Wie lang können Sensorleitungen sein?

[danimath]

Moin *,

jajaja - die Frage ist ein bisschen schwachsinnig (mit der üblichen Antwort: "Das kommt drauf an") Also ausführlicher:

So im Fieberwahn (Erkältung) kommen einem ja die merkwürdigsten Ideen - hier war es eine Wetterstation - tausendfach gesehen, tausendfach gebaut; aber beim Selbstbau kann man am meisten lernen. Das Teil soll aber nicht auf dem Balkon stehen, sondern im Wohnzimmer und die Werte vom Balkon anzeigen. 'ne Funkstrecke - wie bei den kaufbaren - ist mir (noch) zu kompliziert, deshalb dachte ich, ich leg einfach ein paar Drähte nach außen, wo dann Temperatur-, Feuchtigkeits und Drucksensor und vielleicht noch Wind- und Lichtmesser aufgebaut sind. Ist das blöde, einfach nur Kabel zu verlegen? Wird da vielleicht der Widerstand der Kabel zu hoch, um gescheite Werte im µC verarbeiten zu können? Der geplante Weg führt an einer Steckdose vorbei. Reicht es, die Drähte zu verdrillen und am µC ein paar Kondensatoren einzuhängen? Bestenfalls müsste ich eine Entfernung von fünf Metern überbrücken; mehr wäre mir aber lieber.

viele Grüße
Andreas

Edit: noch 'ne Fieber-Idee: Eine Messstation außen, die über RS232 o.ä. die Daten an eine Anzeigestation schickt? Die Anzeigestation kann dann ja noch zusätzlich Innenwerte messen.

[Richard]

Unter 10 m sollte verdrilltes 0.6 oder 0.8 mm Telefonkabel reichen. Bei längeren Wegen und zur Störspannungs Vermeidung kann man anstatt der Spannungs Übertragung den Strom auswerten Beispiel TTY Stromschnittelle, das klappt locker üben 1000 m und ist Industrie Standard. 1Wire Sensore sollen auch über einige 100 m können (habe ich aber keine Erfahrung mit).

Gruß Richard

[Besserwessi]

Wie schon angedeutet kommt es auf den Sensor und die Akzeptierten Störungen und das Kabel an wie lang die Leitung werden darf. Einen passenden Temperatur oder Helligkeitssensor könnte man relativ gut auch mit einem Langen Kabel anschließen. Temperatursensoren wie PT100 bräuchten bei einer langen Leitung 4 oder wenigstens 3 Leitungen - PT1000 geht schon so über einige 10 m. Digitale Sensoren für Feuchtigkeit gehen auch, aber die analogen Kapazitiven Feuchtesensoren sind da schon schwierig.

Wenn so viele Sensoren draußen sind, ist die Idee aus dem Nachtrag nicht schlecht, schon draußen einen extra µC zu haben, und die Daten Digital zu übertragen. Wenn man da ein 1-Wire Interface (muss nicht genau die Norm sein) reichen 2 Leitungen, un man braucht nicht mal extra Leitungen für die Versorgung. Mit 3 Leitungen wird es aber einfacher. Bei niedriger Datenrate sind auch deutlich längere Leitung im Bereich 100 m drin.
Den Drucksensor kann man besser drinnen haben, da ist kaum Unterschied zu draußen, und der Sensor wird innen bei weniger Temperaturschwankungen genauer.

Neben der eigentlichen normalen Funktion muss man bei so einer Langen Leitung noch auf 2 Punkte achten: die lange Leitung kann eine Effektive Antenne sein und so Funk-Störungen Aussenden. Auch fängt die Leitung bei einem Gewitter, auch nur in der Nähe, ggf. reltiv hohe Störspannungen ein, die ggf. die Schaltung beschädigen können, wenn man nicht vorsorgt.

[danimath]

Ich danke Euch beiden! So schnell und so ausführlich! Leider lässt der Fieberwahn nach und nächste Woche schlägt wieder die Realität in Form von Job zu, so dass ich das Projekt noch nicht gleich zu Ende bringen kann. Wenn's was wird, halte ich Euch auf dem Laufenden.

viele Grüße
Andreas

[PICture]

Hallo!

Die Länge der auch temperaturabhängigen Leitungen zwischen Sensor und Auswertungschaltung ist praktisch beliebeg und muss nur bei Auswertung des angeschlossenen resistiven Sensoren und Multiplexer (MUX) eliminiert werden. Ich kann mir leider nur errinnern, dass wir dafür eine Leitung dopelt und einen "dual slope" ADC Wandler verwendet haben, um Motorentemperatur in riesieger Halle im Stahlwerk ziemlich genau überwachen zu können.

