Autor Thema: Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee  (Gelesen 69276 mal)

Online PeMue

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #495 am: 15 September 2017, 11:02:50 »
Wollte Dich schon bei "der anderen Sache" fragen, ob ein Radarplatinchen "nebenbei" gehen würde und hatte es dann vergessen.
Manche Leute sind einfach zu schüchtern, um zu fragen  ;D ;D ;D

Ach ja, ich habe inzwischen 12 Tage UpTime, die crasherei scheint erledigt zu sein.
D.h. der WatchDog kann entfallen?

Ich vermute, PeMue hat es etwas eilig, weil wir (und er erst recht  ;) ) auf den anderen Teil, der auf den Nutzen kommt, warten.
Die anderen Platinen sind auch noch nicht ganz fertig, daher mache ich keinen unnötigen Stress. Wenn ich am Wochenende bestellen könnte, wäre das cool, ist aber kein Muss.

Was evtl. noch sinnvoll wäre, dass man den Spannungsregler optional nicht bestückt und stattdessen die 5V zuführen kann, also einfach ein groß genuges Pad irgendwo, an das man was gelötet bekommt.
Das schaue ich mir mal an, ich hätte sowieso den Schaltplan vorher zum "Querchecken" veröffentlicht.

Was auch nicht fehlen sollte ist die Möglichkeit bei Bedarf ein Schirmblech aufzulöten (siehe Beispiele anbei).
Wäre denn so etwas eine Option? Braucht leider einen "Boden" und einen "Deckel" und ist nicht wirklich preisgünstig. Ich würde die Schirmung über den OP machen, aber nicht über den Spannungsregler.

@PeMue: als Untergrenze würde ich mal 0603 sehen, sonst muss ich mehr als zwei Brillen übereinander aufsetzen  ;D ;D
Für mich sind 0805 die Untergrenze für das "normale" Löten, keine Angst ...

Und kein QFN oder so, der Ofen bleibt aus  ;)
Ups, aber es wird doch Herbst und damit kälter  ???

Gruß PeMue
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Offline HCS

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #496 am: 15 September 2017, 11:25:10 »
Manche Leute sind einfach zu schüchtern, um zu fragen  ;D ;D ;D
Nee, vergessen gehabt, hätte mich getraut, hast ja schließlich auch ein Geburtstagsgeschenk bekommen  ;)

D.h. der WatchDog kann entfallen?
Der ist optional, die Platine sollte aber nur PreAmp mit angeflanschtem Radar sein. Alles Weitere, selbst evtl. die Spannungsversorgung und natürlich der ESP32 sollte außerhalb des störanfälligen Bereichs leben.
Das Konzept ist im Prinzip [[[Radar/PreAmp-Einheit]]] -----> [ESP32 + WatchDog + Temperaturmessung + Dies + und + das]
[[[ bedeutet "gut abgeschirmt"
Es wäre sogar zu überlegen, die Spannungsversorgung aus [[[Radar/PreAmp-Einheit]]] rauszulassen.
Je weniger da drin ist, das Unruhe erzeugen könnte, um so besser.


Wäre denn so etwas eine Option? Braucht leider einen "Boden" und einen "Deckel" und ist nicht wirklich preisgünstig. Ich würde die Schirmung über den OP machen, aber nicht über den Spannungsregler.
Sieht gut aus und hätte mit 25x25 genau die Radar-Maße.
Wenn 25x25 hintereinander gestapelt klappen würde, wäre das für die 40er Rohr Variante ideal.


Offline sbiermann

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #497 am: 15 September 2017, 12:50:06 »
Eine Platine ohne Spannungversorgung bzw. Umwandlung von 12 auf 5 V wäre für mich am besten, denn dort wo das Teil hin soll habe ich 24V. Gibt es denn dann Leute die das Teil komplett fertig machen? Weil SMD löten kann ich nicht, dazu fehlt mir die Hardware.

Offline HCS

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #498 am: 15 September 2017, 13:19:44 »
Weil SMD löten kann ich nicht, dazu fehlt mir die Hardware.
Bei 0805 besteht die Hardware aus einem normalen Lötkolben und 0.5mm Lot.

