Wasserstandsmessung

[IQON]

Hallo

Also die Einperlmessung schön das ich jetzt weis wie die heitst wird auch in Hebeanlagen eingesetzt...
Also maximale vergubbelung...
Die luft wird aus ner stahlglocke die unten offen ist und en stück über grund aufgehängt wird ausgeblubbert der Druck im schlauch entspricht dem Wasserstand über der Glocke...
ja da wird wirklich so ne stinknormale Aquariumpumpe verwendet diese durchsichtigen, habe ich neulich instaliert...
können auch 20m schlauch dazwischen sein das vördervolumen der Pumpe darf nur nicht zu groß sein muss man einstellen damit der Druckstau im schlauch keine Fehlmessung verursacht...

Aber ansonsten ne sauber Sache...

[BernhardS]

Wenn man es mit Ultraschall versuchen will: Ein Grad Temperaturunterschied macht knapp 1 Prozent Unterschied in der Schallgeschwindigkeit. Da Ultraschall immer eine gewisse Mindeststrecke braucht muss man für eine genaue Messung die Temperatur messen und den Einfluß rausrechnen. Die Vorlaufstrecke immer so kurz wie möglich halten.
Die Luftfeuchtigkeit macht rein theoretisch auch was aus, etwa 30% Änderung in der relativen Feuchte erzeugen 0,1% Unterschied - o.k. nicht praxisrelevant.

Ein Kumpel hat einen Füllstandsensor für seine Zisterne bekommen: Sensor ist eine ganz einfache Zwillingsleitung die als Kondensator in einem 555-astabilen Multivbrator dient. Das abgeschnittene Ende oben befestigt, so daß kein Wasser dran kommt, eine Schleife runter und wieder rauf. Für die Tonne gut geeignet.
Für die hoch auflösende Messung würde ich versuchen die Leitung spiralig um ein Rohr wickeln. Allerdings werden Wassertrofen die an der Litze hängen als Wasser erkannt - geht zwar klasse als Regensensor - bringt aber einen kleinen Unterschied, je nachdem wie schnell die Leitung nach Benetzung abtrocknet.

[BernhardS]

H... das Fördervolumen der Pumpe darf nur nicht zu groß sein ...

Darum schaltet man für die Messung die Pumpe kurz aus.

[duese]

Allerdings werden Wassertrofen die an der Litze hängen als Wasser erkannt - geht zwar klasse als Regensensor - bringt aber einen kleinen Unterschied, je nachdem wie schnell die Leitung nach Benetzung abtrocknet.

Hihi, dann stimmt jedes Mal, wenn Egbert eine schnelle Wende hinlegt oder hüpft die Messung nicht mehr...

Ich probier es jetzt erstmal mit der nassen Druckmessung. Drucksensor, I2C ADC und Pegelwandler sollten auf dem Postweg sein. ESP mit espeasy und Anbindung an Fhem läuft auf dem Steckbrett. Schau mer mal was draus wird...

Danke auf jeden Fall jetzt schonmal für alle Anregungen...

[winnman]

Nein, die Pumpe wird nicht abgeschaltet.

Normaler Aufbau sieht so aus:

Pumpe fördert geringe Menge Luft mit geringem Überdruck durch Schlauch zur Messstelle (also zur offenem Schlauch unter Wasser)
Mittels T-Stück wird so nahe an der Messstelle wie möglich über eine 2. Leitung zum Druckmessumformer abgezweigt.

Alle Leitungen sollten über entsprechende Ventile auch zum Spülen direkt mit erhöhtem Druck beaufschlagt werden den können (bei abgesperrtem Messumformer) um Verunreinigungen auszublasen.

So erfolgen bei unseren Wasserkraftwerken fast alle Pegelmessungen.

[Robby_DG0ROB]

Das kenne ich vom Pfaffensteiner Wehr (Regensburg), wo ich lange Zeit immer dachte, die Einblasung wäre für den Winter, um die Einbildung zu reduzieren.

[BernhardS]

Das funktioniert nur, wenn der Stau so groß ist, daß 4°C "warmes" Wasser am Boden ist, das man mit Luft nach oben sprudeln kann. Dafür sind dann große Rootsgebläse vorhanden. Roots = viel Menge, wenig Druck.

