HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

[stephan.lemme]

Der Widerstand R1 muss dafür angepasst werden: Bei 1,5m müssten 8,8mA fließen. Mit 2mA Reserve ergibt sich dann 10,8mA. Damit der Messbereich des Arduinos ausgenutzt wird, 1.1V, müsste für R1 vielleicht 100 Ohm gewählt werden.

main.cpp muss dann wie folgt angepasst werden:

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const auto LOOP_CURRENT_MAX = 10.8;
constexpr auto SHUNT = 100.0;

Das HM-Skript wie folgt:

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var I_rangeEnd = 8.8;  ! [mA]
var I_max = 10.8; ! LOOP_CURRENT_MAX in main.cpp

Und dann sollten in der Systemvariable Werte zwischen 0 und 1,5m erscheinen.

Danke für Deine Erläuterung. In dem Project auf Git steht als ToDo "Erhöhung des Shunt-Widerstandes von 47 Ohm auf 150 Ohm und Umstellung der ADC-Referenzspannung von 1,1 V auf 3,3 V" . Wo muss ich die Spannung eintragen? Hier: // ADC reference voltage [V]
constexpr auto ADC_REFERENCE = 1.1; im Main.cpp? Bei einem Sensor mit 2m Messhöhe muss ich nur den Wet im HM Script var M_rangeEnd = 5.0 auf 2.0 setzen?

[Mathias]

Bei einem Sensor mit 2m Messhöhe muss ich nur den Wet im HM Script var M_rangeEnd = 5.0 auf 2.0 setzen?

Stimmt, das hatte ich noch vergessen.

In dem Project auf Git steht als ToDo "Erhöhung des Shunt-Widerstandes von 47 Ohm auf 150 Ohm und Umstellung der ADC-Referenzspannung von 1,1 V auf 3,3 V" . Wo muss ich die Spannung eintragen? Hier: // ADC reference voltage [V]
constexpr auto ADC_REFERENCE = 1.1; im Main.cpp?

Ich sehe gerade, dass der Arduino Nano 3.x keine 3,3V als Referenzspannung unterstützt.

Für 5V-Referenzspannung müssten folgende Anpassungen vorgenommen werden:

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// set ADC reference to 5V
analogReference(DEFAULT);

Und dann noch für einen 4-20 mA Eingang den Widerstand auf 220 Ohm setzen:

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// shunt resistor [ohm]
constexpr auto SHUNT = 220;

Oder für einen 4-10,8 mA Eingang den Widerstand auf 430 Ohm oder 390 Ohm setzen:

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// shunt resistor [ohm]
constexpr auto SHUNT = 430;

[stephan.lemme]

Danke für die Info. Dann werde ich mich mal an das Projekt machen.

Grüße

[stephan.lemme]

Hallo,

bin gerade an der Umsetzung des Projekts. Vielleicht noch eine Idee: Ich möchte den Füllstand gleich mit einem kleinen Display in dem Arduino Nano Gehäuse ebenfalls anzeigen lassen. Wunsch meiner Regierung
Leider bin ich in C noch nicht bewandert. Könnte mir jemand einen Tipp geben, wie die main.cpp erweitern muss? Ich könnte doch hier gleich zusätzlich in Meter oder Prozent ausgeben.

Danke Stephan

[Simulant]

Hallo Stephan,
bei mir war es genau anders herum, weil ich kein Display etc. brauche aber vielleicht ist das hier
viewtopic.php?f=76&t=49417&start=40
das bessere Projekt für Dich bzw. entspricht eher Deinen Vorstellungen.

Gruß,
Karsten

[stephan.lemme]

Hallo Karsten,

danke für die Info und den Link. Ich habe mich am Wochenende etwas belesen. Wetter war ja nicht so toll.
Einen ersten Test habe ich schon gemacht. Die Ausgabe mit der richtigen Library funktioniert in einem kleinen Testaufbau sehr gut.
für den Arduino nur nach den Meßwert in eine Variable packen und für die Ausgabe berechnen. Ich werde für den Anfang, dein empfohlenes Projekt, als
Gedankenstütze nehmen. Will ja auch nicht alles stumpf kopieren.

