Autor Thema: Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee  (Gelesen 91169 mal)

Offline chunter1

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #285 am: 06 August 2017, 12:06:39 »
Und gerade der nächste Crash - komisch, heute häufen sich die Crashes.
Heute laufen zwei Webradios die unter der Woche nicht laufen... hmm?!

Anbei ein erster, grober Vergleich des Rauschens des Weidmann Preamps vs. meines Testaufbaus.
Die punktiert dargestellten Daten sind vom Weidmann, die Linien von meinem.
Bin gespannt wie es aussieht, wenn die Sonne mal wieder draufbrennt.
« Letzte Änderung: 06 August 2017, 12:55:10 von chunter1 »

Offline chunter1

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« Antwort #286 am: 06 August 2017, 13:41:00 »
Und noch eine Preamp Gegenüberstellung (weils gerade geregnet hat).
Links der Weidmann, rechts der neue.
Was man im Diagramm während des Regens noch berücksichtigen muss ist, dass der neue Preamp im kleineren DN40 Rohr verbaut ist.
(Nicht vergessen, das sind "Rohwerte" und nicht über einen Threshold usw. gefilterte Ergebnisse.)
« Letzte Änderung: 06 August 2017, 14:08:36 von chunter1 »

Offline networker

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« Antwort #287 am: 06 August 2017, 13:58:38 »
Meiner hatte heute auch einen Crash!  :-\

Es funktionierte alles super, und ich war gerade dabei die zusätzlichen SVG einzurichten.
Plötzlich ein Hänger in der GUI des FHEM. Netzwerk war nach wie vor verfügbar, und auch der ESP über das WebIf erreichbar.
Nach ca. 2 Min war FHEM wieder erreichbar, dafür war der ESP verstorben.

ADCoffset liegt bei mir zwischen -104 und -115
ADCpeak liegt ohne Regen und Sonne bei ~ 40, bei Regen bei ~ 60
Das Poti hab ich 16k gestellt
Detection threshold auf 40
Mounting angle auf 0
Publish interval auf 30
Publish auf Compact

Ist da etwas zu optimieren?

Edit: ESP GUI Version 0.8, Board ist eine Rev.0

« Letzte Änderung: 06 August 2017, 14:04:40 von networker »

Offline chunter1

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« Antwort #288 am: 06 August 2017, 14:29:48 »
Ist da etwas zu optimieren?
ADCoffset liegt bei mir zwischen -104 und -115
Ist relativ groß, aber naja... ok

Zitat
ADCpeak liegt ohne Regen und Sonne bei ~ 40, bei Regen bei ~ 60
Der Ruhepegel sollte deutlich unter 5% liegen.
So wie's aussieht, hast du einen massiven Störpegel auf dem ADC-Eingang.
Ist das Umfeld deines Sensors frei von störenden Bewegungen?

Kannst du mal die Readings deines Sensors in absolut ruhiger Umgebung posten?
Ein Foto von deinem Aufbau wäre auch noch hilfreich.

Offline networker

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« Antwort #289 am: 06 August 2017, 15:21:06 »
Aufgebaut ist das genze in einem DN50 Rohr mit einer Länge von 500mm

Der Sensor mit dem Reamp sitzen im Verschlussstopfen auf einer Lage 6mm Schaumstoff (nichtleitend) mit 4 Tropfen Heißkleber gesichert.
Im Unteren drittel des Rohres sitzt der Eingangsfilter und der ESP.

Versorgt von einem 12V Netzteil mit einem noName stepdown auf 5V


Offline chunter1

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« Antwort #290 am: 06 August 2017, 15:51:19 »
Der Sensor mit dem Reamp sitzen im Verschlussstopfen auf einer Lage 6mm Schaumstoff (nichtleitend) mit 4 Tropfen Heißkleber gesichert.
Die Antennen des Radar-Sensors müssen absolut frei liegen (Luft!).
Wenn der Sensor nahe an eine Gehäusewand montiert wird, dann in einem Abstand von exakt 6mm.

Hast du den Sensor bewusst nur zum Testen ganz oben ans Rohrende platziert?
Die Idee hinter dem Rohr ist ja jene, dass der Sensor eben nicht ganz oben, sondern eher am unteren Rohrende platziert wird.
Dadurch haben senkrecht auf das obere Rohrende aufprallende Tropfen weniger Einfuss und der Sensor wird nicht durch Schnee abgedeckt.
Sensorposition und Rohrlänge meines Testaufbaus siehe Post #175.