[Smily]

Wieso den füllstand nicht übers gewicht ermitteln?
Wasserfass plus geraffel plus 5 angstliter und dann tara.
So kannst du auch sehr bequem ablesen wieviel wasser drinn ist.
Kg=liter

[duese]

Ich finde igoristische Lösungen ja grundsätzlich schon toll. Aber wenn ich erst den Filter abbauen muss, drunter ausbuddeln um eine Waage einzubauen, die dann auch noch auf der richtigen Höhe sein muss, vier Rohrleitungen in und aus der Tonne kraftfrei ausführen muss (zwei 75er Zuleitungen oben, der Ausgang der Pumpe an der Seite und ein 50er Ablauf im Boden), dann sei mir bitte keiner böse, dass mir das zu viel Aufwand ist. An den Aufwand einen 21000 Liter Folienteich im laufenden Betrieb (denn wo sollen sonst die Fische in der Zeit hin?) auf Waagen zu stellen mag ich gar nicht denken..


Aber grundsätzlich gute Idee...

[Später Gast]

Bei Pollin gibts ne Pumpe mit eingebautem Drucksensor für 0,95€, sollte für den Zweck eigentlich tun.
Faden bei microcontroller.net
Artikel bei Maxens

An den Aufwand einen 21000 Liter Folienteich im laufenden Betrieb (denn wo sollen sonst die Fische in der Zeit hin?) auf Waagen zu stellen mag ich gar nicht denken..

Reicht ja, an einer Stelle nen Sensor unter die Teichfolie zu machen. Die darüberliegende Wassersäule macht den Rest. Sollte sich eigentlich auch im vollen Zustand nen halben Meter unter die Folie fummeln lassen?

[duese]

Reicht ja, an einer Stelle nen Sensor unter die Teichfolie zu machen. Die darüberliegende Wassersäule macht den Rest. Sollte sich eigentlich auch im vollen Zustand nen halben Meter unter die Folie fummeln lassen?

Nicht bei senkrechten gemauertern Wänden mit 1,4m Wassertiefe. Aber selbst, wenn ich an die Folie rankommen würde, falls die ein Loch bekäme, hätte ich ein wirkliches Problem.

Außerdem läuft das auch auf eine Druckmessung raus und je nach dem, wie sich die Folie setzt, wäre die Messgenauigkeit vermutlich ziemlichen Schwankungen ausgesetzt, je nach dem, wie die Kraft auf die Messzelle oder das umliegende Erdreich verteilt wird. Und zum kalibrieren bräuchte ich sehr viel Wasser (1cm Hub sind ca. 150l!)...

Aber wie auch immer. Nen ESP ist zwischenzeitlich in Betrieb genommen, Pegelwandler 3,3V <-> 5V, I2C AD-Wandler und Drucksensoren sind eingetrudelt. Schläuche sollten noch rumliegen. Jetzt muss ich die Zeit finden das ganze zu verheiraten...

[Turbine]

Halo,
der Tltraschallsensor kostet ja nicht die Welt.
Da muss man halt etwas rumprobieren und experimentieren
und dann sollte man dann schon vernünfitige Messungen kriegen.

[ferdimh]

Moment mal...
Hat nicht eigentlich jeder Benzin-Lärm-Konverter mit Fortbewegungsfunktion ein Schwimmer-Poti-System?!
Da müsste man doch ein passendes Ersatzteil besorgen können...

[bastelwastel]

Moment mal...
Hat nicht eigentlich jeder Benzin-Lärm-Konverter mit Fortbewegungsfunktion ein Schwimmer-Poti-System?!
Da müsste man doch ein passendes Ersatzteil besorgen können...

Die Sind aber alle offen.

Sind zwar benzinbeständig - aber mit wasser können die nicht um...

[Smily]

Oder stumpf n hebel mit nem klumpen Styropor drann und ein oder 2 schaltkontakte.
Kontakt 1 (demnächst mal nachfüllen)
Kontakt 2 (alles aus zum schutz)

Um den künstlerischen aspekt zu berücksichtigen,
mann kann den Schwimmer ja nach Ente oder noch besser, Katze aussehen lassen.
Letzteres schreckt eventuell Vögel ab die fisch mampfen wollen...

