HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

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Mathias
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HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von Mathias » 31.08.2019, 14:09

Hallo,

mit zwei fertigen Modulen und ein paar Elektronikbauteilen kann ein 4 bis 20 mA Stromsignaleingang für die CCU realisiert werden. Viele in der Industrie eingesetzte Sensoren verwenden dieses Einheitssignal zur Übermittlung ihres Messwertes, sodass vielfältigste Sensoren (z.B. pH, Chlor, Druck, Füllstand) in die Hausautomatisierung integriert werden können.

Die Projektbeschreibung wird auf GitHub gepflegt.

Ein ähnliches Projekt wurde auch mal im ELV-Journal vorgestellt. Weiß jemand in welcher Ausgabe das war? Irdendetwas gefiel mir damals nicht. Deshalb habe ich es nochmal selbst umgesetzt.

Sicherlich sind die industriellen Sensoren nicht günstig. Aber wenn eine lange Lieferzeit in Kauf genommen wird, ist z.B. ein Füllstandssensor für ca. 40€ erhältlich.

Gruß
Mathias

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Psi
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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von Psi » 01.09.2019, 00:48

Cooles Ding! Wäre es nicht praktisch hier direkt auf AskSin++ zu gehen damit man sich den HM-MOD-EM sparen und das Projekt "wie üblich" über nen 328P umzusetzen kann?

Mathias
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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von Mathias » 01.09.2019, 10:21

Durch die Verwendung von AskSin++ würde das Projekt ein wenig komplexer sein. Ich wollte es möglichst einfach halten. Zudem ist das HM-Modul der "offizielle" Weg, bei dem der Hersteller die Einhaltung der Funkrichtlinien garantiert und den Support nicht verweigern kann. Aber das kann jeder Nachbauer für sich selber entscheiden.

Sicherlich werde ich auch mal ein AskSin++ und ein ESP8266-Gerät interessehalber bauen. Es gibt viele Wege einen Messwert in die CCU zu bekommen.

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NilsG
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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von NilsG » 15.01.2021, 18:16

Moin Matthias!

Kannst Du sagen, um wieviel "ungenauer" diese Variante im Vergleich zu Ultraschall ist?
Und ein wenig detaillierter beschreiben, wie das funktioniert?

Kommt da sowas ran:
https://www.amazon.de/F%C3%BCllstandsse ... 5852836745

Checke ich nicht ganz :mrgreen:

Vielleicht wäre dies tatsächlich etwas für meinen Brunnen, anstatt Ultraschall.

DANKE!

Nils
Grüße und DANKE! 🍻

Nils

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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von Mathias » 15.01.2021, 22:42

NilsG hat geschrieben:
15.01.2021, 18:16
Kannst Du sagen, um wieviel "ungenauer" diese Variante im Vergleich zu Ultraschall ist?
Die Auflösung ist etwa halb so gut, wie bei der Ultraschallmessung, zumindest bei mir.
NilsG hat geschrieben:
15.01.2021, 18:16
Und ein wenig detaillierter beschreiben, wie das funktioniert?
Der Füllstandssensor ist eine Druckmessung. Wenn der Sensor am Boden liegt, kann aus dem Wasserdruck die Höhe der Wassersäule berechnet werden.

Im Sensor ist eine Elektronik, die die Höhe der Wassersäule 0 - 5m als 4-20 mA Einheitssignal ausgibt. In der industriellen Automatisierungstechnik wird das Einheitssignal häufig verwendet.

Der HM-CurrentLoop sendet den Wert des Einheitssignals als digitalen 8-Bit-Wert, also mit 256 möglichen Werten, an die CCU. Auf der CCU empfängt ein Skript die Werte und rechnet diesen wieder auf den Füllstand um.
NilsG hat geschrieben:
15.01.2021, 18:16
Kommt da sowas ran:....
Einen baugleichen Sensor habe ich auch im Einsatz.

Gruß
Mathias

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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von NilsG » 16.01.2021, 10:53

Moin Matthias!

Ok, alles klar. Danke!
Aber auch da bräuchte ich ja etwas mit für mehr Tiefe.
Mein Brunnen ist 6,35m tief und das Gerät sollte - wegen Funkempfang - eher außerhalb angebracht sein.

Die Dinger, die man so im Netz findet machen aber lt. Datenblatt nur 5m :|

Wobei ich effektiv ja auch nur 5,25 habe, die 30cm unterhalb der Pumpe noch abgezogen, könnte das genau hinhauen.
Könnte man das ggf. so anpassen, dass auch 5,55m gemessen werden können?
Und das Kabel kann man wohl beliebig verlängern, denke ich?!

Hast Du da eine Idee?

DANKE!

Nils
Grüße und DANKE! 🍻

Nils

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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von Mathias » 16.01.2021, 11:35

Das Kabel kann verlängert werden. Aber der Messbereich kann bei diesem Sensor nicht verändert werden. 5,50m werden wahrscheinlichn als Messfehler gemeldet. Im HM-Skript kann der Ersatzwert bei einem Messfehler konfiguriert werden.

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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von Simulant » 07.05.2021, 13:11

Hallo,
ich habe mir die CurrentLoop Platine nachgebaut und verwende sie mit einem Drucksensor zur Füllstandsmessung meiner Zisterne. Das funktioniert auch soweit sehr gut.
Allerdings ist meine Zisterne ein liegender Zylinder und die maximale Füllhöhe liegt bei ca. 125 cm
Das heißt bei einem Sensor für 0 bis 5 m ist die Auflösung natürlich recht grob.
Nun war meine Denke, wenn ich dem System sage, der Messbereich ist nur maximal 1,5 m und der Strom nicht 4 - 20 mA sonern nur 4 - X (gemessen oder umgerechnet) sollte das die Auflösung etwas verbessern, weil der Arduino seine 255 verfügbaren "Striche" nicht mehr auf 500 cm aufteilen muss sondern nur auf 150.
Aber irgendwie komme ich dann nicht auf brauchbare Werte. Habe ich einen Denkfehler oder ist irgendwo im Programm des Arduino noch was verrechnet was immer von 4 bis 20 mA ausgeht, egal was man oben eingibt?

Gruß,
Karsten
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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von Mathias » 07.05.2021, 23:07

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:

Code: Alles auswählen

const auto LOOP_CURRENT_MAX = 10.8;
constexpr auto SHUNT = 100.0;
Das HM-Skript wie folgt:

Code: Alles auswählen

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.

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Re: HM-CurrentLoop: 4 bis 20 mA Stromsignaleingang

Beitrag von Simulant » 08.05.2021, 09:02

Prima, danke für die Info.
Das werde ich in den nächsten Tagen mal ausprobieren.
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