Zitat
Im Unteren drittel des Rohres sitzt der Eingangsfilter und der ESP.
Ok, sollte aber nach letzten Erkenntnissen deutlich weiter weg platziert werden.

Zitat
Versorgt von einem 12V Netzteil mit einem noName stepdown auf 5V
Ich vermute, dass du den Sensor UND den ESP32 mit den gleichen 5V versorgst?
Wenn ja, musst du das unbedingt ändern da der Preamp dadurch alle Störungen vom ESP32 voll abbekommt.
Das wird wahrscheinlich auch der Hauptgrund für die massiven Störpegel auf deinem ADC-Eingang sein.
Ich empfehle dir direkt beim Preamp einen Linearregler (z.B. 7805) mit 100nF + 10uF Filterkondensatoren DIREKT am Regler Ein- und Ausgang zu platzieren.
Oder du machst es so wie ich derzeit, dass du mit dem Step-down Wandler 8V erzeugst und damit direkt dein ESP32 Modul und den 5V Linearregler des Preamp versorgst.
Check aber vorher den Schaltplan deines ESP32 boards, ob es mit 8V klar kommt (im Speziellen den USB-Teil).

Vom Preamp Ausgang zum ADC-Eingang solltest du ein Koax-Kabel (z.B. geschirmtes Audio Kabel) verwenden.
« Letzte Änderung: 06 August 2017, 15:59:19 von chunter1 »

Offline networker

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« Antwort #291 am: 06 August 2017, 16:19:59 »
Ja, war nur ein Testaufbau.

Die 6mm Schaumstoff sollten genau wegen der 1/2 Wellenlänge als Abstandhalter sein.
Habe den Schaumstoff jetzt entfernt, aber nach wie vor der selbe Mist den er Misst.

Werde mir einen weiteren Stepdown besorgen und die Stromversorgung aufdröseln, und dabei gleich den ESP mit geschirmten Anschlußkabeln probehalber in die Garage übersiedeln.

Werde danach berichten
PS:Habe auch versucht das Ganze ohne stepdown direkt von einer Powerbank zu versorgen, aber das war der komplette Reinfall.  >:(

PPS: Eine Idee zu dem Problem mit dem WLAN. Sensor mit einem ESP8266 und über eine serielle Schnittstelle mit dem ESP32 koppeln um etwas Strecke zwischen Sensor und WLAN zu bringen?

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« Antwort #292 am: 06 August 2017, 17:02:40 »
Hab an Preamp die Verbindung zum ESP32 getrennt, und jetzt sieht es so aus. (meiner Meinung nach bis auf den ADCoffset von -109 OK)

Somit kommt der Mist vom Sensor oder Preamp.
Wie schon geschrieben werde ich jetzt noch eine 2. Stormversorgung exclusiv für den Sensor machen.

Offline chunter1

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« Antwort #293 am: 06 August 2017, 17:05:34 »
Hab an Preamp die Verbindung zum ESP32 getrennt, und jetzt sieht es so aus. (meiner Meinung nach bis auf den ADCoffset von -109 OK)
So solls sein 😉

Zitat
Somit kommt der Mist vom Sensor oder Preamp.
Wie schon geschrieben werde ich jetzt noch eine 2. Stormversorgung exclusiv für den Sensor machen.
Verwende für den Preamp/Sensor keinen Schaltregler sondern unbedingt einen linearen!

Offline HCS

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #294 am: 06 August 2017, 17:13:08 »
Und gerade der nächste Crash - komisch, heute häufen sich die Crashes.
Heute laufen zwei Webradios die unter der Woche nicht laufen... hmm?!
Kommt mir bekannt vor. Plötzlich ist der Wurm drin und es gibt keinen ersichtlichen Grund in der Firmware, warum sich die crashes häufen.

Meiner hatte heute auch einen Crash!  :-\

Es funktionierte alles super, und ich war gerade dabei die zusätzlichen SVG einzurichten.
Plötzlich ein Hänger in der GUI des FHEM. Netzwerk war nach wie vor verfügbar, und auch der ESP über das WebIf erreichbar.
Nach ca. 2 Min war FHEM wieder erreichbar, dafür war der ESP verstorben.
Beides verstärkt meinen schon vorhandenen Verdacht, dass es mit dem Senden der Daten an FHEM zu tun hat.
Aber ich konnte es noch nicht reproduzieren und solange nicht klar ist, ob und wie lang WiFi verfügbar ist, macht es keinen großen Sinn, diese Ecke umzubauen.