[duese]

Update: Ein erster Versuchsaufbau sah heute schon vielversprechend aus.
ADS1115 und Pegelwandler 3,3V<->5V zum MCUNode/Esp8266 mit aufs Steckbrett gesteckt.
Aufbau Modell kommunizierende Röhren, 0-10 kPa Sensor im Medium. Also einfach einen 8 mm Druckluftschlauch genommen, ein Loch reingestochen und da den Sensor reingesteckt. Das eine Ende des Schlauchs senkrecht an eine Dachlatte mit Meterstab daneben, Sensor auf 0mm. Eine Flasche spielt Teich und da kam das andere Ende des Schlauchs rein.
Nach ein bisschen empirischem Anpassen der Umrechnungsfunktion bekomme ich einen Wert in Millimetern der ca. +-5mm dem Wert auf dem Meterstab entspricht. Ohne es jetzt schon beschreien zu wollen, aber damit scheine ich das Ziel von +-1 cm zu erreichen...
Schau mer mal, was dann der 0-4kPa Sensor an Genauigkeit hergibt...

[duese]

Wie die Zeit vergeht. Kaum schaut man sich um, sind schon vier Jahre vergangen. Es ist aber auch was passiert: es funktioniert nämlich und ich kann jetzt aus der vierten Betriebssaison berichten.

Es sind Drucksensoren von NXP geworden. Die werden mit 5V versorgt und spucken dann ein analoges Signal bis 4,5V aus.
Für 1 m Wassersäule braucht man einen Messbereich von 10 kPa: MPXV6010DP
Für die Wasserstandsmessung im Teich und im Grobfilter waren mir die zu ungenau deshalb sind es hier welche mit 4kPa Messbereich geworden: MPXV5004DP

Die Drucksensoren haben Anschlüsse für 2mm Schlauch. Das aber auch nur, weil es die 4kPa-Sensoren nicht auch mit 4mm-Schlauchanschluss gab (gibt?), wie die Sensoren mit denen ich die ersten Versuche gemacht hab (10kPa mit 4mm-Schlauchanschluss: MPX5010GP).

Sensoren mit so kleinem Messbereich (insbesondere 4 kPa) hab ich bei den mir bekannten Verdächtigen zum damaligen Zeitpunkt nicht gefunden. Die Firma NXP war aber sehr großzügig mit Samples. Vielen Dank an der Stelle!

Elektronik

Zur Messwerterfassung dient ein ESP8266 auf NodeMCU-Board. Auf diesem läuft ESPEasy, das die Messwerte in Richtung FHEM verschickt. Rechts daneben ist ein Pegelwandler, der aus den 3,3V vom ESP 5V macht für DS18b20 Temperatursensoren (Buchsenleisten rechts oben) und I2C für den ADS1115 AD-Wandler. Der hat auch schon einen konfigurierbaren Vorverstärker mit drin. ESPEasy hat freundlicherweise auch schon ein Modul zur Ansteuerung des AD-Wandlers.

An die Eingänge des AD-Wandlers kommen dann die Drucksensoren (Buchsenleisten unten, 5V sind da auch noch drauf).

Mechanischer Aufbau

Von den drei Messstellen gehen Schläuche zu einem Stück Kabelkanal. Nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren oder der Schlauchwasserwaage wird hier schonmal optisch der Wasserstand angezeigt, sobald die Luft aus den Schläuchen entfernt wurde. Der Einfachheit halber ist der Nullpunkt der Skala bei mir oben.

Unterhalb der Skala sind Absperrventile drin. Der Grund dafür kommt weiter unten.
Auf dem Bild sind alle drei Schläuche für die Kalibrierung verbunden. Sonst geht von jedem T-Stück ein Schlauch zur Messstelle, der dritte Anschluss ist blindgestöpselt. Darüber kann die Leitung gespült werden oder auch durch Ansaugen die Leitung befüllt werden.

Die Sensoren sind einfach durch Löcher im Kabelkanal und Schlauch von hinten in den Schlauch gesteckt. Die zwei 4kPa-Sensoren bei -20cm, der 10kPa-Sensor bei -60cm (viel tiefer ist mein Filtergraben nicht).

