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an bastelix (Elektronik)

verfasst von Hartwig(R), 26.05.2026, 14:54 Uhr
(editiert von Hartwig am 27.05.2026 um 00:11)

Hallo bastelix,

hier mal die Schaltung nebst einiger Bilder. Kern der Schaltung ist ein CD4093B, dessen Gatter A1 und A2 als astabile Kippstufe und Messstellentreiber arbeiten. A3 schaltet dann durch, wenn an dessen beiden Gattereingängen „high“ liegt – dazu muss zwischen den Elektroden E1 und E2 eine entsprechende Impedanz liegen. Die zu erwartende Impedanz kann irgendwo um 1k oder darunter liegen. (Mit einem DMM liegt der direkt an den Elektroden gemessene Widerstand dort (je nach DMM und Elektroden) deutlich höher, teilweise >1M).
Die Kondensatoren C3 und C4 sorgen für ein gnd-symmetrisches Messsignal (dafür würde C3 reichen), auch halten sie an der Grenzfläche entstehende Gleichspannungen von der Schaltung fern. C3 und D1 dienen der „Beruhigung“ der Schaltung, wenn diese z.B. zur Niveaudetektion eine Pumpe steuert und beim Anlauf Wellen zu Kontaktunterbrechungen führen. Auf A4 folgen noch zwei einfache gegenphasig arbeitende Treiber in Emitterschaltung, um z. B. kleine Relais zu steuern oder aber per "pull-down" eine weitere Schaltung auch über eine längere Leitung anzusteuern. Im Kollektorkreis von Q1 liegt parallel zur (externen) Last bereits eine LED mit Vorwiderstand zur Betriebsanzeige. Die Messschaltung wird in der gezeigten Dimensionierung bei mir mit 11-15V betrieben, allerdings sollte das auch mit 5V (R6 und R9 anpassen) noch funktionieren. 3 dieser Schaltungen laufen bei mir seit > 20 Jahren, daher kann ich mich nicht mehr erinnern, ob ich die auch mit 5V getestet habe. Mit der Schaltung ist auch die Messung der Bodenfeuchtigkeit möglich. Als Elektroden würde ich VA-Stahl nehmen, für verlässliche Messwerte muss man u.U. die Messbedingungen optimieren, das Einfach nur "Boden" sich durch vielfältigste elektrische Eigenschaften mit enormer variabiliät auszeichnet.
Von NS/Motorola/TI gab es den LM1830 als IC für Wasserdetektion durch Leitfähigkeit (z. B. für Haushaltsgeräte). Klar geht das auch direkt mit dem µC. Der Impuls sollte biphasisch und recht niederohmig sein, so kannst du die Ladung am Messort kontrollieren – insbesondere wenn du Feuchtigkeit graduell erfassen willst – beim Leck geht es ja „nur“ darum, dieses mit hoher Sicherheit zu erfassen.

Die Platine ist mehr oder weniger selbsterklärend. Unten rechts ist ein Bodensensor zu sehen. Diese kleinen Boxen entsprechen in den Aussenmaßen etwa den kleinen Platinchen, ohne Änderung des Layouts kann man die Platinen daher nicht einfach in diesen Boxen unterbringen Was aber sicher möglich wäre). Identisch zur Oberseite befinden sich auch 4 v2A-Schrauben auf der Unterseite. Dabei sind die Anschlüssen E1 und E2 auf jeder Seite diagonal /parallel verbunden, das gilt auch für die schmale Längsseite. Daher können in den Ecken keine von oben nach unten durchgehenden Schrauben eingesetzt werden. Die hier gezeigte Version ist mit „normalen“ U-Scheiben ausgestattet. Bei frei liegenden Sensoren baue ich M3 Karosseriescheiben ein. Die sind aber nicht in jedem Baumarkt erhältlich, da alles aus V2A sein sollte. Selbst wenn die lose (nicht sichtbar) verlegten Sensoren z.B. durch Reinigungsarbeiten gekippt oder gedreht werden, ist immer mindestens an einer Ecke der Elektrodenkontakt sichergestellt (die gezeigte Box kann nur auf einer Flachseite liegen. Der gezeigte Bodensensor ist ein Endsensor. Ich betreibe in einem Raum 4 dieser Sensoren (Boxen) an einer Schaltung wie oben und an einer durchlaufenden Leitung, alle Elektroden parallel).


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