HB-UNI-Sen-LEV-KAP - Füllstandsensor kapazitiv (z.B. Votronic)

[GSMatze]

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Füllstandsensor mit kapazitiver Messwerterfassung
Versorgungsspannung 24V DC
Messsignal im Bereich von 0..2,2V

Vorhaben: Anpassung von HB-UNI-Sen-LEV-US sowie das Durchreichen des Messsignals (hier Spannung 0..2,2V) an die CCU

Hallo,
ich habe einen Sensor der Firma Votronic:
https://www.votronic.de/index.php/de/pr ... /tankgeber
https://www.votronic.de/images/Anleitun ... k/5551.pdf

Es gibt verschiedene Sensoren, das Messprinzip ist aber immer identisch.

Tankelektrode mit 12 - 24 Tankhöhe min.-max. [cm] z.B. Blumenkübel
Tankelektrode mit 15 - 50 Tankhöhe min.-max. [cm] z.B. Wasserbehälter bei Balkonbewässerung
Tankelektrode mit 30 - 110 Tankhöhe min.-max. [cm] z.B. Regentonnen, IBC-Container

Der Tankgeber wurde zur präzisen Füllstandsmessung von Frischwasser-, Grauwasser- und Abwassertanks aus Kunststoff und Metall in Reisemobilen, Caravans und Booten konzipiert. Der Füllstand wird vollelektronisch ohne mechanisch bewegliche Teile mit der kapazitiven Messmethode gemessen und über eine 3-adrige Leitung an die Anzeigeeinheit weitergegeben. Die Elektronik ist vollständig vergossen und somit äußerst robust und unempfindlich gegen Verschmutzung.

Anschlussbelegung:
weiß = + Betriebsspannung (Plus)
grün = Mess-Signal zur Anzeigeeinheit 0…2,2V
braun = - Betriebsspannung (Minus)

Einsatz:
Der Sensor soll den Füllstand von IBC-Containern messen. Zwei Container sind miteinander verbunden. Bei beiden ist somit der Wasserstand gleich hoch. Im Garten stehen 24V DC (z.B. für diesen Sensor), aber auch 24V AC (z.B. Gardena-24V-Ventile) zur Verfügung. Aber auch 5V können bereitgestellt werden.

Folgende Punkte möchte ich hier klären:
1. Wie erfolgt am besten die Spannungsversorgung des Sensors (Basis: HB-UNI-Sen-LEV-US)

• - über 2 x 1,5 V-Batterie = 3V?

• - über Levelshifter aus den 24V DC?

Ich möchte den Sensor an einem IBC-Container einsetzen.

2. Ist der fritzing-Schaltplan so ok?

3. Wie ist der Sketch von HB-UNI-Sen-LEV-US anpassen?

• Ausgabe des reinen Messwertes, somit ist der Sketch für alle spannungsgebenden Signale einsetzbar

• Ausgabe des Inhaltes in Liter (wie im Sketch)

• Eingabe der Tankform (L x B x H) (wie im Sketch)

• Durchreichen des Messsignals, Anpassung an den Industriestandard 0..5V, damit der Sensor auch für alle Sensoren, die Messsignalspanungen von 0..5V liefern, universell einsetzbar (Umrechnung dann in der CCU oder nachgelagerten Systemen (z.B. IP-Symcon)

Ich hoffe, das dies nicht zu kompliziert beschrieben ist und danke schonmal im Voraus für die Hilfe.
Matthias

Anlagen:

Votronic Tankelektrode 30-110 K-FL 5551.pdf

PDF von Votronic-Seite

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Fritzing

Wasserstand - Votronic.zip

Fritzing-Datei; zip umbenennen in fzz

(3.71 KiB) 54-mal heruntergeladen

[GSMatze]