Inbetriebnahme oder "Luft kann ganz schön zickig sein"

Um ordentlich zu funktionieren, müssen die Sensoren voll Wasser sein. Das ist wegen der winzigen Anschlüsse (Innendurchmesser ~1mm) aber gar nicht so einfach zu erreichen. Von selber passiert da durch die Oberflächenspannung von Wasser erstmal nix. Mit einer Spritze und Kanüle kann man zwar nachhelfen, komplett befüllt kriegt man aber auch damit nicht unbedingt alle Sensoren. Offenbar bleiben da gerne noch Luftbläschen drin. Das äußert sich mitunter in springenden Messwerten um einige Zentimeter. Hier hilft einem aber wohl die Diffusion. Die Luft geht mit der Zeit da noch raus. Das kann aber dauern. Im ersten Jahr waren es etwa zwei Wochen bis alle Sensoren stabil funktionierten, im zweiten Jahr hat der letzte fünf Wochen gebraucht.

Auch im Betrieb sollte man schauen, dass der Sensoreingang nicht über Wasser kommt, da sich dann dort ein Luftbläschen hinsetzen kann und auch Mucken macht. Das ist aber schneller wieder weg als Luft im Inneren des Sensors. Das war der Grund, warum ich die Ventile eingebaut hab. Wenn ich den Teichfilter sauber mache, fällt der Wasserspiegel unter die Sensoren. Bevor ich anfange mach ich dicht und hab seither an der Stelle keine Probleme mehr gehabt.

Das Problem könnte aber bei den Sensoren mit 4mm-Anschluss weniger ausgeprägt sein. Hier wird zumindest nur beschrieben, dass man mit dünnem Röhrchen/Kanüle den Sensor füllen muss, aber nicht, dass es Probleme mit Luftblasen gab.
http://techlib.com/area_50/waterhammer.htm


Überwinterung

Im bayerischen Winter würden mir draußen ziemlich sicher die Sensoren kaputt frieren. Deshalb ist die Anordnung mit den drei Schläuchen, Sensoren und Meterstab von vorn herein so konzipiert, dass sie einfach abgenommen werden kann und auch die Leitungen zur Elektronik sind steckbar gemacht.

Nach dem ersten Winter 2017-2018 hat wie schon erwähnt die Inbetriebnahme fünf Wochen gedauert, bis die Luft wieder draußen war, trotz befüllten mit Spitze und Kanüle. Nach dem Winter 2018-2019 war ein Sensor kaputt (zeigte Maximalausschlag ich vermute, da ist was auf der Membran getrocknet und fest geworden, ist ja Teichwasser) und an einem Sensor ist mir beim Rausziehen eines Sensors der Schlauchanschluss abgebrochen. Da hab ich dann beschlossen trocken Überwintern ist nix.

Über die Winter 2019-2020 und 2020-2021 habe ich dann einfach die Ventile zu gemacht, die Schläuche bis oben mit Wasser voll gemacht und das ganze im Keller an ein Regal gehängt. Es sind nur wenige cm oben aus dem Schlauch rausverdunstet und die Inbetriebnahme war unproblematisch. Es hat jeweils auf Anhieb funktioniert.

Auswertung, Messgenauigkeit und Drift

Die Auswertung des Spannungssignals erfolgt mit einer Formel der Form H = A*U + B. Die Koeffizienten A und B hab ich durch ein paar Probemessungen mit unterschiedlichen Wasserständen ermittelt.

Ich bin mit der Genauigkeit sehr zufrieden. Ich komme zumindest kurzzeitig (min. einige Wochen) auf eine Genauigkeit von etwa 1mm bei den 4kPa-Sensoren und ~5mm beim 10kPa-Sensor. Eher besser. Ein bisschen driften die Sensoren hin und her. Ich hab dieses Jahr vor etwa einer Woche das erste Mal dieses Jahr einen Abgleich gemacht (B angepasst) dabei hab ich einen Sensor um 3mm den 10kPa um 6mm verschoben. Damit kam ich vorhin auf ein Abweichung von max 1 mm über alle drei Sensoren (Ausschalten der Pumpen und warten bis sich die Wasserstände ausgeglichen haben, siehe Screenshot)

Man muss dabei aber noch berücksichtigen, dass in dem Schlauch mit 6 mm die Oberflächenspannung des Wassers schon eine signifikante Hysterese verursachen kann, die alleine schon im Bereich 2-3 mm liegen kann. Das sieht man tatsächlich auch mit dem Auge (ich hab vorhin nicht hingeschaut, nur die elektronischen Messwerte genommen). Hat mich auch beim Aufhängen der Markise etwas gefoppt, als ich solchen Schlauch als Schlauchwaage verwendet hab. Wenn man es sehr genau haben will, dickeren Schlauch nehmen.