Angeblich wurde der gesamte Widerstand einer doppelter Leitung + zwei MUX Schalter gemessen und vom gesamten Widerstand bei Sensormessung abgezogen (siehe Skizze im Code). Ich kann mir leider auch nicht erinnern, was hard- und was softwaremässig gemacht wurde, weil das ganze an einen Mikrocomputer (µC, aber damals noch kein Microcontroller) angeschlossen war.

                                        .-----.  .--------.
              +---------------------------o\o-|  |        |
     .------. |                         |     |  |        |
     |      |-+---------------------------o\o-|  |        |
     |Sensor|                           |     |  | Mess-  |
     |      |-----------------------------o\o-|  |        |
     '------'                           |     |  | schal- |
                                       -|     |  |        |
                                        |     |->| tung   |-> µC
                                       -| MUX |->|        |
                                        |     |->|  mit   |
                                       -|     |  |        |
                                        |     |  |  ADC   |
                                       -|     |  |        |
                                        |     |  |        |
                                       -|     |  |        |
                                        '-----'  '--------'

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[danimath]

Moin *,

als Temperatursensor wollte ich AD22100 verwenden, um vom Leitungswiderstand unabhängig zu sein. Die Widerstandsfrage bezog sich eher darauf, ob bei einer langen Leitung überhaupt noch genug Signal/Spannung/Strom am µC ankommt (sorry - hätte ich auch gleich schreiben können).

viele Grüße
Andreas

[wawa]

Ich muss da mal noch etwas ergaenzen - damit sich der Fehler nicht weiter potenziert.
Der AD22100 liefert eine analoge Ausgangsspannung, welche von der Temperatur UND der Betriebsspannung abgaengt!!
Dies bedeutet, wenn am Ende einer langen Leitung der ADxx und ein µC haengt muss man eine hoehere Versorgungssspannung ueber die Leitung schicken und dort einen Regler hinsetzen.
Dann kann man wandeln und es digital kodiert zuruecksenden.
Gruss wawa

[danimath]

Wieder was zu berücksichtigen - alles nicht so einfach wie ich dachte. Vom AD22100 bin ich inzwischen weg, in erster Linie wegen merkwürdiger Werte (s. hier).

viele Grüße
Andreas

[Kampi]

Warum lässt du die lange Leitung nicht einfach weg und greifst deine Idee mit dem extra Sensorknoten und dem RS232 auf?
Du machst dir eine kleine Platine mit nem µC der viele I/Os hat und dort schließt du dann alles an Sensoren an die du willst (Regensensor, Temperatursensor, Lichtsensor, usw.). Der µC ließt dann die ganzen Sensoren aus und gibt die Werte über UART raus. An deinem UART hast du ein Funkmodul (XBee z.B. ist recht billig, klein und einfach einzusetzen). Die Daten werden dann per Funk nach drinnen geschickt, wo noch ein Controller sitzt der es empfängt und auswertet (z.B. auf einem Grafik LCD darstellt).
Der Vorteil an dieser Kabellosen Lösung ist, das du nicht darauf achten musst wo du den Sensorknoten hinlegst, weil du ja keine Kabel hast die evtl. zu kurz sind.
Nachteil ist, dass du eine eigene Spannungsversorgung brauchst aber da sollte ein 9V Block oder ein 12V Steckernetzteil (oder 5V) reichen. Du musst die Sensoren ja nur 1x die Sekunde oder noch seltener auslesen und danach legst du den Controller in Sleep. Wenn du am I²C dann z.B. ne RTC dran machst und den SQW Pin der RTC auf 1Hz stellst und den mittels Pull-up an einen Int-Pin vom Controller legst, kannst du den Controller, durch die RTC, 1x in der Sekunde ausm Sleep holen und die Sensoren auslesen.
Also ich persönlich finde eine Funkstrecke schöner als eine Kabelstrecke
Eine andere Alternative wäre, wenn du viele verschiedene Sensorknoten hast die überall verstreut liegen (Regensensor vor dem Haus, Temperatursensor innen/außen, Lichtsensor innen/außen) das du das mittels CAN-Bus machst und dann hast du im Endeffekt viele kleine Knoten mit einem Sensor und die schicken die Werte an einen Master....aber das ist wie gesagt nur gut wenn du wirklich viele Sensoren an verschiedenen Stellen haben willst.

Edit: Ein weiterer Vorteil an der RTC ist neben der Sleep Geschichte, dass du auch ne Uhrzeit hast

[danimath]

...
Also ich persönlich finde eine Funkstrecke schöner als eine Kabelstrecke
...

Find ich ja auch - aber eins nach dem anderen. Ich stecke schließlich immer noch in den Anfängen (wenn die Arbeit nicht wäre, wäre ich schon weiter ) Und dann warten auch noch zwei Arduino-Projekte in der Queue.

viele Grüße
Andreas