Danke für die Info und Anregung

[stephan.lemme]

Hallo und ein kurzes Update,
ich habe das Project nach HM-CurrentLoop mit der Korrektur für ADC 5V und dem shunt Wiederstand 220Ohm zum laufen gebracht.
1 - 2 Änderungen noch, wie z.B. Kühlkörper für den Spannungswandler. Dann ab in das Gehäuse.

Eine Frage noch, wie könnte ich einen Korrektur Faktor einführen? Der Sensor misst immer 4 cm weniger. Das nur interesse halber. Für die Zisterne
wird das wohl nicht so schlimm sein

Grüße
Stephan

[Familienvater]

Hi,

das Projekt habe ich ja damals gar nicht mitbekommen...
Habe mir vor einem Monat auch so einen "Tauchdrucksensor" mit 0-2m Messbereich direkt bei Aliexpress bestellt gehabt, und dazu ein fertigen 4-20mA auf 0-10V Konverter für 3,50€ von Amazon, und habe das ganze an einen 0-10V Analogeingang eines Wired-Moduls gepackt. Gegenüber dem kapazitivem HM-Füllstands-Sensor ist das um Welten besser, bei meiner Zisterne mit 3m³ als liegender Zylinder mit ca. 140 cm Durchmesser ist die Genauigkeit richtig gut, endlich weiß ich, wenn meine Zisterne "wirklich" leer oder voll ist, und die Auflösung liegt bei der Kombination theoretisch bei 0,2mm "Full-Scale", wenn man das ganze noch auf den genutzten Bereich "zoomen" würde, könnte man sogar auf theoretische 0,14mm Auflösung kommen (weil die Frage zum Kabel/Verlängerung da war: Im Kabel des Tauchsensors ist neben den beiden Adern auch noch ein "Leerröhrchen" das den normalen Umgebungsluftdruck zum Untergetauchten Sensor bringt, damit dieser die Druckdifferenz bestimmen kann. Bei Ali kann man die auch mit längerem Kabel bestellen, wenn man wirklich ein längeres Kabel bräuchte, selbst bei 5m max. Druck)
Auf jeden Fall ist es extrem genau, und ich sehe keinerlei Temperatur-Drift oder so (der kapazitive HM-Sensor ist ein besseres Thermometer gewesen).

Und ich habe jetzt glaube ich verstanden, was der große Vorteil der 4-20 mA Sensoren ist: Der Spannungsabfall durch lange Kabel/Mess-Strecken fällt weg, der 0-10V Konverter sitzt bei mir im Keller direkt beim Wired-Modul mit dem Analogeingang.
Übrigens gibt es bei Aliexpress auch "Unterdruck"-Sensoren -1 bis 0 Bar, mit 0-10V Ausgang, der sitzt in der Saugleitung von der Gartenpumpe, und auch auf der Druckseite habe ich einen 0-6 Bar Drucksensor glaube ich, weiß gar nicht, ob der nur einen 0-5V Ausgang hat, und ein Durchflussmesser habe ich auch noch auf der Saugseite eingebaut, der liefert ein Impuls-Signal, was auf einen Frequenz-Eingang vom Wired-Modul geht (muss man nur schauen, das die technischen Daten passen, ich habe einen 1,5" Durchflussmesser eingebaut, weil meine Pumpe theoretisch 5m³ pro Stunde schaffen würde)... Die ganze Sensorik braucht man nicht wirklich, aber ist in meiner Sensoren-Residenz eine Pflicht-Übung gewesen.

Der Familienvater

[NilsG]

... und dazu ein fertigen 4-20mA auf 0-10V Konverter für 3,50€ von Amazon ...

Hi!

Könntest Du den Link mal bitte posten?!

[Familienvater]

Moin,

Könntest Du den Link mal bitte posten?!

https://www.amazon.de/gp/product/B07TWLG37N

Du musst nur die Userkommentare lesen, um das Ding richtig anzuschließen, war etwas "unlogisch", wie man es machen muss, aber dann hat es funktioniert.

Der Familienvater