Сообщений в теме: 743

[UL7AAjr]

А вы, я смотрю, от температурного датчика не отказались? Вроде он при таком сенсоре уже без надобности.

Вот и проверим заодно

для горшков такие размеры не подойдут. Следовательно нужна частота выше и изоляция тоньше.

Что-то у меня даже на этой частоте показания ощутимо плавают если горшок рукой трогать или перемещать вблизи металлических предметов или проводов. Понятия не имею как с этим бороться. Понижать частоту нельзя - сенсор в горшок не влезет. Уменьшать толщину изоляции тоже не желательно, плотность прилегания будет влиять. Делать для горшка заземление или экран - глупо как-то.

Николай, а у вас как с этим делом, сильно показания плавают?

Любые ВЧ диоды. Я остановился на стекляшках 1n4148.

Они как-то нестандартные для smd. Нашел вот BAV99T, два последовательно включенных в SOT523, как раз, то - что надо. Да и дешево совсем (20шт за 1$). По характеристикам вроде такие-же.

[nikr]

Николай, а у вас как с этим делом, сильно показания плавают?

совсем не плавают. Датчик воткнут около стенки горшка показания 356, поставил утюг у стенки горшка паралельно пластине сенсора (до сенсора примерно 3см) показания 354

Они как-то нестандартные для smd. Нашел вот BAV99T, два последовательно включенных в SOT523, как раз, то - что надо. Да и дешево совсем (20шт за 1$). По характеристикам вроде такие-же.

Нормальный диодик фронты 4nс и корпус подходящий.

[UL7AAjr]

совсем не плавают. Датчик воткнут около стенки горшка показания 356, поставил утюг у стенки горшка паралельно пластине сенсора (до сенсора примерно 3см) показания 354

Кажется я понял, это из-за размера. Большие лепестки сенсора работают как антенна. Тогда есть смысл сделать маленький сенсор с толстым диэлектриком и достаточно высокой частотой. Теперь осталось понять, на чем-бы собрать генератор на 10..50 Мгц.

PS: кажется SN74AC00 подойдет.

Ну не зря же промышленные датчики в основном на 70мГц работают. Хотя и то что получилось уже достойно.

[UL7AAjr]

Ну вот, вроде получилось.  sens_17.jpg   68.52К   23 Количество загрузок: Частота 17 МГц, можно до 20 МГц довести, но выше уже с трудом. На воздухе 2 В, в воду окунал в пластиковом пакете, т.е. с тонкой изоляцией, получилось 0.1В. Схема из поста #467 Детали: U1 - 74AC02M U2 - 1117 5V C3 - 24 pF R2 - 680 Ом R1 - 5.6K диоды - сборка BAV99 Печатную плату распечатал на обрезках того, что было. Конструкция получилась несколько короткой, нужно явно удлинить. Думаю, что всю конструкцию можно просто макнуть в эпоксидку, оставив снаружи только разъем.

[UL7AAjr]

Игорь, а потребление мерили? Я бы еще 1 контакт на разрешение генерации вывел, чтобы молотил только когда надо. И еще вопрос как с наводками?

Потребление порядка 30 мА, от частоты зависит сильно. До 5 МГц меньше 10 мА, а потом расти начинает. На предмет наводок еще толком не проверял, но с таким размером пластин не должно быть. Сегодня буду проверять.

Разрешение генерации добавить можно. Но лучше сделать запрет, а не разрешение, тогда без управляющего сигнала всегда работать будет. Думаю, что запрет надо делать притягиванием управляющего сигнала к земле. А можно просто питанием управлять.

[nikr]

Потребление порядка 30 мА, от частоты зависит сильно. До 5 МГц меньше 10 мА, а потом расти начинает. На предмет наводок еще толком не проверял, но с таким размером пластин не должно быть. Сегодня буду проверять.

Не многовато? На таймере 2,5мГц 1мА.