Eine Platine ohne Spannungversorgung bzw. Umwandlung von 12 auf 5 V wäre für mich am besten
Ja, eben. Ich meine auch, dass es sinnvoller ist, die Spannungsversorgung auf die "Prozessorplatine" zu packen und nicht in die Radar-Einheit.
Der ESP32 braucht auch Spannnug.
X Volt in die Radar-Einheit rein und 5V wieder rausfahren für den ESP32 ist irgendwie auch nicht cool.

Offline chunter1

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #499 am: 15 September 2017, 13:31:34 »
Ja, eben. Ich meine auch, dass es sinnvoller ist, die Spannungsversorgung auf die "Prozessorplatine" zu packen und nicht in die Radar-Einheit.
Hmmm...
Die vom ESP pulsartig belasteten 5V würd ich lieber nicht parallel für den Radarsensor + Preamp verwenden.
Noch dazu wenn der Sensor vom ESP32 abgesetzt montiert wird.
Ein kleiner LM1117, 78L05 o.ä. wäre im Layout sehr willkommen. ;)

Ich versuch grade noch die Bauteilwerte auf möglichst kleine und leicht verfügbare Werte zu trimmen...

Offline HCS

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #500 am: 15 September 2017, 13:44:16 »
Ein kleiner LM1117, 78L05 o.ä. wäre im Layout sehr willkommen. ;)
Ja, kann ja mit drauf. Halt optional. Mometan erzeuge ich die 5V mit einem StepUp aus den 3.3V, davor und dahinter mit ordentlich uF geglättet.
Das ist sehr angenehm, weil man es zum Entwickeln ohne weitere Zutaten am USB-Port vom Laptop laufen lassen kann.

Online PeMue

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #501 am: 15 September 2017, 15:28:36 »
Ich würde folgendes empfehlen:
Für 1 nF: Folienkondensator, NPO oder COG
Für 10 uF: gepolter/bipolarer Elko, Folienkondensator (groß!)
Und ich dachte NP0 bzw. C0G sind dasselbe  ???
Welche Bauform schlägst Du für den Elko vor? Bei denen wäre das Material MnO2 ...

LM1117: Ja, kann ja mit drauf. Halt optional.
Würde ich aber dann nicht mit "unter den Schirm" machen und möglichst weit weg.

Danke + Gruß

PeMue
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Offline chunter1

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« Antwort #502 am: 15 September 2017, 19:39:15 »
Und ich dachte NP0 bzw. C0G sind dasselbe  ???
Yup

Zitat
Welche Bauform schlägst Du für den Elko vor?
Würde ich aber dann nicht mit "unter den Schirm" machen und möglichst weit weg.
Das Problem ist eigentlich der Koppelko zwischen den beiden OPVs.
Am liebsten wären mir hier ein Folienkondensator.
Der ist aber im 10 uF Bereich als SMD Bauteil schwer erhältlich und recht groß.

Man kann natürlich auch z.B. die Dimensionierung des Preamps so abändern:
-) 10 uF-> 1 uF
-) 1 nF -> 150 pF (parasitäre Kapazitäten nicht berücksichtigt)
-) 1k2 -> 8k2
-) 33k -> 220k

Damit kommt man dann für den 1 uF in die 1206er Region (https://www.conrad.at/de/folienkondensator-smd-1210-1-f-16-vdc-20-l-x-b-32-mm-x-25-mm-panasonic-ecp-u1c105ma5-1-st-1468313.html).
Allerdings verschlechtern sich das Rauschen, die Störempfindlichkeit und die Filterfrequenz-Stabilität.

Alternativ zwei entgegengesetzt gepolte und in Serie geschaltete Tantals zu verwenden gefällt mir irgendwie nicht.
Fürchte da gibts zusätzlich zum Problemthema Rauschen auch noch Verzerrungen gratis dazu?
« Letzte Änderung: 15 September 2017, 19:41:06 von chunter1 »

Offline Edi77

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #503 am: 18 September 2017, 17:36:56 »
Habe auch sehr großes Interesse an einer vorbestückten Platine.
Kann auch bei bedarf ein Gehäuse/Teile  entwickeln wenn was benötigt wird.
Master FHEM 5.8 als VM auf einem ESX mit Mint Linux mit CUNO 868 | RPi 1 ser2net COC | HMUARTLGW | Arduino Mega mit Firmata| RPi mit SMAspot via Bluetooth an Solarwechselrichter & Stromzähler | RPi mit GammaScout,nanoCUL868 | MQTT mit EasyESP 8266 | MySensors | LuftdatenInfo | 3D PRINTER RAISE3D N2

