Ёмкостной датчик воды

[SergL]

решил на досуге смастерить сабж.
сам датчик из медной фольги, схема на NE555 + Attiny10 (для подсчёта частоты)
но уже в процессе отладки возник вопрос - как "экранировать" датчик от внешнего воздействия ? т.е. что бы он работал только одной стороной.
если накрыть фольгой сверху (будем считать что нижняя сторона рабочая) и соеденить с GND - резко увеличится ёмкость датчика и изменение есть/нет вода становятся в пределах "погрешности".
что можете посоветовать ?

[BlackKilkennyCat]

Из Вашего описание не очень понятна конструкция и допустимость контакта датчика с водой.
Например, существуют емкостные датчики уровня коаксиального вида: труба, внутри стержень. Заполнение водой такого датчика изменяет емкость, воздействие извне практически исключено.

[SergL]

датчик с водой не соприкасается, предполагаю его крепить с наружней стороны пластиковой бочки

[BlackKilkennyCat]

тогда может просто немного побольше корпус? что бы ограничить приближение чего-то к нему.

[SergL]

хм... ...с корпусом всё не так гладко, в прямом и переносном смысле слова ))) ...бочка же круглая, и как понимаю, надо наиболее плотное прилегание "датчика" к поверхности.
есть конечно на бочке плоские "пятаки", можно в принципе на них "лепить", но такой фокус проканает только с одной бочкой, а вот со второй, из которой собственно вода поступает, так не получится, там надо минимальный уровень отслеживать (что бы насос вхолостую не работал) и он должен быть явно выше нижних "пятаков"

тут вот ещё какая ерунда выходит, взял для отладки пластиковое ведро (толщина пластика близка к толщине стенки бочки), перемещая датчик получаем "наводку" от руки... ...можно конечно прикрепить "намертво", но тогда такой геморрой со сливом наполнением ведра водой будет (((

видимо всё-таки действительно придётся городить цилиндрический с погружением, но и тут предполагаю проблему - со временем на внутренних стенках бочки образуется слизистый "налёт", в случае внешнего датчика - можно просто протереть бочку изнутри, а погружной скорее всего сам покроется этой гадостью и тогда показания могут быть непредсказуемыми.

Добавлено after 6 minutes 26 seconds:
а чисто с физической точки зрения - можно как-то отделить этот "экран" от конденсатора-датчика ? ...например не к GND его цеплять а наоборот к +5В питанию (чисто предположение, не пинайте больно )

[BlackKilkennyCat]

ну, погружной легко сделать разборным и чистить тоже. Раз до стен бочки так и так добираться.
Но и боковой можно заэкранировать всё-таки. У Microchip и ST есть много примеров тач-сенсоров с экранированием.

Добавлено after 2 minutes 43 seconds:
и у TI тоже, например: https://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/ ... 00_-part-1

Добавлено after 5 minutes 21 second:
и вот ещё: https://www.digikey.nl/nl/articles/dont ... g-into-iot

там написано:

"Компенсация паразитной емкости

В отличие от механического переключателя, емкостный датчик является аналоговым устройством, поэтому любой шум влияет на точность измерения. Одним из проблемных источников помех при емкостном считывании является паразитная емкость относительно земли, которая возникает между контактами измерительного устройства и самим датчиком. Эта мешающая емкость может быть представлена ​​любой частью схемы или любым физическим объектом, который вызывает непреднамеренное изменение электрического поля.

Простой способ смягчить эту проблему - активный щит, также называемый активной защитой. Драйвер экрана - это выход, на который подается тот же потенциал напряжения, что и на входе датчика, что приводит к отсутствию разности потенциалов между экраном и датчиком. Любые внешние помехи будут передаваться на экранный электрод с минимальным взаимодействием с сенсорным электродом"

[SergL]

про FDC1004 уже встречал в интернете, но доступность и негуманная цена...
а вот за вторую ссылочку спасибо - поизучаю ))

[BlackKilkennyCat]

Да, вроде, получается, можно. Дело за экспериментом.

[12943]

[uquote="SergL",url="/forum/viewtopic.php?p=3953711#p3953711"]погружной скорее всего сам покроется этой гадостью и тогда показания могут быть непредсказуемыми.[/uquote]
Чем больше в воде всякой гадости, тем лучше работает обычный контактный датчик.

[otest]

Чем больше в воде всякой гадости

Тем быстрее растворяются контакты датчиков.

[SergL]

[uquote="otest",url="/forum/viewtopic.php?p=3953778#p3953778"]

Чем больше в воде всякой гадости

Тем быстрее растворяются контакты датчиков.[/uquote]
ну уж, растворяются ))) это просто вода из скважины, после "фильтра" (не помню какие частицы отсеивает, но по окончанию сезона "мусора" было немало)

[uquote="SergL",url="/forum/viewtopic.php?p=3953711#p3953711"]погружной скорее всего сам покроется этой гадостью и тогда показания могут быть непредсказуемыми.[/uquote]
Чем больше в воде всякой гадости, тем лучше работает обычный контактный датчик.

хм, не знаю что Вы подразумеваете под контактным датчиком - поплавковые китайские имели свойство "зависать" в верхнем положении (видимо как раз на "слизи").

[BlackKilkennyCat]

ёмкостный не растворится даже погружной - контакты вполне могут быть изолированы, даже должны.

[12943]

[uquote="SergL",url="/forum/viewtopic.php?p=3953784#p3953784"]не знаю что Вы подразумеваете под контактным датчиком[/uquote]
Это электрод из нержавки изолированный от ёмкости. Когда он контактирует с водой, сопротивление цепи резко уменьшается. Дальше полный простор для фантазии.
Работает десятки лет безотказно.

[vlasovzloy]

Имхо емкость всеравно гулять будет. Нужно несколько идентичных датчиков, а к ним дешифратор

[Ser60]

Если сосуд с водой бочка, что если поставить ультразвуковой датчик в верхней крышке бочки и измерять расстояние до уровня воды?

[B@R5uk]

Народ, какой шум, какие флуктуации? У воды диэлектрическая проницаемость 81! Это значит, что ёмкость конденсатора возрастёт в 81 раз, когда он наполнится водой. Это почти два порядка! На фоне такого измерения ёмкости никакие шумы и флуктуации не могут испортить показания. Особенно, если сделать конденсатор цилиндрическим и посадить внешнюю обкладку на землю. Надёжнее может быть только грамотно реализованная система поплавок-магнит-геркон.

[BlackKilkennyCat]

в случае бокового датчика не в 81 раз.

[TrumPIC]

[uquote="B@R5uk",url="/forum/viewtopic.php?p=3954240#p3954240"]Особенно, если сделать конденсатор цилиндрическим и посадить внешнюю обкладку на землю.[/uquote]

Ежели ударит мороз, то кирдык датчику настанет..

[BlackKilkennyCat]

это не факт...давить будет со всех сторон, если замерзать будет равномерно.

[B@R5uk]

Если ударит мороз, то кирдык настанет бочке! И будет уже не до датчика из гвоздя и трубки.