Messprinzip:
Ein 100 MHz AC Signal wird über einen Leiter auf der Platine gesendet und der Laufzeitunterschied zu einem 100 MHz Referenzsignal verglichen. Über den Laufzeitunterschied (das Wasser im Boden “bremst” das Signal) wird die Permittivität berechnet und darüber dann der Wassergehalt des Bodens.
Anregungen? Ideen? Irgendwas, worauf man achten sollte?
Hi, willst Du Dir das wirklich antun? Spass beiseite, die Daten die interessant sind ist die Bodentemperatur, Bodenfeuchte und dafür gibt es mehr als genug Sensoren die auch noch recht günstig zu bekommen sind. Ausserdem sollten Sie ja mit Z2M oder ZHA kompatibel sein, also richtig Aufwendig. Due hast auch nicht lange Freude an dem Teil wenn die Ideenklauer darauf stossen und das nachbauen.
Vllt hab ich nicht gründlich genug recherchiert. Aber ich habe nichts vergleichbares gefunden (unter 130€), das Laufzeitmessung durchführt, und weitestgehend unempfindlich gegen Salz im Wasser ist (dazu ist eine hohe Frequenz nötig).
Gefunden hab ich unter anderem:
ELV universeller Bodenfeuchtesensor SoMo1 - 35€ - arbeitet max. mit 10 MHz.
ECOWITT Bodenfeuchtesensor WH51L >40€ - Frequenz ist nicht angegeben (immer ein schlechtes Zeichen), ist aber ziemlich sicher unter 100 MHz
Trübner SMT100: Das scheint im europäischen Raum ein guter Sensor zu sein. 150 MHz Frequenz, 130€
Es gibt im US amerikanischen Raum auf jeden Fall noch renommierte Hersteller
Die beiden erstgenannten siedle ich eher im Bereich “Consumer” ein. Den Trübner im Bereich “Scientific”. Und der Bereich, den ich anpeile, ist Scientific. Es geht nicht darum einen Lidl Sensor zu entwickeln.
Von ZigBee halte ich nichts. Wieder “Consumer”.
Die Plattform, um die Sensordaten per Funk zu senden, hab ich bereits. Entweder 868MHz FSK oder LoRa.
Es gibt diesen hier der im Forum schon erwähnt wird und auch genutzt wird: Bodensensor
Dann gibt es noch diesen: Sensor1
und diesen: Sensor2
die können das alles.
Sorry. Das ist Spielzeug Klasse. Die Teile haben weder Marke, noch ordentliche technische Spezifikationen.
DAS glaub ich eben nicht. Die messen irgendwas. Aber weder ist angegeben mit welchem Verfahren, noch mit welcher Frequenz. Und was ich von Aliepress Genauigkeitsangaben halten kann, weiß ich aus eigener Erfahrung: nix
Also wenn du nicht wirklich ein Forschungsprojekt hast und im Labor misst, dann ist mir nicht klar, was du mit deinem „Scientific“ Standard bezwecken möchtest, außer viel Geld zu verschwenden. Wenn man nicht gerade empfindliche Chemikalien für den Weiterverkauf lagert und die Daten protokollieren muss, dann ist es völlig egal, ob der Sensor 0,5 Grad mehr oder weniger anzeigt und auf die 1 Grad Genauigkeit komme ich mit den billigen Sensoren auch.
Es gibt auch viele günstige Geräte, die über Jahre zuverlässig ihren Dienst tun (natürlich auch mal nutzloser Schrott dazwischen aber die Masse war bei mir immer OK).
Ich habe verschiedene Aliexpress-Sensoren verbaut (DHT22, BME280, Dallas) und bisher keine Ausreißer gehabt (also der Sensor misst nicht plötzlich einen total unplausiblen Wert, der extrem vom vorhergehenden Wert abweicht) und die Genauigkeit ist besser als von allen Lidel/Aldi Billiggeräten die ich je hatte und für all meine Anwendungen genau genug.
In meinem Garten ist der Boden total inhomogen. Wenn eine Stelle feucht ist, kann es zwei Meter weiter total trocken sein. Für die Entscheidung bewässern/nicht bewässern benötige ich einen groben Richtwert von vielen Sensoren, wenn einer davon auf vier Stellen hinter dem Komma genau misst, dann bringt mir das keinen realen Vorteil. Für die Blumen auf der Fenstbank benötige ich auch nier eine einigermaßen zuverlässige Warnung, ob da eine vergessen wurde und am vertrocknen ist oder nicht. Auf ± 10% kommt es da nicht an.