Разрешение генерации добавить можно. Но лучше сделать запрет, а не разрешение, тогда без управляющего сигнала всегда работать будет. Думаю, что запрет надо делать притягиванием управляющего сигнала к земле. А можно просто питанием управлять.

Игорь, на 7402 (логика 2или/не) разрешение будет нулем, а запрет еденицей. Так что подтягивать надо к плюсу.

[UL7AAjr]

Не многовато? На таймере 2,5мГц 1мА.

Многовато, но на 2.5 МГц наверное тоже будет где-то так. Попробовать не могу пока, первую платку уже эпоксидкой облил, сохнет... А с другой конфигурацией еще не распечатывал.
 

Игорь, на 7402 (логика 2или/не) разрешение будет нулем, а запрет еденицей. Так что подтягивать надо к плюсу.

Николай, с логикой проблемы у меня Я единицу выставить не могу, у меня несовместимые сигналы по уровню. А вот 5В притянуть на "0" могу. Поэтому хотел свободную секцию 7402 как инвертор использовать. Еще можно на +питания PNP транзистор воткнуть с базой наружу, всю схему выключать. По разводке - проще транзистор поставить, что-то никак без петель или перемычек с логикой развести плату не могу. Сейчас все очень короткими шинами соединено, портить не хочется.
 trace_hm.jpg   54.11К   5 Количество загрузок:

Проверил на наводки. Есть простая зависимость: чем тоньше диэлектрик - тем наводки меньше. Пробовал с 1.5 мм пластиком поверх контактов. Чувствительность неважная. Скотч - практически идеально, но уж очень тонкий. Подождем пока эпоксидка подсохнет...

 

Игорь, поставьте 7400 и инвертор использовать не придется.

Николай, ну опять вы правы . Надо только ток померить при отключенной генерации и, надеюсь, 1117 на холостом ходу ничего не потребляет, а то может питание целиком отрубать.

[nikr]

Потестировал сегодня генератор на 74ac00 при частоте 10мГц (R=2k4, C=15pF) питается от 78L05. При генерации потребляет 10,3мА, когда остановлен 13,7мА. Без буферизации при 100к нагрузке просаживается на 30% при 1к почти на 100%. Так что при размещении на удалении от АЦП нужен хотя бы истоковый повторитель. Заодно проработал технологию изоляции сенсора. После травления платы берем нетканную материю (это такие кухонные тряпки в рулоне). Пропитываем эпоксидной смолой и наклеиваем на электроды. Заворачиваем в полиэтилен и через прокладки зажимаем в тисках. Когда смола полимеризуется отрываем полиэтилен и обрезаем лишние концы тряпки. С 1 слоем ткани получается 0.2мм изолятор.

[nikr]

Сфотографировал образец сенсора
http://yadi.sk/d/watWVWJ6ENUXT

[UL7AAjr]

Потестировал сегодня генератор на 74ac00 при частоте 10мГц (R=2k4, C=15pF) питается от 78L05. При генерации потребляет 10,3мА, когда остановлен 13,7мА. Без буферизации при 100к нагрузке просаживается на 30% при 1к почти на 100%. Так что при размещении на удалении от АЦП нужен хотя бы истоковый повторитель.

Николай, это у вас опечатка или остановленный генератор потребляет еще больше? Наверное надо все питание отключать. Повторитель можно поставить, просто не впаивать кому не нужен (если шнур короткий и нагружен на МК).

Заодно проработал технологию изоляции сенсора.
...
С 1 слоем ткани получается 0.2мм изолятор.

Выглядит повторяемо. А как там с показаниями и рабочим диапазоном? У меня на воздухе 2В, влажная земля (полито) ~0.3В, пора поливать ~0.6В.

[UL7AAjr]

Николай, мне кажется, что можно расстояние между лепестками сенсора увеличить. А элементы схемы тоже можно эпоксидкой залить. Еще один "фокус". Если минус питания заземлен, то лепесток сенсора, который подсоединен к минусу питания, не нужен. Диапазон измерений изменяется существенно.