Und es hängt immer noch am PC dran und ich warte auf einen Crash. Aber wenn man einen Crash mal bräuchte ...

Somit kommt der Mist vom Sensor oder Preamp.
Wie schon geschrieben werde ich jetzt noch eine 2. Stormversorgung exclusiv für den Sensor machen.
Ja, der Hersteller rät auch ausdrücklich davon ab 5V von einem USB-Port usw. zu nehmen. Ich vermute, dass jeder Zacken in der Versorgung direkt am Ausgang wieder raus kommmt.

Verwende für den Preamp/Sensor keinen Schaltregler sondern unbedingt einen linearen!
Hmm, ich habe einen Step-Up für die 5V und mein Rauschen ist nicht schlechter als Dein altes Rauschen.

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« Antwort #295 am: 06 August 2017, 17:26:25 »
Zitat
Beides verstärkt meinen schon vorhandenen Verdacht, dass es mit dem Senden der Daten an FHEM zu tun hat.
Ich vermute das das Ganze mit den Timeouts bei nicht erreichen zusammen hängen könnte.

Das war einer der Gründe Warum ich für die Übertragung MQTT vorgeschlagen habe.
Bei MQTT wird die Verbindung vom WIFI Loop aurecht erhalten und es gibt eine Status dazu den man Abfragen kann, und wenn MQTT nicht verbunden ist die Übertragung überspringen.
Außerdem könnte FHEM seinerseits über MQTT dem ESP verschiedenes mitteilen (Ev. auch ein automatisierter Feinabgleich)

Offline HCS

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« Antwort #296 am: 06 August 2017, 17:31:41 »
Bei MQTT wird die Verbindung vom WIFI Loop aurecht erhalten und es gibt eine Status dazu den man Abfragen kann, und wenn MQTT nicht verbunden ist die Übertragung überspringen.
Außerdem könnte FHEM seinerseits über MQTT dem ESP verschiedenes mitteilen (Ev. auch ein automatisierter Feinabgleich)
Das ist bei der "LGW-like" Kommunikation auch so, nur ohne den Unweg über einen MQTT broker. Aber aktuell stellt sich die Frage, ob wir überhaupt einen durchgehend stehenden WiFi connect haben.
Und falls nicht, geht das alles nicht.

Offline HCS

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« Antwort #297 am: 06 August 2017, 18:04:20 »
Ich sehe bei mir keinen Unterschied zwischen WiFi an und WiFi aus.

Habe WiFi abgeschaltet
////StartWifi(&settings);
WiFi.mode(WIFI_OFF);
und alles was WiFi, Frontend, OTA, usw. handled auskommentiert.
Kein erkennbarer Unterschied.
Wie hast Du denn den Test durgeführt, dass es ohne WiFi deutlich besser ist?


GroupMagAVGkorr mit WiFi an
---------------------------
0.0124 0.0294 0.0467 0.0599 0.0739 0.0876 0.1023 0.1220 0.1468 0.1540 0.1653 0.1543 0.1749 0.1814 0.1884 0.2050 0.2326 0.2224 0.2330 0.2599 0.2588 0.2900 0.2973 0.3241 0.3355 0.3439 0.3836 0.3779 0.4122 0.4311 0.4737 0.5583
0.0124 0.0298 0.0441 0.0580 0.0805 0.0934 0.1085 0.1238 0.1374 0.1487 0.1598 0.1780 0.2026 0.2069 0.2074 0.2206 0.2579 0.2349 0.2597 0.2741 0.2796 0.2723 0.3009 0.3213 0.3430 0.3546 0.3577 0.3574 0.3927 0.4014 0.4183 0.4866
0.0121 0.0298 0.0448 0.0624 0.0777 0.0946 0.1089 0.1213 0.1442 0.1479 0.1627 0.1629 0.1984 0.2088 0.2233 0.2303 0.2570 0.2465 0.2645 0.2781 0.2769 0.3122 0.3246 0.3337 0.3498 0.3515 0.3697 0.3804 0.4308 0.4150 0.4674 0.5248
0.0128 0.0290 0.0450 0.0584 0.0737 0.0860 0.1048 0.1179 0.1399 0.1419 0.1631 0.1677 0.1804 0.1893 0.2074 0.2305 0.2506 0.2347 0.2577 0.2525 0.2744 0.2872 0.3045 0.3032 0.3372 0.3357 0.3638 0.3668 0.3891 0.4096 0.4458 0.5581
0.0130 0.0291 0.0460 0.0587 0.0757 0.0915 0.0969 0.1205 0.1421 0.1483 0.1701 0.1753 0.1767 0.1966 0.2073 0.2358 0.2567 0.2466 0.2693 0.2687 0.2923 0.2988 0.3056 0.3338 0.3502 0.3270 0.3697 0.3936 0.4150 0.4360 0.4537 0.5282



