0-10V Signal über längere Strecke

[Buellpower]

Hallo,

für unseren Pool plane ich derzeit den Einbau eines Drucksensors 0-10V zur Überwachung des Wasserstandes. Das CAT Kabel, welches bereits an der Einbaustelle vorhanden wäre, ist bis zur Extension 17m lang. Der Sensor ist ein 0-1bar Sensor und wird etwa 20cm unterhalb der Wasserlinie verbaut. Theoretisch müsste ja dann an der Extension 0,2 V (10V=10m) ankommen. Sinkt der Wasserstand um 5cm, wären es dann theoretisch 0,15. Für mich stellt sich jetzt die Frage, ob bei den geringen Strömen und der Leitungslänge von 17m überhaupt noch was ankommt und auswertbar ist?

[audi6]

Hallo Buellpower

Eine Möglichkeit wäre ein Trennverswtärker mit Eingang 0-1V Ausgang 0-10V Somit kämen 2V an. Ich nehme an das der Sensor fest montiert wird. Dann wäre die Spannung immer zwischen 0 und max. 5 Volt. Viel mehr überfüllen kann man den Pool wohl nicht.

[Thomas M.]

Gegebenheiten ...
0-10V
10kOhm Eingangswiderstand eben am Eingang (ist so gross, dass der Leitungswiderstand "wurscht" ist)

Fakt 1: 10V/10000Ohm = maximal 1mA die irgendwie zum Fließen kommen.
Fakt 2: D.h. je Ohm Leitungswiderstand fehlen dir 1mV vom Signal. Nehmen wir einfach und brutal 10 Ohm an, fehlen dir bei Ausgangsspannung 10V die 10mV, also hast du am Eingang 9,99V. Wenn du 50 Ohm (und hier müsstest du schon wirklich ein merkwürdiges Kabel verlegen) haben solltest, dann fehlen 50mV = 9,95V, also ebenfalls "wurscht".
Fakt 3: Problem bei 0-10V über weite Strecken ist eher die Störungen die ins Kabel induziert werden. Wenn du ein geeignetes Kabel (Schirmung) verwendest und du bei der Verlegung aufpasst (nicht unbedingt direkt bei einem Motor vorbeilegen) ist auch das "wurscht"


=> Fazit: 3 x "wurscht" = Keine Sorgen machen und einfach umsetzen.

[Buellpower]

Danke, "3x wurscht" genau das hatte ich gehofft zu hören. Da das Cat Kabel für sich allein liegt, sollte es auch keine Störungen geben. Von daher werde ich es jetzt so umsetzen. Nochmal danke für die schnelle Erklärung - auch wenn ich davon nur die Hälfte wirklich verstehe ;-)

[Michael Sommer]

Buellpower
Kabeltechnisch sehe ich eigentlich auch keine Probleme. Das Problem wird der verwendete Arbeitsbereich zwischen 0,2 -0,15m sein. Der Spannungsunterschied ist so gering, dass sicherlich der geplante 0-1bar-Geber keine exakte Lineare Kennlinie als Messungergebnis zulässt. Hier gehört ein Druckgeber mit kleinerem, also passendem Messbereich verwendet um eine ausreichend stabile Messgenauigkeit zu erreichen. Meistenns kommt da eine rechteck-/Treppenähnliche Kennlinie als Ergebnis aus dem Sensor

Auch gehört eine solche Druckmessung nicht Bereich des überwachten Druck-/Niveaubereiches eingebaut sondern soweit als möglich an den Poolbodenniveau verbaut. Dann hat man wenigstens den ungenaueren Anfangsmessbereich kompensiert.
Gruß Michael

[Thomas M.]

Kollege Sommer hat recht, soweit habe ich gar nicht gelesen.

0-1 bar entspricht in etwa den hydrostatischen Druck von 0-10m Wasser(tiefe).
Mit 0-10m Messbereich möchtest nun 5cm messen. Das ist nicht besonders "schön", da die 5cm nur 50mV am (0-10V) Signal ändern. Also eine wirklich sehr geringe Änderung.


Würde das vergleichen, als wenn du mit dem 3/5/10m Maßband den Durchmesser eines Kugelschreibers messen möchtest. Das Maßband taugt wegen seines 1mm Rasters für eine "Schätzung".
Deshalb verwendet man eine Schiebelehre, wenn man es wirklich wissen möchte.



Update: Du wirst ein ganz anderes Problem bekommen ... Habe auf die Schnelle das Datenblatt eines industriellen WIKA 0-1bar Sensors angeschaut.
Dieser Sensor 0-1bar hat eine Genauigkeit (bei Raumtemperatur) von ~ +-1% der gesamten Mess-Spanne.
100% = 1 bar ~ 10m => 1% = 0,01bar ~ 0,1m. Also +-10cm.

Dann gibt es eine Langzeitdrift (+-0,1%), einen Temperaturfehler (0-80°C, bis max 2,5%), eine Messabweichung des Nullsignals (+-0,5%), eine Nicht-Linearität (0,5%), ...