22:45 Abschaltung der Pumpen
rot: Wasserstand Teich (gemittelt)
grau: Wasserstand Teich (ungemittelt)
grün: Wasserstand Grobfilter (gemittelt)
blau: Wasserstand Pumpenkammer (gemittelt)
schwarz: Differenz Teich-Grobfilter
blau gepunktet: Different Grobfilter-Pumpenkammer

Ich messe alle 10 Sekunden.
Wie man sieht wackeln die Messwerte bei mir z. T. stark. Ich mittle deshalb über vier Minuten. Die großen Schwankungen in der Pumpenkammer kommen aber einfach durch die starke Strömung, da schwankt der Wasserstand wirklich (ich hab zwei Pumpen mit nominell 10000l/h am laufen).

Aber auch die Messwerte bei stehenden Pumpen rauschen etwas (+- 1-2mm bei den 4kPa Sensoren und +-5-6 mm beim 10kPa-Sensor) und man kann mit Mittelung da nochmal einiges an Genauigkeit rausholen. Hier das selbe Bild von oben reingezoomt:

Lasersensor

Weiter oben im Thread wurde ich ein Time-of-Flight-Lasersensor vorgeschlagen. Den hab ich zwischendurch auch ausprobiert. Das Ergebnis war aber für die Anwendung nicht zufriedenstellend. Die Messwerte haben deutlich stärker geschwankt. Auch Fremdlicht hat die Messung nicht genauer gemacht. Eine Wasseroberfläche ist wohl dafür kein guter Reflektor. Mit einem Schwimmer könnte man da vielleicht noch was reißen. Aber da hab ich die Experimente dann aufgehört, da ja auch die Druckmessung schon zufriedenstellend funktioniert.

Fazit

Ich bin in der vierten Saison mit dieser Wasserstandsmessung und bin sehr zufrieden. Ich kann ohne die ganzen Abdeckungen des Filters aufmachen zu müssen den Zustand im Auge behalten und mir Probleme am Statusdisplay im Haus anzeigen lassen. Wenn der Wasserstand in der Pumpenkammer zu weit abfällt werden eine oder beide Pumpen kurzzeitig ausgeschaltet um ein Ansaugen von Luft und damit Lärmbelästigung zu vermeiden (das passiert natürlich vorwiegend Nachts, Fehlerbehebung kann man dann tagsüber machen). Regelmäßig passiert das auch, wenn der Garten mit Wasser aus dem Teich bewässert wird und deshalb der Wasserstand abfällt. Nachfüllen des Teichs auf Soll-Level passiert mit der Messung anschließend automatisch.

[MSG]

Sorry fürs Kapern ;(

Rechts daneben ist ein Pegelwandler, der aus den 3,3V vom ESP 5V macht für DS18b20

Mit dem ESP und den DS18B20 habe ich gerade auch ziemliche Probleme. Laut Datenblatt sollten die auch mit 3,3V funktionieren? Welche Pegelwandler verwendest du?
Danke & LG, Mathias

[duese]

Passt schon, dafür ist das Forum doch da.

Pegelwandler ist die kleine Platine auf den Bild, ist ein vierfach-Pegelwandler für um einen Euro von ebay (oder direkt vom Chinamann? Weiß nicht mehr, sehen aber alle gleich aus). Sowas (ganz schnelle Suche):
https://www.ebay.de/itm/152409796871

Ich glaub ohne hatten die ds18b20 auch nicht funktioniert. Mit aber problemlos und für I2C hab ich den Wandler eh gebraucht.

[Fritzler]

Danke, dass du das zusammengeschrieben hast

Per Wasserstand kann ich ja auch mal gucken was meine Pflanzen dann so saufen.
In l/min geht dann sicher nicht, vllt per h.

[duese]

Wenn die pro Minute nen Liter saufen, wirst Du das sehen...

[BernhardS]

Upps - Datum! Da hab ich vor ein paar Jahren schon geschrieben

[Tjareson]

Sorry fürs Kapern ;(

Rechts daneben ist ein Pegelwandler, der aus den 3,3V vom ESP 5V macht für DS18b20

Mit dem ESP und den DS18B20 habe ich gerade auch ziemliche Probleme. Laut Datenblatt sollten die auch mit 3,3V funktionieren? Welche Pegelwandler verwendest du?
Danke & LG, Mathias

Also bei mir funktionieren die DS18B20 auch ohne Pegelwandler direkt an 3,3v - sogar parallel mehr als einer. Ich habe diese Konstellation eigentlich in fast jedem Raum hier zur Heizungssteuerung.
Habe mal gehört, dass 1wire ziemlich timing empfindlich sein soll. Vielleicht liegt es auch an der firmware auf dem esp?

