Noch einmal: Weidezaun überprüfen

[Papa Romeo]

Herrmann,

kann man so nicht rechnen. Die Impulsdauer beträgt zwischen 0,1 und 0,3 ms bei einer Wiederholungsrate von 1 bis 1,4 Sekunden.
Des weiteren verwendet man nicht nur einen sehr hochohmigen Widerstand sondern teilt diesen so weit wie möglich in kleinere
Einzel-Reihen-Widerstände auf, um die Spannungsdifferenz zwischen den Enden eines Widerstandes so gering wie möglich zu halten,
um Überschlägen entgegen zu wirken.

[herrmannj]

Macht Sinn. Wenn das jeweils ein einzelner Impuls ist bringt der c nichts.

[Papa Romeo]

Wenn ich die Zeichnung richtig interpretiere, sind zwischen Klemme und Erdspieß einige Widerstände in Reihe geschaltet und parallel dazu bei passenden Widerstandswerten LEDs. Der Gesamtwiderstand wächst auf der Strecke und es ist eine stets höhere Spannung notwendig, um noch genügend Strom für das Aufleuchten der LEDs durchzulassen.
(Was ihr da lest, sind im Grunde die Erinnerungen an Oberstufenphysik von vor 40 Jahren!) Ich hoffe, daß ich diese Mini-Hürde noch habe nehmen können. Ich werde in Ruhe versuchen zu verstehen, warum Du gerade diese Widerstandsgrößen gewählt hast und wofür die ersten zwei sind...

Hallo Sigrid,

im Prinzip mal ja, aber das sind keine LED´s.

Es handelt sich um Glimmlampen oder auch Gasentladungsröhren und diese haben die Eigenschaft, dass sie sich ähnlich wie Z-Dioden verhalten. D.h. wenn die Spannung an ihnen einen gewissen Wert, die sogenannte Zündspannung erreicht, leuchtet die Lampe und die Spannung über der Lampe bleibt auch bei Erhöhung des Stromes relativ konstant, in der Regel zwischen 70 und 100 Volt.

Ich versuch mal, dir die Schaltung aus Post#7 zu erklären, woraus sich auch (hoffe ich) die Widerstandswerte erklären.

Annahme: Zündspannung der Glimmlampen = 70 Volt

Damit die Lampe E6 leuchten kann, muss ein Strom um die 10 mA (eher höher) fließen damit die Zündspannung erreicht wird. Dafür ist dann an P1 eine Spannung von [164100 Ohm * 70 V / 6800 Ohm] etwa 1700 Volt erforderlich. Der momentane Strom ist aber noch zu gering um über den Widerständen R3 bis R7 den erforderlichen Wert für die Zündschwelle zu erreichen.

Denn um z.B. die Lampe E5 zum Leuchten zu bringen ist jetzt ein Strom von [70 Volt / 3600 Ohm] etwa 20 mA erforderlich. Da wir uns in einer Reihenschaltung befinden, bedeutet dies wiederum, dass über E6 jetzt ein Strom von etwa 10 mA fließen muss, da R8 eben auch nur 10 mA zulässt. D.h. der Ersatzwiderstand aus der Parallelschaltung von E6 und R8 ist jetzt in etwa so groß wie der Widerstand R7 und der Gesamtwiderstand der Schaltung verringert sich um ca. 3 KOhm. Die erforderliche Spannung an P1 erhöht sich auf [160900 Ohm * (2*70 Volt) / (2*3600 Ohm)] etwa 3100 Volt.

Dieses zieht sich so fort. Für E4 sind dann 30 mA, für E3 39 mA, für E2 47 mA und für E1 schlussendlich 70 mA an Strom notwendig um an den jeweiligen Parallelwiderständen einen Spannungsabfall von 70 Volt zu erzeugen. Der Strom durch E6 steigt auf über 60 mA und der Gesamtwiderstand der Schaltung hat sich um 11 kOhm verringert. An P1 benötigen wir eine Spannung von [153100 Ohm * (6*70 Volt) / 6000 Ohm] 10700 Volt, dass alle Glimmlampen leuchten.

