Hallo, ich möchte mit Hilfe eines selbstgebauten Kapazitiven Sensor (C1) Flüssigkeit in einem Roher messen. Dazu haben ich die im Bild gezeigte Schaltung gebaut. Die Schaltung wird über einen Batterie betrieben. Am Sensorausgang (Sensor) möchte ich dann über einen A/D-Wandler die Spannung messen. Die Schaltung funktioniert bereits, jedoch habe ich das Problem, dass der Sensor nicht nur auf Flüssigkeit im Roher anspringt sondern auch auf die äußeren Bedingungen wie z.B. eine Hand, welche ich jedoch nicht messen möchte. Hat jemand eine Idee, wie ich den Sensor abschirmen kann? Vielleicht habe ich auch einen Denkfehler in der Schaltung? Vielen Dank für eure Hilfe.
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Schaltung_Sensor_Kapa.png
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Jeremy M. schrieb: > Hat jemand eine Idee, wie ich den Sensor abschirmen kann? Du musst dir vor allem erst mal klar werden, wie winzig wenig 30pF sind. > dass der Sensor nicht nur auf Flüssigkeit im Roher anspringt > sondern auch auf die äußeren Bedingungen wie z.B. eine Hand, > welche ich jedoch nicht messen möchte. Das ist es, was kommerzeille Sensoren so teuer macht: die Unterdrückung der Umwelteinflüsse. > Vielleicht habe ich auch einen Denkfehler in der Schaltung? Die Schaltung ist unheimlich hochohmig aufgebaut, weil das Verfahren es braucht. Allerdings fängst du dir damit auch alle möglichen Störungen ein. Leg mal dein Handy daneben und rufe es an. Du wirst Augen machen. Aber das Problem kommt nicht vorrangig von der Auswerteschaltung, sondern vom einfachen "Sensor", der so eine hochohmige Auswertung braucht. > Hat jemand eine Idee, wie ich den Sensor abschirmen kann? Dazu müsste man wissen, wie "der Sensor" überhaupt aussieht, wie der aufgebaut ist und was das für eine "Flüssigkeit" ist...
Hallo, vielen Dank für die schnelle Antwort. Der "Sensor" ist tatsächlich nichts anderes als zwei Kupferbleche á 30 x 40mm. Gemessen wird Wasser. Wird es überhaupt möglich sein, diese Kapazität zu messen und die Störeinfluss auf ein Minimum zu reduzieren?
Jeremy M. schrieb: > Der "Sensor" ist tatsächlich nichts anderes als zwei Kupferbleche á 30 x > 40mm. Es kommt auf die Anordnung an. Jeremy M. schrieb: > Hat jemand eine Idee, wie ich den Sensor abschirmen kann? Du solltest deine Schaltung anders aufbauen. Lege die eine "Platte" außen rundum um das Rohr und schließe sie an Erde an. Dann dient sie gleichzeitig als Abschirmung. Das Signal speist du vom anderen Ende über R3 ein. Und die zweite Elektrode des Kondensators hängst du als isolierten Draht in das Rohr. Ob diese Anordnung für dich praktikabel ist, hängt von deinem Rohr und der Zugänglichkeit ab. Aus welchem Material ist das Rohr? Handelt es sich um klares Wasser? Welchen Zweck verfolgst du mit der Messung?
Hallo, vielen Dank für die Antwort. Es handelt sich um Softdrinks, daher kann in das Rohr keinen Draht eingelegt werden, da es für Lebensmittel gedacht ist. Ziel der Messung ist es, Schaum zu messen. Die Messung soll kontaktlos erfolgen.
Ja ja, das schwierige Thema Füllstandsmessung. Habe ich schon Tage totgeschlagen: http://www.magnetmotor.ch/wps/wps.html Momentan habe ich Inox-Schrauben in der Rohrwand, das funktioniert jetzt schon Jahre! Für Deine Anwendung vielleicht auch möglich mit einem lebensmittelzugelassenen Metall! Gruss Chregu
Vielen Dank, Chergu. Der Ansatz mit zwei Schrauben ist mir auch schon gekommen, Nachteil daran ist der Aufwand des abdichten vom Rohrer, da es ich bei dem Roher um ein Kunststoffrohr handelt. Ich werde den Ansatz mal probieren. Andere Lösungen / Ansätze sind natürlich gerne willkommen. Ps.: Mir ist die Idee gekommen einen solchen fertigen Baustein zu verwenden, für das Messen des Sensors. https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD7745_7746.pdf
Brauchst Du stufenlos? Es gibt noch die folgenden Möglichkeiten: -optisch mit Brechungsindex -temperaturmässig: die Flüssigkeit kühlt einen Sensor ab Halt alles stufig... Gruss Chregu
Temperaturmässig, hat leider für meinen Anwendungsfall einen zu starke Verzögerung. Der Brechnungsindex wäre auch eine Möglichkeit. Vielen Dank für die vielen Ideen.
Dämpfung der Schwingkreisgüte durch das Wasser wäre möglich, Schaum hat weniger. Stichwort: Hochfrequenz-Titration. Entweder Spule um das Rohr oder Kondensatorplatten außen. Das am einfachsten zugängliche ist wohl die Ultraschall-Strömungsmessung, die erkennt auch Wasser/Schaum. Heizungsbauer haben sowas manchmal, Geräte gibt/gab es gebraucht bei ebay, neu beim Chinesen.
Jeremy M. schrieb: > Ps.: Mir ist die Idee gekommen einen solchen fertigen Baustein zu > verwenden, für das Messen des Sensors. Der kann an der Handempfindlichkeit deines Sensorelements nichts ändern
Vielen Dank für zahlreichen Antworten. Würde ich beim Schwingkreis nicht das gleiche Problem haben mit der Hand oder habe ich da einen Denkfehler? Die Ultraschall-Strömungsmessung hat das Problem, dass das Rohr ja selbstgebaut ist (mit dem 3D-Drucker) und ich gerne bei dem Roher bleiben würde, also kein neues Bauteil verwenden will bzw. anbauen möchte. Ja ich habe mir bereits gedacht, dass wenn ich einen Zukaufsensor verwende das ich dann das Gleiche Problem haben werde.
Jeremy M. schrieb: > Der Ansatz mit zwei Schrauben ist mir auch schon gekommen, Nachteil > daran ist der Aufwand des abdichten vom Rohrer, da es ich bei dem Roher > um ein Kunststoffrohr handelt. Welcher Kunststoff? Es gibt welche, die kann man kleben.
Anfangs wäre der Kunststoff PLA, ABS (aufgrund des 3D gedruckten Bauteils) später eventuell PP.
Warum das Rad neu erfinden? Kopier das: https://www.ramser-elektro.at/der-gies-o-shield-fuer-den-arduino/
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