Wenn ich es zeitlich schaffe, dann plane ich in diesem Jahr noch eine Box zu basteln, in der alle meine Sensortypen (DHT22, Dallas, BME280, BME680, SHT41, SHT45) nebeneinander angebracht sind und mal ein paar Vergleichskurven aufzunehmen. Wäre auch mal interessant diese Box dann mit teuren Referenzgeräten zu vergleichen, habe aber keine Ahnung, wo man das machen kann.
Hier gab es ja schon mal eine ähnliche Diskussion zu dem Thema Sensoren usw.
und wenn man so etwas beruflich macht und sich u.a. deshalb mal mit dem Thema Bodenfeuchte-Sensor befassen möchte ist das ja auch ok, aber ich frage mich gerade für welchen Einsatzzweck und -ort das dann gedacht ist. Wenn ich hier an meinen Garten denke dann würde mir pers - ähnlich wie @LutzHB - ein grober Richtwert vollkommen reichen und ehrlich gesagt spielt es für mich nicht wirklich eine große Rolle ob nun der Rasen, die Büsche, oder die Hecken ggf. auch mal etwas mehr oder weniger Wasser bekommen.
D.h. was ist/wäre bei Dir selber dann der Einsatzzweck und -ort? Oder geht es Dir eher um das Berufliche und darum so etwas ggf. mal vermarkten zu können?
Willst du die Dinger verkaufen?
Hast du bereits ein (Klein-) Gewerbe angemeldet?
Ich fürchte, die Nachfrage wird einfach nicht da sein. Die 30€ (oder sollen das Herstellungskosten sein) sehe ich nicht wirklich als haltbar.
Bauchgefühl sagt, dass 95% der Laute, welchen einen solchen Sensor wollen, einfach etwas günstiges bei Ali etc. Kaufen. Es macht in der Regel keinen Unterschied ob die Sensoren ein paar Prozent nach oben oder unten abweichen, ob die Aktualisierungsrate etwas langsam ist oder ob das Ding nach 24 Monaten stirbt….
Im kleinen Maßstab: Landwirte, Gärtner, Hobbygärtner, Züchter. Vllt auch was für preis-sensitive Forscher. Oder Industriell.
Mir schwebt (total unrealistisch ) vor das in der Leistungs-Klasse des Trübner anzusiedeln, aber eben nicht in der Preisklasse. Sozusagen eine leicht verminderte Leistung zu einem stark verminderten Preis.
Ich weiß auch noch nicht, ob das für 30€ Verkaufspreis umsetzbar ist. Für 60€ auf jeden Fall. Der Rest hängt von technischen Faktoren ab, die ich erst testen müsste (ob die Komponenten die mir vorschweben so funktionieren wie geplant…).
Auf jeden Fall. 2 Dinge: erstens ist es anspruchsvoll und von daher interessant. Und zweitens find ich es (persönlich) günstig. Z.B. 4 Sensoren an einem Funksender.
Ich schon. Wenn ich mit den Komponenten des jetzigen Plans zu einem Resultat kommen würde, dann schon. Undzwar als Endpreis.
Bei den angepeilten Daten sehe ich da für eine Kleinserie eher einen Preis von 300€, statt 30.
alleine das:
ist bei einer Signalfrequenz von 100MHz nicht mal ansatzweise erreichbar, denn die Periodendauer bei 100MHz liegt bei 10ns, also um den Faktor 100 über den 10ps.
Und wer das Abtasttheorem kennt weiß, daß es physikalisch nicht einmal möglich ist, alleine das Vorhandensein von einem 100MHz-Signal mit einer Auflösung von 100ps zu messen.
Es wird nicht mit den 100 MHz gemessen. Oder anders ausgedrückt. Der messende Chip wird nicht von den 100 MHz getaktet. Damit ist Dein Einwand hinfällig. Die 100 MHz sind nur das Eingangssignal des messenden Chips. Es gibt welche, die können bis über 7GHz messen.