Für R1 und R2 sind hochspannungsfeste Widerstände erforderlich, ähnlich den Focus-Widerständen wie sie in älteren TV-Geräten Verwendung fanden, da an R1 dann satte 7000 und an R2 ca. 3000 Volt abfallen. Im ,,worst case", sprich Impulsdauer 0.3 ms und Wiederholungsrate 1 Sekunde, müsste dann R1 z.B eine Dauerleistung von etwas über 2 Watt verkraften.

Ich hoffe du kommst mit der Erklärung klar. Bei Fragen einfach melden.

LG

Papa Romeo

[JoWiemann]

Es gibt sogar eine Masterarbeit zum Thema: https://mro.massey.ac.nz/bitstream/handle/10179/1161/02whole.pdf


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[Omega-5]

Hallo Papa Romeo,

Daumen hoch, hier erkennt man, wer nicht nur Ahnung hat, sondern Kenntnisse. 

LG Friedrich

[Omega-5]

Es wäre zu überlegen ob man nicht einen solchen Weidezaunprüfer mit einem Fototransistor über der relevanten Glimmleuchte versieht. Dann hat man weniger Probleme bei der Beschaffung der kritischen Bauteile. Eventuell sogar noch ein Stück Lichtleiter dazwischen, zum Schutz der nachfolgenden Sendeeinrichtung (ESP) gegen Hochspannungsüberschläge. Zu beachten ist auch wo die Weidezaunhochspannung gemessen wird. Direkt in der Nähe des Hochspannungserzeugers ist ja wohl nicht sinnvoll, wenn danach ein Drahtbruch entsteht.

LG Friedrich

[Papa Romeo]

Am einfachsten wäre es wohl, sich für knapp 10 Euro so ein Teil zu besorgen und dann zu modifizieren.

Für Sigrid wären wohl nur die ersten 3 Lampen relevant.
E6 = 1.6 kV (to low), E5 = 3.4 kV (ok) und E4 = 4.6 kV (to high) (jetzt auf die obige Schaltung bezogen).
Ob dann mit Fototransistor oder Opto-Koppler ausgewertet wird, ist erst einmal zweitrangig, wobei ich die Optokoppler-Variante bevorzugen würde.

Das Signal muss erst noch so aufbereitet werden, dass es ein GPIO auch wahrnimmt und verarbeiten kann. Bei 0.3 ms Impulsbreite wäre wohl noch ein "Sample & Hold" angebracht (Dioden und RC-Glieder mit angemessener Zeitkonstante).

[JoWiemann]

Es gibt sogar eine Masterarbeit zum Thema: https://mro.massey.ac.nz/bitstream/handle/10179/1161/02whole.pdf

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Ich will ja nicht ...

Aber hat sich von Euch schon mal jemand das PDF angesehen. Darin findet sich ein komplettes Gerät mit Source-Code. Auf der Basis kann man durchaus eine Funk-Weiterentwicklung auf den Weg bringen.

Grüße Jörg

[herrmannj]

ja, ich habe die überflogen. Das steckt echt Hirnschmalz drin. 

[Papa Romeo]

...schon, aber die ganzen Info´s, die das Teil her gibt braucht sie ja nicht.

Ob man sich die Mühe machen muss, da eine Platine usw. zu machen, nur um zu erfahren "alles im grünen Bereich".

[herrmannj]

ja absolut! Dein Vorschlag: "kaufen und modifizieren" ist hier ganz sicher der zielführende.

Trotzdem; Hut ab vor der Masterarbeit!

[Papa Romeo]

..auf jeden Fall....steckt jede Menge Arbeit, vor allem auch an Recherche usw., dahinter.....ich habe erst vor ein paar Tagen die meines Sohnes Korrektur gelesen.....er macht seine gerade über die "Steuerung von Robotern mit Handgesten".

[Sigrid]

Danke an alle, die mitgedacht und geschrieben haben. Besonders an Papa Romeo, dessen Erklärungen ich mir gleich gründlich zu Gemüte führen werde.

Kann ich der Diskussion richtig folgen, so scheint die Meinung dahin zu tendieren, die erwünschte Information doch auf direktem Wege zu erlangen oder habe ich "kaufen und modifizieren" nun fehlinterpretiert? Damit ist die Lösung mit Optokoppler/Fototransistor vom Tisch?
Umso mehr Mühe werde ich Papa Romeos Ausführungen widmen.

