Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Abstandsmessung mit Ultraschall?


von W. M. (muhh)


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Hey Leute,

meine Eltern sprengen unseren Garten immer über unsere Zisterne. Mein 
Vater guckt öfters nach dem Wasserstand und muss dazu die 20-30kg 
schwere Abdeckplatte mit einem Kuhfuss anheben. Ich wollte die ganze 
Sache erleichtern, indem ich durch eine Abstandsmessung von Sensor zum 
Wasser den Füllstand an eine Anzeige funke.

Die Frage ist, wie kann ich die Abstandsmessung realisieren?
Ich habe nach Sensoren geguckt. Folgende zwei Möglichkeiten hatte ich in 
Betracht gezogen:

- Distanz-Sensor (wird wegen der Wasseroberfläche wahrscheinlich nicht 
funktionieren?)
- Ultraschall-Sensor (Geht das?)

Hättet ihr vielleicht ein paar Tipps für mich, welche Sensoren man 
benutzen kann?

Viele Grüße :)

von Toopp (Gast)


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von Marc P. (marcvonwindscooting)


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Warum nicht "uber Kernresonanz der vielen Wasserstoffatome??

Warum sooo kompliziert?
Es ist WASSER, warum nicht einfach ein 2-adriges Kabel reinh"angen und 
mit z.B. 470kOhm @ 3.3V belasten. So jedenfalls mach ich das bei meinen 
Regentonnen. Durch den elekrolytisch entwickelten Wasserstoff ist mir 
noch kein Fass gesprengt worden ;-)

von Wolfgang (Gast)


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Marc P. schrieb:
> Es ist WASSER, warum nicht einfach ein 2-adriges Kabel reinh"angen und
> mit z.B. 470kOhm @ 3.3V belasten.

Die Methode kommt gleich nach dem trockenen Stock, nur gibt einem das 
reingehängt Kabel nicht mal eine Info über den Wasserstand, wenn man es 
fest installiert hat.

Bei Ultraschall von oben kommt es drauf an, dass man einen Geber 
verwendet, der auch längerfristig mit der Feuchtigkeit zurecht kommt und 
dass sich zwischen Sensor und Wasseroberfläche keine Schallreflektoren 
(Leitungen/Wände) befinden. Ein gewisser Mindestabstand zum Wasser muss 
auch vorhanden sein.
Man kann auch vom Boden einen Schlauch nach oben führen und den 
Wasserdruck messen. Vorteil: Drucksensor und Luftpumpe können sich im 
Trockenen befinden.
Und man kann auch einen isolierten Draht reinhängen und die Kapazität 
zur Erde messen.

von W. M. (muhh)


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@ Toopp:

Ich will das ganze mit einem Mikrocontroller auswerten und dann über ein 
Funkmodul an mein "Anzeigemodul" funken, dass soll hat einfach ein 
kleines Projekt sein.
Fertig kaufen kann jeder :P

@ Marc:

Könntest du das nochmal genauer erklären? Wie funktioniert deine 
Methode? Wie wird da der Füllstand gemessen?

@ Wolfgang:

Kapazität zur Erde messen? Funktioniert das mit einer im Boden 
eingelassenen aus Beton bestehenden Zisterne ?

von Wolfgang (Gast)


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Willy M. schrieb:
> Funktioniert das mit einer im Boden
> eingelassenen aus Beton bestehenden Zisterne ?

Wenn der umgebene Boden nicht knochentrocken ist, sollte das klappen. Um 
die Fläche zu vergrößern, bietet sich Flachbandkabel an, dass als 
Schlaufe im Wasserreservoir hängt. Dann hat man keine Probleme mit der 
Abdichtung am Ende.

Hier noch ein Link zur Druckmessung:
Beitrag "Re: Genaue Ölmengenmessung Heizung"

von Peter R. (Gast)


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1. Einperlmethode:
Mit einer Pumpe Luftdruck erzeugen und mit einer tief im Behälter 
endenden Schlauchleitung einblasen. Nach dem Einschalten steigt der 
Druck im Schlauch, bis die Luft gerade den Wasserdruck überwindet und 
unten aus dem Schlauch herausperlt. Dann bleibt der Druck im Schlauch 
konstant, entsprechend der Höhe der Wassersäule. Ein T-Stück übergibt 
den Druck an einen Drucksensor, wie er z.B. in Blutdruckmessgeräten 
verwendet wird, dessen Signal wird ausgewertet und angezeigt.

2. Ultraschall
Entfernungsmessung mittels Ultraschall, viele Vorschläge gibts dazu im 
net.
Eventuell den Ultraschall in einem Rohr (HT-40mm) führen, dadurch wird 
die Reichweite der Messung größer.

3. kapazitiv messen:
Da Wasser ein epsilon-r von 80 hat, erhöht sich im Wasser die Kapazität 
zwischen zwei Leitungen erheblich. Mit einem NE555 lässt sich da schon 
etwas machen: RC-Generator, C ist dabei ein verdrilltes und isoliertes 
Leiterpaar, das ins Wasser gehängt wird. Frequenz entspricht etwa linear 
der Wasserhöhe. Nachteil: Leitfähigkeit des Wassers stört die Messung, 
kann also ungenau werden. Auch anhaftendes Wasser stört die Messung 
(durch Algen an den Sensordrähten).

Unter "Füllstandsmessung" dürfte hier im Forum Einiges zu finden sein.

von Sebastian W. (sebastian_w29)


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Ich messe den Füllstand unseres Öltanks mit einem der 
China-Ultraschallmodule (HC-SR04). Die spezifizierte Genauigkeit ist 
3mm. Und tatsächlich sind die Messresultate diskret in diesem Bereich. 
Ich mache darum (einmal pro Minute) hundert Messungen hintereinander 
(dauert so etwa zwei Sekunden) und mittele das Ergebnis. Ich erreiche 
ca. 0,1mm Auflösung und ca. 0,3mm Genauigkeit (mit schwankendem Rauschen 
bis ca. 1mm).

LG, Sebastian

von Day D. (francois)


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Guten Tag lieber Team,
ich möchte denn Füllhöhe vom Wasser messen und möchte den 
ultraschallsensor hc-sr04 benutzen.
die Frage lautet wie kann ich den ultraschallsensor hc-sr04 im Wasser 
drin reintun?.muss ich ihn im Folie reinpacken.oder geht nicht?
Falls es gibt ein andre Sensor,der im wasser funktioniert,dann freue ich 
mich auf euro Antwort.
mfg Francois

von Nabil Nano (Gast)


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Day Dard schrieb:
> die Frage lautet wie kann ich den ultraschallsensor hc-sr04 im Wasser
> drin reintun?.

Ganz falsch. Mit dem Sensor misst man die Schallstrecke durch die Luft 
bis zur Wasseroberfläche, nicht die Schallstrecke im Wasser.

von Borgia (Gast)


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Day Dard schrieb:

> die Frage lautet wie kann ich den ultraschallsensor hc-sr04 im Wasser
> drin reintun?.

Nein.

> muss ich ihn im Folie reinpacken.oder geht nicht?

Geht nicht.

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