Go Down

Topic: Wasserstandsanzeige und andere Sensoren (Read 7709 times) previous topic - next topic

Realizer

#15
Feb 15, 2011, 06:53 pm Last Edit: Feb 15, 2011, 07:01 pm by Realizer Reason: 1
Naja @Webmeister, wie gesagt "königlich" geschätzt ... nehmen wir halt 4,7k ;)
Das mit den Infrarotsensoren ist mir nicht entgangen, allerdings habe ich damit Null Erfahrung.

@gloeru, die Elektrolyse ist in der Tat vorhanden. Aber bei diesen geringen Strömen ist die Erzeugung von Wasserstoff eher zu vernachlässigen. Da müsste Manfred schon alle 2 Wochen Neue Elektroden einbringen, wenn der Strom so hoch wäre, weil diese eh zersetzt werden würden.

Mein Fazit: Entweder IR oder Ultraschall. Alles Andere wäre mit Kanonen auf Spatzen geschossen ;)

Ich bin jetzt mal so frech, da ich in einem bekannten Autionshaus nach "Tankuhr" gesucht habe: Da gibt es auch solche Tankanzeigen, welche in Heizoeltanks verwendet werden. Das sind Schwimmer mit einem "Getriebe". Würde man den Zeiger duch eine codierte Scheibe abnehmen, könnte man sogar ziemlich genau den Füllstand ermitteln.
Eine Kuh macht muuhh.
Viele Kuehe machen Muehe

ManfredH

Hallo Micha,

richtig toll Deine Zeichnung, ich hätte das auch gerne gekonnt!

Aaaaber... diese Deine Zeichnung zeigt meinen ersten Ansatz zu Beginn des Threads!
DORT braucht es wirklich eine nennenswerte Leitfähigkeit des Wassers, weil der Widerstand direkt in die Widerstandsteilung eingeht.

Wenn Du meine Schaltung unten im Anhang betrachtest (ich kann die Zeichnung leider nicht direkt hier in den Text einbringen), wirst Du sehen, dass ich die "Sensorik" einem hochohmigen CMOS-Baustein überlasse - was nachgewiesener Weise funktioniert - und die deutlich niederohmige Spannungsteilerei überlasse ich den Ausgangstreibern in den Bausteinen.
Und deshalb ist auch das Prinzip der Spannungsteilung hier grundlegend geändert!

Bevor der Thread hier und jetzt eine Eigendynamik unter falschen Voraussetzungen erhält, bitte das Schema genau auswerten.
Danke!
Deine Darstellung der Fühler ist völlig richtig!


Bis gleich

Manfred

ManfredH

#17
Feb 15, 2011, 07:29 pm Last Edit: Feb 15, 2011, 07:33 pm by ManfredH Reason: 1
BTW:
etliche Camping- und Wohnwagenausrüster bieten solche Füllstands-Meßeinrichtungen an - bestehend aus 4-5 Drahtfühlern verschiedener Länge am modifizierten Tankverschlussdeckel und einer getrennten Anzeigeeinheit an.

Mein Tank ist von quadratischer Bauart mit einer Höhe von Brutto 20cm, ich rechne erst einmal mit einer inneren Höhe von ca. 18cm, bis am Wochenende der Tank entleert ist und ich genau Maß nehmen kann.
Diese geringe Höhe hat mich zweifeln lassen, ob ich mit einem Ultraschallsensor aus Fernost, den ich beim bekannten Auktionshaus "beobachte", zurecht komme.
Seine Einsatzgrenzen liegen bei 2cm bis 500cm, es wird ein TTL-Signal mit wechselnder Frequenz abgegeben und der Preis ist sehr moderat.
Den Link liefere ich gleich mal nach.