[MSG]

Habe mal gehört, dass 1wire ziemlich timing empfindlich sein soll. Vielleicht liegt es auch an der firmware auf dem esp?

Tja gute Frage, am Anfang gings einigermaßen gut, aber nachdem ich etwas herumgespielt habe um die Auflösung zu erhöhen hat er dann gar nichts mehr gelesen.
Leider sind mir zwei andere eilige Baustellen dazwischengekommen, ich wollte die DS18B20 Dinger nochmal mit Arduino Mega (der hat ja 5V) und einzeln testen.
Kann man beim ESP32 die Firmware ändern? Ich dachte da wird immer alles komplett von der Entwicklungsumgebung runtergebügelt? (Ich nutze übrigens PlatformIO mit Code)

[Tjareson]

Kann man beim ESP32 die Firmware ändern? Ich dachte da wird immer alles komplett von der Entwicklungsumgebung runtergebügelt?

Die Firmware kann man eigentlich überall ändern. Kommt etwas darauf an, an welcher Stelle man aufsetzen will. Ich habe z.B. früher selber immer auf Basis von NodeMCU implementiert, damit ich bei Änderungen nur die lua-scripts ändern musste, was dann per WLAN ging.
Aber letztlich muss ich sagen, dass das alles immer instabile Verhältnisse mit sich gebracht hat, bzw. man Sachen implementieren musste, die es eigentlich schon gab/gibt. (z.B. ESP in neues WLAN einbinden ohne irgendwas zu flashen oder, noch wichtiger, verlässliches Wiederverbinden im WLAN, egal was passiert, usw.)

Ich nutze derzeit für so ziemlich alles im ESP-Umfeld Tasmota. Wenn ich lokale Intelligenz brauche (Lüftersteuerung Bad, RFID-Reader für Aussensteckdose im Garten, etc.) kann ich das dort per rules unterbringen. Was sich damit nicht machen lässt, bilde ich zentral über NodeRed ab. (dafür haben wir ja die WLAN-Verbindung)

Für ESP32 gibt's auch schon eine Tasmota-Version, habe ich aber selber noch nicht getestet.
https://tasmota.github.io/docs/ESP32/
Hier ist eigentlich alles auf ESP8266. Entweder bei vorhandener Stromversorgung eingebaut oder als Sonoff Modul. Letzteres bekommt man selber kaum günstiger hin (ESP + Netzteil + Relais + Gehäuse...)

[CH-Bastler]

Ich hätte in meinem Fundus noch analoge Ultraschallsensoren, mit diesen könnte man auch einen Wasserstand erfassen.

[sukram]

Ich hätte in meinem Fundus noch analoge Ultraschallsensoren, mit diesen könnte man auch einen Wasserstand erfassen.

Hättest du einen mit 4-20mA Ausgang?

[Fritzler]

Mir wär der Ausgang egal, ich bin Experimentierfreudig

Die Sensoren von duese sind angekommen, aber man kann ja noch mehr basteln.

[CH-Bastler]

Mir wär der Ausgang egal, ich bin Experimentierfreudig
...

Ausgang ist 0-10V in meinem Fundus fanden sich 3... Gleich mal ausprobiert, es funktioniert noch einer. Fritzler du darfst dich gerne per PN bei mir melden. Das Paket könnte ev. etwas Aale enthalten...

[Fritzler]

. sollte pn werden

[Fritzler]

Es ist schon ab und zu etwas nervig, wenn die Hersteller von Sensoren die Formel nur in eine Richung angeben

Der Drucksensor:


Da bin ich jetz zu faul das umzustellen, also mal WA gefragt:


Hätt man ja gleich ins DB schreiben können.
Was interessiert mich VO? Dan Wert hab ich durch den ADC, den P will man ja haben!

[duese]

Ok, so geht's auch. Ich hab das wie beschrieben mit Meterstab, Wassersäule und Dreisatz empirisch ermittelt...