GroupMagAVGkorr mit WiFi aus
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0.0108 0.0234 0.0411 0.0479 0.0672 0.0779 0.0897 0.1071 0.1284 0.1256 0.1484 0.1502 0.1607 0.1793 0.1931 0.2062 0.2418 0.2296 0.2398 0.2335 0.2653 0.2850 0.2766 0.3111 0.3460 0.3296 0.3487 0.3639 0.3752 0.4114 0.4255 0.5173
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0.0105 0.0245 0.0376 0.0525 0.0674 0.0754 0.0902 0.1112 0.1276 0.1287 0.1371 0.1555 0.1736 0.1852 0.1950 0.2104 0.2415 0.2274 0.2456 0.2555 0.2768 0.2747 0.2946 0.3181 0.3536 0.3290 0.3338 0.3770 0.3860 0.4042 0.4289 0.4958
0.0112 0.0249 0.0393 0.0510 0.0657 0.0849 0.0966 0.1169 0.1298 0.1328 0.1469 0.1547 0.1666 0.1812 0.1902 0.2234 0.2517 0.2264 0.2467 0.2454 0.2769 0.2740 0.2982 0.3180 0.3682 0.3496 0.3805 0.3492 0.3750 0.4166 0.4377 0.5408

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« Antwort #298 am: 06 August 2017, 19:47:53 »
Ich vermute das das Ganze mit den Timeouts bei nicht erreichen zusammen hängen könnte.
Ja, vermute ich langsam auch.

Ich sehe bei mir keinen Unterschied zwischen WiFi an und WiFi aus.
Wie hast Du denn den Test durgeführt, dass es ohne WiFi deutlich besser ist?
Deine Werte schauen normal aus.
Wie störempfindlich die SMD bestückte Platine von Weidemann ist, hab ich nicht getestet.
Ich kann nur vom THT Aufbau auf Lochraster sagen, dass er sehr störempfindlich ist.

Aber sehr gut zu wissen, dass das Problem möglicherweise durch eine saubere SMD Platinenlösung gelöst werden könnte.
Ich hab derzeit beide Testsysteme im Freien am Laufen und kann daher noch keinen Störbeeinflussungstest des alten Preamps durchführen.
Evtl. hat einer von euch ein Setup am Tisch liegen und kann damit experimentieren?
« Letzte Änderung: 06 August 2017, 19:49:59 von chunter1 »

Offline sbiermann

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« Antwort #299 am: 06 August 2017, 20:02:51 »
Mir ist noch eine Idee für ein Setup gekommen bei dem ganzen Rohen. Und zwar könnte man doch den Sensor in ein Rohr packen was zur Seite geht und dann dort offen ist. Von der Idee her wie bei Ampel wo die einzelnen Leuchtsignale so Schirme habe. Sowas ähnliches stelle ich mir auch vor. Wenn nun das Rohr um 5° nach oben geneigt ist, läuft vorne kein Wasser mehr runter.  Die Verbindung zum ESP und Stromquelle könnte über ein Cat7 Kabel erfolgen. Das wäre geschirmt, hat geringen Widerstand und der ESP wäre weit genug weg damit es nicht zur Beeinflussung kommt. Anbei eine kleine Skizze wie es aussehen könnte. Da ich von der Signaltheorie und Radar nicht so wirklich Ahnung habe, wäre ich für Anregungen bzw. Kommentare offen. Wenn das so funktionieren würde, dann würde ich das mal so mit dem Radarsensor mit Preamp (aus dem ersten Posting) umsetzen wollen. Hätte für mich den charmanten Vorteil das es eine sehr kleine Bauweise wäre die sich gut am Dach montieren lässt.

 

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