Online PeMue

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« Antwort #504 am: 18 September 2017, 22:19:50 »
Alternativ zwei entgegengesetzt gepolte und in Serie geschaltete Tantals zu verwenden gefällt mir irgendwie nicht.
Welche Kondensatoren verwendet Ihr denn momentan in Euren Schaltungen für dei 10 µF? Elektrolyt? Oder Tantal? Ggf. gibt es kleinere Folienkondensatoren als Durchsteckvariante, die man aber auch auf zwei SMD Pads löten könnte. Die Bauhöhe sollte halt nicht so hoch sein, sonst passt das Abschirmgehäuse nicht mehr ...

Gruß PeMue
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Offline chunter1

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« Antwort #505 am: 19 September 2017, 08:28:45 »
Welche Kondensatoren verwendet Ihr denn momentan in Euren Schaltungen für dei 10 µF? Elektrolyt? Oder Tantal?
Ich verwende zwei Elkos.

Eine Alternative wäre die Referenzspannung des OPV1 auf z.B. 3 V, die des OPV2 auf 2.5 V zu legen.
Dann würde ein 10uF Tantal ausreichen (zumindest solange das Radar-Sensor Signal unter 36 mVpp bleibt!).
Die Referenzspannungen könnte man mit einem Spannungsteiler aus 3 Widerständen (z.B. 27k, 5.6k, 33k) generieren.

EDIT
Ich würde die 3 Widerstände Lösung in den Schaltplan übernehmen und beide Referenzspannungen mit einem eigenen Kondensator filtern.
Damit beugen wir möglichen Stabilitätsproblemen mit den ansonsten direkt verbundenen OPV+ Eingängen vor.
« Letzte Änderung: 19 September 2017, 13:30:23 von chunter1 »

Offline chunter1

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« Antwort #506 am: 19 September 2017, 12:56:48 »
Kleines Update zur Radar-Sensor Montage/Abdeckung.

Wenn man den Radar-Sensor in einem Gehäuse parallel zur Gehäusewand montiert, muss man ja die bekannten 6 mm Abstand einhalten um eine möglichst gute Auslöschung (=geringes Rauschen) der von der Gehäusewand reflektierten Welle zu erhalten.

Eine bessere Lösung ist, die Gehäusewand vor den Radar-Antennen so dünn wie möglich (<< 0.1 x Lambda) zu gestalten.
In userem Fall wären das theoretisch << 1.3 mm.
Mein Test mit einer Klarsichtfolie hat das bestätigt - die Folie war quasi unsichtbar - egal ob mit oder ohne Folie - egal ob nah oder fern.
Direkter Kontakt der Antennen mit der Gehäusewand muss aber in jedem Fall vermieden werden um mit dem Dielektrikum die Antennen nicht zu verstimmen.

Bei einem senkrecht nach unten "ins Freie" blickenden Setup, brauchen wir uns um mechanische Stabilität der Sensorabdeckung keine Sorgen machen. ;)
« Letzte Änderung: 20 September 2017, 08:55:06 von chunter1 »

Offline networker

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #507 am: 21 September 2017, 10:31:15 »
Als mögliche Abdeckung für ein DN40 Rohr währe auch 1/2 Tischtennisball geignet?

Relativ dünn, stabil  und 40mm im Durchmesser?

Offline chunter1

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« Antwort #508 am: 21 September 2017, 16:02:03 »
Als mögliche Abdeckung für ein DN40 Rohr währe auch 1/2 Tischtennisball geignet?
Du meinst am oberen Rohrende?

Mein Testsystem steckt derzeit in einem wasserdichten Gehäuse, etwa 1 m über dem Boden und senkrecht nach unten blickend.
Um möglichst "saubere" Doppler-Signale zur Verbesserung der Signalverarbeitung zu erhalten, hab ich die Rohrvariante mit ihren Reflexionsproblemen vorerst auf Eis gelegt.

Offline HCS

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« Antwort #509 am: 21 September 2017, 16:45:13 »
ich denke, wir sollten vordringlich das Kondesatorproblem klären, weil dann könnte:
- PeMue eine Platine machen
- Einige was Besseres als Lochraster aufbauen, um verschiedene Aufbauvarianten zu testen
- Wir das Rauschen vergleichen

 

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