[Fritzler]

Naja, das ist nur für die erste Inbetriebnahme.
In der Formel haste ja die vollen 5% Toleranz aus der Fabrik.

Der Sensor wird mit einem STM32 Kleinhirn an den Mordbus gehangen.
Da gibts auch Inputregister für rohe ADC Werte (ADC kalib) sowie mV des Sensors.
Dann gibts 3 Wasserstände durchzuorgeln.
Dann hab ich 3x mV zu 3x mm.
Da gibts in Python ne schöne Polynomfitfunktion und schon ist das kalibriert
Das Poly 2. Grades wird dann als Kalibrierwert per Mordbus zurückheschrieben in den EEPROm des Kleinhirns.
Schon kann man Pagelstände auslesen

... soweit die Planung.

[sysconsol]

Was interessiert mich VO? Dan Wert hab ich durch den ADC, den P will man ja haben!

Dich vielleicht nicht.

Der heutige(?) Hardwareentwickler bekommt die Aufgabe, einen Druck zu messen.
Da sucht er sich einen Sensor und rechnet dessen Ausgangsspannung für den gegebenen Druck aus.
Danach dimensioniert er seine Schaltung.

Und der Softwareentwickler macht das eigentlich genau so.

[duese]

Update: Ich hatte die erste echte Störung seit über einem Jahr: Einer der drei Sensoren hat Käse angezeigt, der scheinbare Wasserstand schwankte extrem, Nachts ging er hoch, Tagsüber runter. Fehlerursache: Irgend ein Vieh (Insekt, Spinne, Schnecke?) hat den Druckanschluss für den Umgebungsdruck mit einer Hauchdünnen Membran zugeklebt. Weggekratzt und die Werte sind wieder plausibel.

[Fritzler]

Daran sollt ich wohl beim Bau des Gehäuses auch achten.

Der Sensor kommt samt Modbuselektronik in ein "wasserdichtes" Gehäuse unter die Tonne an den Wasserturm.
Da krabbelt sicher auch so einiges Viehzeuch rum, also etwas Gewebe ans Lüftungsloch kleben.

Wenns soweit is kaper ich dann mal den Fred hier wenn ich darf.
Da komm ich aber erst nach dem Treff zu.

Was interessiert mich VO? Dan Wert hab ich durch den ADC, den P will man ja haben!

Dich vielleicht nicht.

Der heutige(?) Hardwareentwickler bekommt die Aufgabe, einen Druck zu messen.
Da sucht er sich einen Sensor und rechnet dessen Ausgangsspannung für den gegebenen Druck aus.
Danach dimensioniert er seine Schaltung.

Und der Softwareentwickler macht das eigentlich genau so.

Wenn du nur ne Schaltschwelle für DruckX brauchst sicherlich.
Aber das will ja nich jeder?
Fürs linear messen brauchts die Formel nach P.
Das is jetz kein großes Thema das umzustellen, wär eben nur nett gewesen beide Formeln ins DB zu schreiben.
Jedenfalls fallen jetzt auch alle Kommazahlen raus, der STM32L010 hat ja keine FPU.

[duese]

Da brauchst Du aber auch nicht zu viel Sorge haben. Ist in vier Jahren mit drei Sensoren jetzt einmal passiert und da sind wirklich immer ordentlich Spinnweben um die offen verbauten Sensoren im Filtergraben, der auch noch kühler und feuchter als oben ist, so dass die Schnecken gerne drin "übertagen". Und die Sensoren, die ich dir geschickt hab haben auch noch eine größere Öffnung für den Umgebungsdruck.

Ich wollte es der Vollständigkeit halber erwähnen, dass ggfs. der Fehler schnell erkannt wird (ich hab drei Tage gebraucht, weil ich erst eine verirrte Luftblase vermutet hab...

[Fritzler]

Die SW wäre dann fertig trocken programmiert.
Jetzt müsst ich mal noch die HW löten.
Eventuell noch ordentlich debuggen.