Manfred

Edit: kein Link, aber eine Bezeichnung:  Ultrasonic Wave Detector Ranging Module Distance Sensor
Preis 11,05 Euro incl. Versand

uwefed

Hallo ManfredH , Hallo Realizer
wir können auch 5,6kOhm nehmen.
Auch ich tendiere zu einem Ultraschallsensor von oben. Und gegebenefalls einen optischen Sensor oder Schwimmer zur Anzeige eines Reservevolumens falls die andere Messung fehlschlägt. Es sit ja nicht schön vollig eingeseift zu erkennen, daß kein Wasser mehr kommen wird.
Ein Infrarotsensor könnte wegen des Kondenswassers nicht richtig funktionieren.

Zum galvanischen Veränderung der Elektroden.
Ein Ausweg: Kurze Meßzeiten und lange Pausen dazwischen.
Die Messung muß ja nicht alle 3 Sekunden gemacht werden. Wenn kein Wasserverbrauch da ist kann einen Messung alle x Stunden auch reichen. Ein Meßzyklus kann dann einige Sekunden dauern. Wenn ich mich richtig erinnere steht der Wassertank mit einer kleinen Luftpumpe unter Druck oder befindet er sich auf dem Dach?

Bei einem Drucklufttank hönntest Du die Messung mit dem Einschalten der Pumpe triggern; beim hochmontierten Tank durch einen kleine Flußsensor (Flußsensor zb Innovatek FlowMeter Rev.2 und Rev.3 für PCs mit Wasserkühlung). Auch würde ich die Messschaltung mit einem Ausschalter versehen sodaß die Messung bei Nichtbenutzung des Wohnwagens gestoppt werden kann.

Grüße Uwe

Realizer

Quote
Bevor der Thread hier und jetzt eine Eigendynamik unter falschen Voraussetzungen erhält, bitte das Schema genau auswerten.
Danke!


Ich sage Danke, weil da habe ich wohl nicht sorgfältig durchgelesen.
Es stimmt. Je hochohmiger die Meßschaltung wird, desto weniger Einflüsse nehmen die Faktoren. Manfred, du hast die Schaltung aufgebaut und getestet ?

Quote
eine Gedankenhürde:
was ist, wenn alle 6 Sensoren entweder schalten (Tank voll) oder trocken sind (Tank leer)?
Dann sind alle Widerstände R1 - R6 auf Plus bzw. Masse, aber es gibt keinen Spannungsteiler mehr...
Was macht der OP-Amp mit diesem Zustand?


Du hast den Opamp doch als Impedanzwandler ausgelegt. Somit ergeben sich am Ausgang die Spannungen, die am Eingang anliegen. Dh. die Spannungen die du theoretisch errechnen kannst werden durch den Impedanzwandler ziemlich verlustfrei am Ausgang dargestellt.

Nach deiner Schaltung ist der Ausgang ohne Wasser high. Sollte sich mit steigendem Wasser Richtung low bewegen. Ich hoffe ich mach nun keinen Denkfehler. Allerdings hast du Inverter gewählt, damit die Situation umgekehrt. LOL - Probiers doch einfach aus, ich glaube es funktioniert ! ;) Nachmessen kannst du ja immer noch ;)

Und das mit den Bildern in den Text einfügen kann ich dir gerne mal als PM mitteilen. Obwohl das eigentlich schon wieder einen "sticky - Wie Bilder einfügen" im Forum wert wäre ;) - nur so um allen anderen das Darstellen und Lesen der Threads vereinfacht.

Ich war zu oberflächlich im Lesen ;)


Edit ohgott, ich komm mal wieder nicht nach, weil ständig das Telefon klingelt oder PMs eingehen ;)
Eine Kuh macht muuhh.
Viele Kuehe machen Muehe

ManfredH

Hallo Micha,
Quote
Es stimmt. Je hochohmiger die Meßschaltung wird, desto weniger Einflüsse nehmen die Faktoren. Manfred, du hast die Schaltung aufgebaut und getestet ?