Du möchtest 5cm Unterschied an der Pooltiefe erkennen, obwohl der angezeigte Wert "nur" +-10cm genau ist. Unberücksichtigt der ganzen anderen Faktoren.
Ich fürchte du wirst einen anderen Sensor benötigen oder auf ein anderes Messverfahren ausweichen müssen.

[Michael Sommer]

Genau so ist es mit der Genauigkeit und damit und der daraus resultierenden Messwertauflösung.
Gruß Michael

[Buellpower]

Hmmm ... das ist nicht ganz so gut. Aber auch nicht tragisch. Dann nehme ich den Sensor halt für den Druck der Sandfilteranlage, welcher gewöhnlich so zwischen 0,5 und 0,8 bar liegt. Da passt er dann ja relativ genau. Für die Pegelgeschichte könnte ich noch einen Sensor mit 0-0,1 bar bekommen. Genauigkeit 1% / Stabilität <=0,2% / Temperatur Koeffizient +/- 0,3.
Bei 1% macht das eine Abweichung von 1cm. damit sollte man doch eigentlich leben können denke ich.

[Buellpower]

Gast M.: Also der 0-1 bar Sensor würde jetzt auf dem Filter sitzen und den Filterinnendruck messen. Normal ist dort ein analoges Gerät verbaut. 0,5-0,8 bar ist dann der Filterinnendruck bei laufender Pumpe. 0,5 bar etwa bei sauberen Filter und 0,8 bar bei verschmutzten Filter.

Gast Sommer: Also ich will den Sensor in ein eigenes Rohr hinter einer extra Einlaufdüse setzen. Momentan ist mein Gedanke, dass dieses Rohr dann ebenfalls wieder an den Skimmer (zweiter Anschluss unten) geht. Somit sollte in dem Rohr bei laufender Pumpe ebenfalls eine leichte Zirkulation sein. (Ich hoffe, dass der Skimmer einen Hauptteil des Wasser aufgrund des geringeren Widerstandes von vorn zieht.) Bei laufender Pumpe müsste der Druck dennoch etwas abnehmen. Dies könnte man aber in Loxone raus rechnen lassen. Schließlich weiß Loxone ja wann die Pumpe läuft. Und da ich ja nun auch den Filterinnendruck auslesen will, könnte man dies ebenfalls mit in die Bereinigung einbeziehen. Sollte der Durchfluss durch die "Messleitung" allerdings zu hoch sein, müsste ich noch einen Kugelhahn setzen und so regulieren.

[Michael Sommer]

@Buellpower,
Ich würde die Nachspeisung in diesem Fall nur Außerhalb der Filter/Pumpenlaufzeit freigeben. Dann hast Du einen beruhigten Wasserstand und die Niveausteuerung funktioniert ohne die von Dir beschrieben "Tricks". Die Messung kann ja Aktiv bleiben. Wichtig wäre für mich, dass man die maximale Einspeisezeit überwacht und nach Zeitüberschreitung die Nachspeisung verriegelt. Am besten mittels Durchflussmesser.
Gruß Michael

[Buellpower]

Ich denke, so werde ich das machen. Durchflussmesser ist bereits gekauft und wird ebenfalls installiert. von daher werd ich es genau so machen.

[Nick]

Hey,
vielen schreiben hier immer etwas von Sensoren, etc. Aber nie welche Modell verbaut werden.
ich möchte einen Pool langfristig auch an Loxone anbinden, gibt es eine kostengünstige Möglichkeit dafür (bis 500€), freie Extension im Poolhaus ist vorhanden
wichtig wäre mit durchfluss, Wasserstand und PH wert

[Thomas M.]

Dazu musst du schon etwas konkreter werden bzw. brauchst ja nur "googlen"

Durchfluss: Willst du den Durchfluss in z.B. m³/h oder einfach nur Durchfluss ja/nein?
Wasserstand: Willst du den Füllstand in % wissen oder einfach nur "zu wenig wasser drin - nachfüllen bitte"?
pH Wert: nachdem du beim Pool mit pH Werten im Bereich von 7-8 sein wirst, bringt eine pH Sonde die angeblich 0-14 messen kann nicht viel. Ist auch die Frage, ob du damit automatisch pH Minus dosieren möchtest (also sprich automatisiert schwefelsäure in den Pool kippst) oder ob du das einfach nur just 4 fun anzeigen möchtest.

[Nick]

Hey,
bei brauche aktuell eigentlich nur dir Basics, also:
Durchfluss: ja/nein
füllstand: min und Max grenze
ph wert: nur messen, n

[Thomas M.]

Für einen Strömungswächter (durchfluss ja oder nein) musst selbst googleln. Es gibt hunderte Gewinde- und Verschraubungstypen und Variationen, ...

Füllstand: https://shop.loxone.com/dede/drucksensor-0-10v.html

pH Wert ... hast du irgend eine regelung im Hintergrund die ohnehin den pH Wert misst und "pH minus" dosiert?
Dann steht eine weitere sonde nur zur just 4 fun visualisierung nicht dafür. kostet ja auch.

[Miep Miep]

Als Durchflussmesser wenn man m3/h wissen will finde ich den TUF2000M ganz gut, findest Du auch bei Ali..press für hundertirgendwas Euro. Das Ding spricht Modbus und würde auch noch Temperatursensoren verkraften.