Zum Glück hab ichn Haufen STM32L010 auf Lager.
Die Lieferzeiten

Das erklärt den Preis des Chinagehäuses:


Die Dichtung muss man selber einlegen und kleben

Die HW wird von den 12 - 24V des Modbuskabel mitversorgt.
Wird aber auf stromsparen deluxe ausgelegt.
Der Sensor wird nur bei Messungen besaftet, der will 5-10mA sehen.
Zudem wird nur beim Senden der RS485 Bustreiber von einem 500mA LDO betrieben, sonst zum empfangen nur von einem kleinen mit wenig Iq.
Der Prozessor pennt natürlich auch die ganze Zeit bis er maln Tritt bekommt.
Modbus sendet ja als erstes die Adresse und son STM32 wacht erst auf bis die passende Adresse kommt.
Der wacht also nichtmal auf wenn der Modbus grade mit wem anders labert.

[Alexander470815]

Wie wäre es mit einem Seillängengeber an dem ein Schwimmer hängt...
Das dürfte gegenüber Schmutz recht robust sein und man sollte es auch recht einfach selber frickeln können.
10 Gang Poti mit Rädchen, Seil, Schwimmer, Gegengewicht.

[Fritzler]

Heute mal die HW angefangen.

Platinchen:



ADC Kalibrieren:


Ein offener Sensor gibt schonmal 0mm an

Der Modbus will noch nicht, der UART will nicht empfangen, aber ausm MAX485 kommt ein passendes Signal raus laut Oszi.
Also mal die üblichen Verdächtigen abklappern.

10 Gang Poti mit Rädchen, Seil, Schwimmer, Gegengewicht.

Son 10Gang Potis is ja jetzt nicht sooooo leicht zu bewegen,
Wie soll denn eigentlich das Gegengewicht ausgelegt sein, dass der Schwimemr hoch und runter geht?

[Fritzler]

Ja, was ist der Unterschied zwichen STM32L010K4 und STM32L010K8?
Da is nicht nur der Flash größer, beim K8 kommt der USART2 nicht bei PA9/10 raus.
Wo hab ich den USART2 angeschlossen, weil eigentlich der K4 geplant war?
Richtig...

Schon etwas komisch, dass der USART2 beim größeren Modell an weniger PIns rauskommt

Nun geht auch Mordbus:


Was sehen wir da?
0mm Wasserstand und somit auch 0ml Volumen
23,0°C in der Bude (das ist temorär bis ne echte Modbus "Wetterstation" auf dem Balkon residiert)
Der Sensor spuckt 192mV aus und hat 5,04V Versorgung.

[sysconsol]

Son 10Gang Potis is ja jetzt nicht sooooo leicht zu bewegen,
Wie soll denn eigentlich das Gegengewicht ausgelegt sein, dass der Schwimemr hoch und runter geht?

Das 10Gang-Poti brauchst du nur bei ausreichend großem Hub.
Ich würde ein normales Poti nehmen.
Als Antrieb die Rolle vom Drehkondensator eines alten Radios. Da bekommt man auch eine Schnur zwei mal rumgelegt.

Als Schwimmer würde ich einen Becher verwenden, die Gewichte entsprechend anpassen.

Zumal nicht alle Potis gleich schwer/leicht zu drehen gehen. Ich habe hier welche (alte Helipot 9021), die kann man mit einem einmal gefalteten Blatt "80g Kopierpapier" drehen.

[Fritzler]

Also doch einfacher als Gedacht.
Hatte ich schonmal erwähnt, dass ich absolut nicht mechanisch denken kann?

Heute mal die Überprüfung der Stromsparung.
Der Gerät braucht beim Nixtun jetzt 1,65mA.
Wenn auf dem Bus was los ist, was ihm nicht juckt, dann 1,96mA durschnittlich.

Da nuckeln dann 2 LP2951 dranne, die haben jetzt nicht den kleinst Iq und ein MAX485.
Sowie der STM32L010 natürlich.

Bei diesem Graph wird eine Messung per Modbus angetriggert, der erste Strompeak ist die ANtwort.
Bei 5V und 2x120R Terminierung fließt da nunmal etwas an Strom.
Der erste Huckel mit 10mA ist die ontime des Drucksensor (der muss warmlaufen und sich dann noch stabilisieren).
Dann fließt noch Versorgungsstrom des LM75, der braucht ganze 300ms Aufwachzeit!
Danach ist wieder der Idlestrom erreicht.
Dann kommt eine Abfrage ob die Messung fertig ist und dann werden die Messwerte abgefragt.


Wenn auf dem Modbus eine Dauersendung ins leere stattfindet (andere Adresse), dann geht der Verbrauch etwas hoch, aber viel ist es nicht: