1-Wire Feuchtemessung: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 14. Februar 2014, 11:13 Uhr

Zur Feuchtemessung mit 1-Wire werden in der Regel Sensoren verwendet, die eine Feuchtemessung in eine analoge Spannung umwandeln. Diese wird dann durch einen A/D-Wandler (entweder DS2450 4-fach A/D Wandler, oder DS2438 Smart Battery Monitor) in einen digitalen Wert gewandelt.

Relative Feuchte der Luft

Verschaltung der Bauteile mit HIH-4030/4031/5030

Verbreitet ist die Messung mit dem sehr genauen Feuchtesensor der Fa. Honeywell. Folgende Bauteile werden benötigt:

Feuchtesensor Honeywell HIH-4030/4031/5030
Smart Battery Monitor DS2438
Kondensator 100 nF
Kondensator 47 uF
Widerstand 80 kOhm (bei Verwendung eines HIH-4030)
Widerstand 47 kOhm (bei Verwendung eines HIH-4031)
Widerstand 62 kOhm (bei Verwendung eines HIH-5030)

Mit dem DS2438 wird in regelmäßigen Abständen die Temperatur T, die vom HIH gelieferte Spannung V sowie die aktuelle Versorgungsspannung VDD gemessen. Letzteres ist extrem wichtig, weil unterschiedliche 5V-Netzteile auch unterschiedliche Spannungen liefern.

Mit Hilfe der folgenden Konfigurationseinträge wird daraus die relative Feuchte berechnet. Die Parameter der Berechnungsformel ergeben sich jeweils aus den Datenblättern der HIH4030/4031/5030 bei Verwendung des Moduls OWMULTI.

define W_OWM OWMULTI DS2438 7C5034010000 60
attr W_OWM VName relHumidity|rH
attr W_OWM VUnit percent|%

Verwendung eines HIH-4030

Folgende Formel ist zu verwenden:

attr W_OWM VFunction ((VAD/VDD - 0.16) / 0.0062) / (1.0546 - 0.00216 * T)

Verwendung eines HIH-4031

Folgende Formel ist zu verwenden:

attr W_OWM VFunction (161.29 * VAD / VDD - 25.8065)/(1.0546 - 0.00216 * T)

Verwendung eines HIH-5030

Folgende Formel ist zu verwenden:

attr W_OWM VFunction ((VAD/VDD - 0.1515) / 0.00636) / (1.0546 - 0.00216 * T)

Volumetrische Feuchte des Bodens

Hierzu wird der Bodenfeuchtesensor VH400 Rev. F der Fa. Vegetronix verwendet, für dessen Kennlinie der Hersteller folgende Daten angibt (VWC = Volumetric Water Content in Prozent des Gesamtvolumens):

Voltage V	VWC
0 bis 1.1	10 * V - 1
1.1 bis 1.3	25 * V - 17.5
1.3 bis 1.82	48.08 * V - 47.5
1.82 bis 2.2	26.32 * V - 7.89

Diese Werte wurden nicht überprüft. Ein einfacher Fit an diese Werte ist die Funktion -(0.569557/(1 + V^2)) + (7.10835 V^2)/(1 + V^2) + (11.6552 V^4) / (1 + V^2), die im folgenden Konfigurationseintrag verwendet wird.

  define W_OWM OWMULTI DS2438 7C5034010000 60
  attr W_OWM VName Volumetric Water Content|VWC
  attr W_OWM VUnit percent|%
  attr W_OWM VFunction (11.6552 * V**4 + 7.10835 * V**2 - 0.569557) / (V**2 + 1)

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 == Relative Feuchte der Luft ==
-Verbreitet ist die Messung mit sehr genauen Feuchtesensor der Fa. Honeywell. Folgende Bauteile werden benötigt:
+[[Datei:Multi-1.png|mini|rechts|350px|Verschaltung der Bauteile mit HIH-4030/4031/5030]]
+Verbreitet ist die Messung mit dem sehr genauen Feuchtesensor der Fa. Honeywell. Folgende Bauteile werden benötigt:
 * Feuchtesensor Honeywell HIH-4030/4031/5030
 * Smart Battery Monitor DS2438
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 * Widerstand 47 kOhm (bei Verwendung eines HIH-4031)
 * Widerstand 62 kOhm (bei Verwendung eines HIH-5030)
-Diese Bauteile werden wie folgt verschaltet:
-[[Datei:Multi-1.png]]
 Mit dem DS2438 wird in regelmäßigen Abständen die Temperatur T, die vom HIH gelieferte Spannung V sowie die aktuelle Versorgungsspannung VDD gemessen. Letzteres ist extrem wichtig, weil unterschiedliche 5V-Netzteile auch unterschiedliche Spannungen liefern.
-Mit Hilfe der folgenden Konfigurationseinträge wird daraus die relative Feuchte berechnet. Die Parameter der Berechnungsformel ergeben sich jeweils aus den Datenblättern der HIH4030/4031/5030. bei Verwendung des Moduls OWMULTI
+Mit Hilfe der folgenden Konfigurationseinträge wird daraus die relative Feuchte berechnet. Die Parameter der Berechnungsformel ergeben sich jeweils aus den Datenblättern der HIH4030/4031/5030 bei Verwendung des Moduls OWMULTI.
-   define W_OWM OWMULTI DS2438 7C5034010000 60
+ define W_OWM OWMULTI DS2438 7C5034010000 60
-   attr W_OWM VName relHumidity|rH
+ attr W_OWM VName relHumidity|rH
-   attr W_OWM VUnit percent|%
+ attr W_OWM VUnit percent|%
-===Verwendung eines HIH-4030===
+=== Verwendung eines HIH-4030 ===
 Folgende Formel ist zu verwenden:
-   attr W_OWM VFunction ((VAD/VDD - 0.16) / 0.0062) / (1.0546 - 0.00216 * T)
+ attr W_OWM VFunction ((VAD/VDD - 0.16) / 0.0062) / (1.0546 - 0.00216 * T)
-===Verwendung eines HIH-4031===
+=== Verwendung eines HIH-4031 ===
 Folgende Formel ist zu verwenden:
-   attr W_OWM VFunction (161.29 * VAD / VDD - 25.8065)/(1.0546 - 0.00216 * T)
+ attr W_OWM VFunction (161.29 * VAD / VDD - 25.8065)/(1.0546 - 0.00216 * T)
-===Verwendung eines HIH-5030===
+=== Verwendung eines HIH-5030 ===
 Folgende Formel ist zu verwenden:
-   attr W_OWM VFunction ((VAD/VDD - 0.1515) / 0.00636) / (1.0546 - 0.00216 * T)
+ attr W_OWM VFunction ((VAD/VDD - 0.1515) / 0.00636) / (1.0546 - 0.00216 * T)
 == Volumetrische Feuchte des Bodens ==
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 !  VWC
 |-
-| 0 bis 1.1
+| 0 bis 1.1 || 10 * V - 1
-|  10 * V - 1
 |-
-| 1.1  bis 1.3
+| 1.1  bis 1.3 || 25 * V - 17.5
-|  25 * V - 17.5
 |-
-| 1.3  bis 1.82
+| 1.3  bis 1.82 || 48.08 * V - 47.5
-|  48.08 * V - 47.5
 |-
-| 1.82  bis 2.2
+| 1.82  bis 2.2 || 26.32 * V - 7.89
-|  26.32 * V - 7.89
 |}
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 [[Kategorie:1-Wire]]
-[[Kategorie:Feuchtesensor]]
+[[Kategorie:Feuchtesensoren]]