[nikr]

Николай, это у вас опечатка или остановленный генератор потребляет еще больше? Наверное надо все питание отключать. Повторитель можно поставить, просто не впаивать кому не нужен (если шнур короткий и нагружен на МК).

Вот именно, в статике потребляет больше. Если отключать питание то можно обойтись 3 проводами и сделать как на сервах средний + а по бокам сигнальный и земля. Отдельно можно сенсор температуры сделать. Датчик, как когда-то задумывалось, можно на пяток каналов развести и в зависимости от потребности навесить разных сенсоров. Исполнительные устройства, я думаю, надо сделать отдельно. Тоже на один адрес навесить предположим пяток реле.

Выглядит повторяемо. А как там с показаниями и рабочим диапазоном? У меня на воздухе 2В, влажная земля (полито) ~0.3В, пора поливать ~0.6В.

Игорь, я пока в воде не испытывал, так как вчера эпоксидка была еще сыровата, но по ощущениям для такого размера на 10мГц чувствительность избыточна. По крайней мере, теперь на сенсоре чувствительность регулировать просто. Меняй частоту и все дела.
Верхняя граница у меня получилась 1.8 за счет истокового повторителя и пришлось разрядный резистор 680к паралельно накопителю поставить, а то входное у полевика огромное - очень долго разряжается. Разрядный можно раза в 3-4 увеличить - просто у мены это самый большой smd номинал в наличии.

[nikr]

Николай, мне кажется, что можно расстояние между лепестками сенсора увеличить.

Можно конечно, но расход текстолита будет больше.

А элементы схемы тоже можно эпоксидкой залить.

Заливать обязательно. Только может не эпоксидкой а термоклеем? По крайней мере потом разобрать можно будет. Надо еще гибкий тоненький провод подобрать и желательно годный для улицы.

Еще один "фокус". Если минус питания заземлен, то лепесток сенсора, который подсоединен к минусу питания, не нужен. Диапазон измерений изменяется существенно.

В принципе нулевая фаза всегда где то заземлена, но лучше не рисковать.

[UL7AAjr]

Вот именно, в статике потребляет больше...

Да уж, чудно получается. Тогда проще питанием управлять, тем более, что можно сразу несколько сенсоров одним каналом питания запускать. Придется опять переразводить

... Верхняя граница у меня получилась 1.8 за счет истокового повторителя и пришлось разрядный резистор 680к паралельно накопителю поставить...

Понял, добавлю.

Можно конечно, но расход текстолита будет больше.

Николай, а шире лепестки делать не надо. Просто в середине подрезать. У вас там в самом деле запас по площади еще большой есть, тем более частота не на пределе.

Заливать обязательно. Только может не эпоксидкой а термоклеем? По крайней мере потом разобрать можно будет. Надо еще гибкий тоненький провод подобрать и желательно годный для улицы.

Можно попробовать и термоклеем. Вот только как бы он детали не отпаял, горячая штука очень. Еще он мне не очень нравится тем, что остается как резина а не как пластик.

В принципе нулевая фаза всегда где то заземлена, но лучше не рисковать.

Вот с этим делом неплохо бы разобраться. При наличии заземления минуса питания, показания в разы различаются. На садовом участке, минус будет скорее всего заземлен. И тогда следует предполагать, что он обязательно заземлен и всю калибровку с этим учетом делать. Но, если почва подсохнет, и качество заземления ухудшится, то показания поплывут на уже политых грядках, хотя влажность там не изменялась. Пока точно не понятно на сколько будут плавать показания, но что-то мне подсказывает, что очень ощутимо. Надеюсь, что я ошибаюсь.

Здесь надо серьезно подумать, как бы не пришлось развязку мастерить.

[nikr]

Можно попробовать и термоклеем. Вот только как бы он детали не отпаял, горячая штука очень. Еще он мне не очень нравится тем, что остается как резина а не как пластик.

Термопластов всяких много, просто термоклей штука доступная. В клеевом пистолете рабочая температура +170-180 С, а реально стержни плавятся около 100 С - так что припою ничего не грозит.