Der Beitrag von HB-UNI-Sen-LEV-HS gehört hierher in HB-UNI-Sen-LEV-KAP.
Es geht um die Spannungserfassung 0..2,2V des kapazitiven Sensors.
Im Beitrag HB-UNI-Sen-LEV-HS geht es um die Stromerfassung 0..4..20mA des Drucksensors.
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Danke für die Infos.
Ich habe die Fritzing-Schaltung überarbeitet, d.h. dass ich die Schaltung von HM-UNI-Sen-LEV-US von Jerome genommen und angepasst habe.
Der Feuchtigkeitssensor ist nur als Stellvertreter für den Votronic-Sensor gedacht. Beide haben 3 Anschlüsse. VCC, GND und Signal.
Ich habe die 4 AA-Batterien in 2 AA-Batterien angepasst. Die VCC-Spannung vom Arduino-Pin RAW zum Arduino-PIN VCC gelegt. (Wie beim DS18B20-Temperatursensor).
Damit sollten der Ardunino und die Funkeinheit versorgt sein.
Zur Spannungsversorgung des Sensors selbst wurde eine 2-polige Klemme hinzugefügt. Über diese kommen VCC und GND der 24V an den Sensor direkt. Die 24V DC kommen aus einem 24V DC-Hutschienennetzteil.
Die Masse (-) GND von der 24V-Spannungsversorgung ist mit der Masse (-) GND der 3V-Spannungsversorgung zusammengeschaltet. Der Messwert Spannung (0..2,2V) vom Sensor sind auf den PIN A0 des Arduino gelegt. Da hier nur bis 2,2 V ankommen, ist ein Spannungsteiler nicht notwendig. Die VCC 24V kommen nicht an den Arduino und sollten somit nicht relevant sein.

Welche Aufgabe haben R2 100kΩ und R3 470kΩ in der Schaltung? Müssen diese angepasst werden?
Ist die Umstellung von 4x 1,5V = 6V auf 2x 1,5V = 3V sinnvoll? Was spricht dagegen?
Wie kann aus den VCC 24V einfach und trotzdem dauerhaft sicher 6V für Arduno-PIN RAW oder 3V für Arduino-Pin VCC erzeugt werden?

Ist es angebracht, eine Referenzspannung an den Arduino zu legen? Wenn ja, warum, wie und welche? Die Genauigkeit ist eher irrelevant.

Noch ein Bild zum Sensor selbst (hier der 5555 für Tankhöhen zwischen 12 cm und 24 cm):

Der Sensor 5551 mit bereich zwischen 30 cm Tankhöhe und 110 cm Tankhöhe. Die genaue Tankhöhe wird an dem Stellrad eingestellt.

Ich habe beim wiederholten Stöbern im Forum diesen Artikel gefunden:
viewtopic.php?f=76&t=49417&hilit=HM+UNI ... 30#p503190

@Automation-Fan: Hast Du die Doku schon erstellt? Dein Projekt geht (fast) in meine Richtung. Unterschied ist CCU-Anbindung über Jeromes Projekt.

@Jerome: Ich habe mir Deinen Sketch angesehen. Ich denke, dass ich die Anpassungen nicht so einfach hinbekommen werde. Aber ich werde es probieren. Könntest Du die Anpassungen evtl. vornehmen? Wenn alles klappt, kannst Du dies auch unter Deinem Namen in Deiner Sammlung aufnehmen.

Viele Grüße
Matthias

[jp112sdl]

Welche Aufgabe haben R2 100kΩ und R3 470kΩ in der Schaltung? Müssen diese angepasst werden?

Die sind für die externe Spannungsmessung.
Entfällt, wenn du mit 2x AA am Vcc arbeitest.
Im Sketch muss dann noch von BatterySensorUni auf BatterySensor umgestellt werden.

Könntest Du die Anpassungen evtl. vornehmen? Wenn alles klappt, kannst Du dies auch unter Deinem Namen in Deiner Sammlung aufnehmen.

Sorry, da bin ich raus.
Und wenn das Projekt bei mir liegt, rennen mir die Leute mit Fragen die Türen ein, für etwas, das ich selbst nicht benötige und ich keinerlei Motivation habe.

[GSMatze]

Hallo Jerome,
Danke für die Infos. Dann nehme ich die beiden Widerstände raus und ändere BatterySensorUni auf BatterySensor ab.
Den Sketch werde ich dann mal Stück für Stück auseinander nehmen. Da werde ich auf jeden Fall was bei lernen.
Nun werde ich erstmal einen Testaufbau machen.
Viele Grüße
Matthias

[mws]

Warum nimmst Du nicht einen DC DC Wandler um aus den 24 V die 3 V bzw 6 V für den Arduino zu generieren?
Sowas zum Beispiel: https://www.amazon.de/Mini-360-Adjustab ... =8-1-fkmr0