Ja, eine Stufe mit einem Inverter und einem Pullup und einem Multimeter am Ausgang,
zwei normale Drähte (Masse und Sensor) im Trinkglas mit Wasser.

Die Berechnung der Widerstände und resultierenden Spannungen bei sechs funktionierenden Stufen habe ich nur auf dem Papier erledigt, die Beschaltung aus des OP-Amps aus einem leicht zu lesenden Pamphlet "What is an Op-Amp?"

Wie ist Deine Erfahrung mit notwendigen Kondensatoren zur Entstörung des Meßsignals? 
Kann ich den resultierenden Spannungpegel über eine 4-adrige geschirmte Telefonleitung einige Meter weiterführen?
(ich komme aus der Chemie und habe eigentlich nur autodidaktische Elektronik-Kenntnisse und alles das, was eine Technikerausbildung mit sich bringt).


Manfred

ManfredH

Quote
Es sit ja nicht schön vollig eingeseift zu erkennen, daß kein Wasser mehr kommen wird.


@Uwe,
das eingeseift sein ist nicht das Problem ;)
kritischer ist eine leergelaufene Warmwassertherme, die nach dem Wassertank angeordnet ist und einen 300W Heizstab enthält, der nicht gerne trocken heizen möchte...
Das, und andere Zusatzaufgaben - und natürlich der sportliche Ehrgeiz - sind der Grund, dass ich dieses Thema hier bearbeite anstatt beim Campingausrüster für runde 70 Euro eine Füllstandsanzeige zu kaufen.

Manfred

Realizer

#22
Feb 15, 2011, 09:12 pm Last Edit: Feb 15, 2011, 09:14 pm by Realizer Reason: 1
Ja Manfred, ich denke du fragst mich
Quote
Wie ist Deine Erfahrung mit notwendigen Kondensatoren zur Entstörung des Meßsignals?  


Das Messignal brauchst du vor dem Impedanzwandler vermutlich nicht zu entstören. Wenn du dieses analoge Signal aber über größere Strecken weiterleiten willst musst du eigendlich nur darauf achten, daß keine Streueinstrahlungen (Brummen) in die Leitung kommt.

Ich denke du überbewertest diese theoretischen Phänomene. Sicher kannst du mit einem 47uF Kondensator das Ausgangssignal glätten. Davor noch einen Widerstand. Da hast du einen Tiefpass ersten Ranges. Aber ich denke das ist nicht so sehr entscheidend, da du ja "nur" einige Zustände abfragst. Manfred, mach dir keine so großen Sorgen, Ich bin zwar auch nur autodidakt, aber das schon sehr lange. Die Erfahrung hat mich gelehrt: Mach es einfach. Bei Problemen nachmessen, nachdenken und wenn es nicht klar wird, dann hier nachfragen.

Ich finde es sehr bemerkenswert wie du dich hier positiv und innovativ einbringst. Du verblüffst mich regelrecht :) Gäbe es ein "+" Karmasystem, dann würdest du nun ein fettes "+" von mir kriegen.

Ich schlage vor, du baust das auf (kostet nur Zeit und wenige Cent) und berichtest dann deine Erfahrungen. Der Rest ist Feintuning.

P.S. das mit der 300W Heizung halte ich für viel wichtiger. Die darf nicht ohne Wasser heizen, soviel ist klar. Dort 100% sichergehen. Du willst ja nicht den schönen Wohnwagen abfackeln ;)

LG Micha
Eine Kuh macht muuhh.
Viele Kuehe machen Muehe

Megaionstorm

Elektrolyse von Wasser:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffherstellung#Elektrolyse

Man könnte auch einen Lichtstrahl von oben senkrecht durch das Wasser leiten. Da dieses im Wasser abgelenkt wird könnte durch den Positionsunterschied von Eintritts- und Austrittstelle der Wasserstand berechnet werden. :)
Mein Arduino Projekte Blog:
http://ardu-megatank.blogspot.de/

Go Up