Ich verkauf’s Dir gerne für 200€ da machst Du ja dann 100€ Gewinn
OK das ist dann eine mögliche Zielgruppe und ich hatte mir dann schon gedacht das es Dir eher in Richtung beruflich und weniger in Richtung zu Hause im Garten mit HA nutzen geht. Ich hatte das nur nicht sofort auf dem Radar und mich dann gewundert warum Du hier in einem HA-Forum, in dem ja eher irgendwelche Otto-Normal-Anwender mit ihrem Smarthome-Klimbim unterwegs sind, das
anpeilst. Aber ok - damit wäre das geklärt.
Auf jeden Fall wünsche ich Dir Erfolg damit/dabei und wenn Du so etwas am Ende zu einem Preis umsetzen kannst der auch für einen Privatmann interessant ist und der dann bereit ist dafür ggf. etwas mehr auf den Tisch zu legen als für die üblichen Bodenfeuchte-Sensoren die halt in China produziert werden, umso besser für alle.
Nö.
Um die 100MHz zu erkennen muss auch erkannt werden, ob es sich um die 100MHz handelt oder um irgend ein Störsignal, das der Empfänger sich eingefangen hat. Und das geht eben nur, wenn einwandfrei erkannt werden kann, ob es die 100MHz sind, die ankommen. Und dazu muss man das Signal an zwei Stellen abtasten, die um die Hälfte der Periodendauer verschoben sind. Und das sind bei 100MHz 5ns. Und das ist halt einfach mal weit ab von den 100ps.
Du meinst man sollte mindestens im 5ns Intervall abtasten. Ja. Stimme ich zu.
Und ich behaupte man kann Zeitdifferenzen zwischen 2 solchen Flanken erkennen, die weit unter 5ns liegen.
Ich geh sogar noch weiter. Über Software kann ich wahrscheinlich die Präzision, die schon hardwareseitig bei <100ns liegt, noch deutlich verbessern.
Falls Du es nicht verstehst, vergleich es mit einem Oszilloskop. Das 100 MHz Signal, das Du am BNC Stecker misst, taktet nicht Dein Oszilloskop. Dein Oszilloskop ist nicht in seinen Fähigkeiten durch dieses Signal begrenzt.
Du gehst die ganze Zeit davon aus, dass das Oszi und das Device-under-Test am BNC Stecker ein und dieselbe Taktquelle hätten.
Nachtrag: Auch am Oszilloskop hast Du per Software, die Möglichkeit die Bit Auflösung bis zu einem gewissen Grad zu erhöhen.
ICH verstehe es schon.
Das Oszilloskop ist nicht durch das Signal begrenzt, sondern das möglich anzeigbare Signal durch die Bandbreite des Oszilloskops.
Dein Sensor ist in diesem Fall das Oszilloskop und das muss, um das 100MHz-Signal halbwegs sinnvoll anzeigen zu können, eine wesentlich höhere Bandbreite haben.
Am Besten vergleicht man es mit einem digitalen Oszilloskop. Wenn das nur eine Abtastrate von 100MHz hat, kann es ein 100MHz-Signal nur als gerade Linie anzeigen. Und genau das tut dein Sensor auch.
Innerhalb der 100ps kann man nur einen Anstieg der Amplitude feststellen, aber nicht, ob es sich um 100MHz handelt. Ob es wirklich 100MHz sind, sieht man erst, wenn das Oszilloskop mindestens die erste Halbwelle anzeigt und das sind eben 5ns.
Genau. Und genau diesen Anstieg will ich feststellen. Ich brauche nur die “Flanken” (rising edge) sehen.
Mir ist auch klar, dass Du von Rauschen etc. gesprochen hast. Das Signal wird entsprechend vorher “aufbereitet”, um dieses Rauschen herauszuhalten.
Wie kommst Du drauf, welche Abtastrate der Sensor hat? Das hab ich nirgends geschrieben.
Ich habe nur geschrieben, dass ein 100 MHz Signal erzeugt wird.
p.s. Worauf Du hinauswillst, weiß ich immer noch nicht. Worauf willst Du hinaus?
) vor das in der Leistungs-Klasse des Trübner anzusiedeln, aber eben nicht in der Preisklasse. Sozusagen eine leicht verminderte Leistung zu einem stark verminderten Preis.