Danke für das Ausgraben der Masterarbeit:-) Auch ich habe hineingeschaut.  Das Thema hat in Neuseeland sicher ganz andere Relevanz als bei uns mit im Vergleich kleinen Flächen.

Tatsächlich gibt es auf dem Markt bereits seit längerem Geräte, die mehr Hilfe bei der Fehlersuche anbieten als die hier in Rede stehenden Primitivmodelle.
Z. B.: https://www.weidezaun.info/voss-farming-digitaler-zaunkompass-pruefer-ifence-inspektor.html

Auch Lösungen, die laufend Informationen über den Zustand des Systems auslesen, sind längst auf dem Markt.
Z. B.: https://agrar.horizont.com/cms/de/aktuelles/himps-weidezaun-app.html

Hier eine herstellerunabhängige Cloudlösung:
https://shop.erntewerk.de/

Wenn so ein Gerät die Daten im Stall ließe, wäre ich wahrscheinlich völlig zufrieden.


Falls die Entfernung der Meßstelle zum Weidezaungerät kritisch ist - die Messung muß nicht in unmittelbarer Nähe geschehen, der Zaun ist lang.

@Omega-5
Die Idee hatte ich naiv auch bereits vorgeschlagen, allerdings tendierte die vereinigte Fachkenntnis hier eher zum Optokoppler:-;, wenn ich mich nicht irre.

[Omega-5]

@Omega-5
Die Idee hatte ich naiv auch bereits vorgeschlagen, allerdings tendierte die vereinigte Fachkenntnis hier eher zum Optokoppler:-;, wenn ich mich nicht irre.

Hallo Sigrid,

was ich vorgeschlagen habe ist ein Optokoppler. Die Leuchte im billigen Fertiggerät (LED oder Glimmlampe) - Lichtübertrager (Luft oder Lichtleiter) - Fototransistor (Lichtempfänger und digitaler Ausgang). Aber es ist richtig, es muss doch Einiges "gefrickelt" werden. Insbesondere sind diese Prüfgeräte (< €10) meist nicht wasserdicht und eventuell auch nicht für den Dauereinsatz geeignet.

LG Friedrich

[Sigrid]

Danke, Friedrich.

Und plötzlich ist die Welt wieder in Ordnung... ich hatte Gisbert und alle anderen Optokoppler-Befürworter mißverstanden. Ich glaubte fälschlich, sie schlügen ein Bauteil vor, daß sowohl Phototransistor als auch LED beinhalte und konnte mir da absolut keinen Reim darauf machen. Jetzt ist alles klar geworden.

Die von Dir geäußerten Zweifel über die Tauglichkeit des Meßinstrumentes teile ich - auch ich weiß nicht, ob diese Teile Dauerbenutzung aushalten. Ich könnte ja so ein Teil opfern und ständig meßbereit halten... dann hätte ich schon einen Anhaltspunkt.

Definitiv für Dauereinsatz gibt es z. B. so etwas:
https://www.siepmann.net/Weidezaunzubeh%C3%B6r/Weidezaunger%C3%A4te/Weidezauntester/Blitzlicht.html
https://www.agrar-fachversand.com/de/weidezaun/zaunpruefer/zaunalarmleuchte-signal-light

Letzteres ist bei mir im Einsatz - tagsüber schwer abzulesen. Idealerweise würde ich einen höheren Schwellenwert prüfen - erstens hätte ich damit ggfs. ein Zeitpolster, wenn der Spannungsabfall durch die Erschöpfung der Batterie verursacht wäre, zweitens habe ich buchstäblich dickfellige Pferde, die recht gleichgültig auf einen schwachen Impuls reagieren. Aber wenn es nicht anders geht, ist die 3000 V- Schwelle immer noch viel besser als gar keine Prüfung.

Ansonsten sitze ich noch immer über Papa Romeos Schaltplan nach. Ich habe bereits das Elektronik-Kompendium zur Hilfe genommen und werde noch einmal später am Tag darüber brüten.