Здесь надо серьезно подумать, как бы не пришлось развязку мастерить.

У нас вообще-то электроды изолированные. Вы точно уверены, что заземление источника питания будет на что то влиять?

[UL7AAjr]

У нас вообще-то электроды изолированные. Вы точно уверены, что заземление источника питания будет на что то влиять?

Да Николай, еще как будет. Попробуйте воткнуть в землю горшка минусовой электрод. У меня где-то в два раза показания проседают. Я просто пробовал от наводок таким способом избавиться, а получил вот такой эффект. Я думаю, что земля начинает работать как проводник и работает вместо лепестка присоединенного к минусу питания, и работает намного эффективней, так-как диэлектрика между минусом и землей уже нету.

[nikr]

Протестировал сенсор (пластины 7х70мм с зазором 2мм, толщина изоляции 0,2мм) в воде. Схема получилась такая.  Sensor_v3.3_7400.JPG   34.08К   27 Количество загрузок: Как видите разрешение генерации за неэффективностью отсутствует. Необходимая для него частота оказалась 1,9мГц. диапазон выходных напряжений: Воздух - 2,3в Вода - 40мВ Потребляемый ток 6,7мА

[vovka.sv19]

Заливать обязательно. Только может не эпоксидкой а термоклеем? По крайней мере потом разобрать можно будет.

А если силиконом? Правда как он повлияет на измерение...

Надо еще гибкий тоненький провод подобрать и желательно годный для улицы.

Зимой как раз и надо подбирать, и на базаре, на холоде... чтоб не слишком дубовый был - дольше проживет, не потрескается

В принципе нулевая фаза всегда где то заземлена, но лучше не рисковать.

Да Николай, еще как будет. Попробуйте воткнуть в землю горшка минусовой электрод. У меня где-то в два раза показания проседают. Я просто пробовал от наводок таким способом избавиться, а получил вот такой эффект. Я думаю, что земля начинает работать как проводник и работает вместо лепестка присоединенного к минусу питания, и работает намного эффективней, так-как диэлектрика между минусом и землей уже нету.

А в случае перехода на питание от аккумулятора?

[UL7AAjr]

А в случае перехода на питание от аккумулятора?

Надо минус питания либо всегда заземлять, либо никогда. Заземление сбивает калибровку, но не влияет на работоспособность. Если калибровались с заземлением, то так и оставить. Заземление минуса питания полезно в саду, где длинные кабеля. Если заземление сделать в доме, то это никак на показания не повлияет, разве что в горшок заземление провести (или воткнуть в горшок электрод с минусом питания).

Минусовой электрод в горшке не ухудшает, а изменяет показания расширяя диапазон. Я проводил тесты.

Например:

Сухая земля (пора поливать) U1 = 0.8V U2 = 0.72
Влажная земля U1 = 0.4V U2 = 0.25V

где U1 - показания без заземления, U2 - показания с заземлением.


... опечатку исправил

[nikr]

Собрал сенсор на таймере 555 и был удивлен довольно высоким потреблением 7,8мА. Оказалось все дело в установленном 78L05. Он даже в холостую потребляет 3мА. Вобщем заменил его на диод шоттки. При такой конструкции сенсор можно питать от 5 до 14в.

 

Пластины на этом экземпляре сделал чуть длиннее 7х75мм и чуть дальше друг от друга 4мм, изоляция скотч, частота 1,25мГц. 

 

 sensor_555.JPG   32.73К   1 Количество загрузок:

 

Характеристики такие:

5в   -  потребление 0,8мА, амплитуда на выходе 2,2в

10в -  потребление 2,4мА, амплитуда на выходе 6,8в

14в -  потребление 4,2мА, амплитуда на выходе 10,6в

 

На повышенных напряжениях питания, по рекомендации Игоря, надо увеличивать R2.

 

При питании немного меньше 10в идеально вписывается в стандартный диапазон АЦП Arduino.