mit dem Erdreich verbunden, nach dem Einschalten
» die Zeit messen, bis sich z.B. der Strom halbiert hat. Ist allerdings die
» Leistung zu hoch, macht sich die Zeitverzögerung in der themischen Leitung
» bemerkbar. Bei zu wenig Leistung werden die angennommenen 50% nicht
» erreicht. Das Verfahren wäre aber einfach.
Spannungsmessung nach einer bestimmten Zeit ginge ja auch. Läuft auf das selbe hinaus.

» » Hallo,
» » Wahrscheinlich werden die durch die Feuchtigkeitsunterschiede zu
» » erwartenden Temperaturschwankungen im Bereich der Schwankungen der
» » Umgebungstemperatur liegen. Das legt nahe, gegen eine Referenz mit
» » gegebener Feuchtigkeit bzw. Trockenheit zu messen. Aber vielleicht geht
» » auch die dynamische Messung (vielleicht hattest Du das eh so geplant),
» also
» » z.B. den PTC kurz aufheizen (t=konst.), Heizstrom abschalten und dann
» die
» » Zeit für einen Widerstandsabfall auf sagen wir 50%, messen. Die
» Abfallzeit
» » sollte dann von der Trockenheit abhängig sein, Feuchtigkeit würde den
» PTC
» » ja schnell abkühlen lassen. Der Algorithmus und die Einfachheit der
» » Umsetzung hängen von den Messbedingungen, den verfügbaren Mitteln und
» der
» » Erfahrung aus eigenen Versuchen ab.
»
» Wie schon geschrieben, messen - heizen - messen - vergleichen. Ich will
» auch nur einen Schwellwert haben, keine Zwischenwerte.
»
» » Vernünftige kleine Magnetventile die bezahlbar sind und wenig Strom
» » brauchen habe ich bisher nicht gesehen. Denkbar wären z.B.
» » Schlauchquetschventile (als Öffner per Federwirkung im Ruhezustand
» » geschlossen), fragt sich nur, wie zuverlässig die über längere Zeit sind.
»
» Die Variante hab ich schon verworfen, braucht zuviel Strom oder der
» Schlauch wird nicht dicht.
» Wenn ich ca. 1m Wasserdruck habe genügt sicher ein kleines Membrandingens
» das ich vielleicht mit einem Mechanismus aus einem bistabilen Relais
» bedienen kann.
»
» » Hier:
» »
» https://www.first-sensor.com/cms/upload/datasheets/DS_Standard-TX_E_11728.pdf
» » gäbe es vielleicht was, aber keine Ahnung, was die kosten....
» Sehen interessant aus, auch Druck ab 0... Man müsste auch den Innenaufbau
» kennen um zu sehen ob die auch dauerhaft für halbwegs sauberes Wasser
» geeignet sind.
» Ich muss mir erstmal die Maßeinheiten übersetzen
» »
» » Ist der PTC themisch gut mit dem Erdreich verbunden, nach dem
» Einschalten
» » die Zeit messen, bis sich z.B. der Strom halbiert hat. Ist allerdings
» die
» » Leistung zu hoch, macht sich die Zeitverzögerung in der themischen
» Leitung
» » bemerkbar. Bei zu wenig Leistung werden die angennommenen 50% nicht
» » erreicht. Das Verfahren wäre aber einfach.
» Spannungsmessung nach einer bestimmten Zeit ginge ja auch. Läuft auf das
» selbe hinaus.

Hallo,
diese Ventile gab es mal bei Pollin.
Zumindest kann ich sie dort grad nicht finden.



Die gabs mal für vielleicht 3- 4€.
Stromaufnahme sind allerdings 100mA.

Ich hatte mal das gleiche Projekt.
Ein kleiner Testaufbau mit Zeitschaltuhr und Zeitrelais hat technich funktioniert.
Aber in meiner 2wöchigen Abwesenheit sind mir dann die Pflanzen auf dem Balkon abgesoffen. Hätte ich ja eigentlich wissen müssen, daß es kalt und regnerisch wird, wenn man in den Urlaub fährt.
Aber das Ventil funktioniert und der Test war somit eigentlich bestanden.
Für die Bodenfeuchte hab ich auch Sensoren bei P gekauft, jedoch kam es nicht zum Einsatz.
Die laufen mit einer 2032 Zelle locker 6Monate.
Ich glaub, das 3er Pack kam 10€.
Die haben 5 LED und man müsste intern ein bißchen modifizieren um das Signal abzugreifen. Aber das ist ja jetzt irrelevant.

Gruß Steffen

» Ich muss mir erstmal die Maßeinheiten übersetzen
6psi sind grob 0,4bar. Die Grafik mit den Kennlinien im Datenblatt ist am oberen Rand in Bar skaliert....
» »

» » Ich muss mir erstmal die Maßeinheiten übersetzen
» 6psi sind grob 0,4bar. Die Grafik mit den Kennlinien im Datenblatt ist am
» oberen Rand in Bar skaliert....
» » »
Hatte ich mir schon rausgesucht, passt also.
Stromverbrauch bei 0,5W ist auch ok. und auch dass es eine 3V-Version gibt.
Da kann ich mit 1000mAh rund 300 mal für 1 Minute laufen lassen.
Mal sehen was meine Frau dazu sagt, wenn in jedem Blumenkasten so ein Ding steckt.

» Mal sehen was meine Frau dazu sagt, wenn in jedem Blumenkasten so ein Ding
» steckt.
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»
Das ist doch genial! an dem Ständer läßt man das Efeu hochranken, auch ist es zu Anbinden von Tomatenstauden hervorragend geeignet! Und die Wasserabgabe ist für jede Pflanze einstellbar. Da wäre wahrscheinlich selbst ohne Regelung eine Mindestfeuchte einzuhalten. Und die Ventile Zur Infusionssteuerung sind recht fein einstellbar (mittels Tropfenzähler).