Optischer Regensensor

[Gisbert]

Hallo zusammen,

nachdem es in letzter Zeit zunehmend Probleme bei Netatmo gab, und ich nicht mehr auf Regensensordaten in der Nachbarschaft zugreifen kann (hab keine eigenen Netatmo-Geräte), ist der Gedanke aufgekeimt, einen eigenen Regensensor zu kaufen.

Ich dachte an einen optischen Regensensor, da ich zum Schutz von Markisen gerne den beginnenden Regen erfassen möchte, das die ersten Regentropfen.

Wenn man nach "optischer Regensensor" googelt, findet man ein Modell in verschiedenen Varianten.

Gibt es allgemein Erfahrungen zu optischen Regensensoren und deren Anbindung an Fhem?

LG Gisbert

[MadMax-FHEM]

Hallo Gisbert,

ich nutze einfach einen Aqara Wasser-Sensor.
An den kann man unten "Drähte" schrauben, da habe ich einfach eine billige "Regenerkennungsplatine" drangeschraubt.
(gut, die muss man evtl. mal wechseln, dachte ich, hält/hielt aber erstaunlich lange)

Ist zwar nicht optisch aber günstig und tut für "Regen an" erkennung prima: "ein Tropfen" und das Ding schlägt an
Bzgl. "Regen aus" (nat.) nicht so gut, dauert etwas, bis die Platine wieder trocken ist...
(aber damit kann ich leben)
Und: läuft mit Batterie (wollte keine Kabel etc. verlegen) <- war mir wichtig (sonst ginge es mit "Heizung" auch schneller bei "es regnet nicht mehr")

Nutze ihn auch für Markise und Regen

Lief jetzt ca. 3 Jahre super.
Aktuell ist die Batterie leer und ich wollte die Gelegenheit nutzen, um von "Prototyp-Bastelei" auf "hübsch" umzubauen...
...leider hatte ich noch keine Zeit

Gruß, Joachim

[marvin78]

RG-15 von Hydreon. Der kann deutlich mehr, als nur Regen an und Regen aus und misst auch Regenmengen deutlich genauer, als ein Tipping-Bucket. Ich nutze ihn mit ESPHome und MQTT. Funktioniert super ist aber insgesamt nicht ganz billig.

[Gisbert]

Hallo Joachim und marvin78,

vielen Dank für eure Empfehlungen.
Ich tendiere zum Hydreon. Es gibt 3 verschiedene Modelle, die auf dieser Seite verglichen werden: https://rainsensors.com/products/model-comparison/
Kann der RG-15 denn auch beginnenden Regen sicher erkennen? Sein Stärke scheint er ja bei Messung der Regenmenge zu haben.

Viele Grüße Gisbert

[raspifhem]

Hallo Gisbert,

wenn es nur um das Erkennen von beginnendem Regen geht, wäre der H-TRONIC RS 12 (20€ z.B. bei Reichelt) ggf. eine Alternative.
Ich betreibe ihn seit gut einem halben Jahr und er signalisiert Regen sehr zuverlässig und schnell. Aufgrund des Taupunktes in der Nacht zeigt er manchmal fälschlicherweise Regen an, was aber für die Markisensteuerung wohl zu verschmerzen ist.

[Gisbert]

Hallo raspifhem,

der H-TRONIC RS 12 scheint ja eine brauchbare und kostengünstige Alternative zu sein, der meine Hauptaufgabe erfüllt.

Ich hab mir die Bedienungsanleitung angeschaut. Ich möchte das Signal auf einem ESP8266 auswerten, den ich bereits an einer gut geeigneten Stelle im Außenbereich hab. Eine 12V-Spannung kann ich dort ebenfalls leicht realisieren. Vermutlich muss ich einen Optokoppler zwischen dem 12-Ausgang des Regensensors und einem Eingang des ESPs setzen.

Wie wertest du das Signal vom Regensensors aus?

Viele Grüße Gisbert

[marvin78]

Hallo Joachim und marvin78,

vielen Dank für eure Empfehlungen.
Ich tendiere zum Hydreon. Es gibt 3 verschiedene Modelle, die auf dieser Seite verglichen werden: https://rainsensors.com/products/model-comparison/
Kann der RG-15 denn auch beginnenden Regen sicher erkennen? Sein Stärke scheint er ja bei Messung der Regenmenge zu haben.

Viele Grüße Gisbert

Kann er. Ab dem ersten Tropfen. Der kann aber viel mehr.

[raspifhem]

Hallo Gisbert,

ja genau, mit Optokoppler.

Ich betreibe den Sensor ebenfalls an einem ESP8266. Der Ausgang des Regensensors liegt über einen Widerstand an der Leuchtdiode des Optokopplers und von dort zur 12V Spannung. Der Regensensor schaltet dann bei Regen die 12V gegen Masse. Auf der anderen Seite schaltet der Fototransistor des Optokopplers 5V gegen Masse. Am ebenfalls eingesetzten Widerstand ist dann der ESP-Eingang angeschlossen.

Gruß
Georg 

[Christoph Morrison]

Ich tendiere zum Hydreon. Es gibt 3 verschiedene Modelle ...

Ich habe hier einen RG-11, einen RG-15, einen HmIP-SRD (Regensensor mit Heizung) und in der Wetterstation (Ecowitt Wittboy) ist noch ein optischer Regensensor verbaut. Von allen vieren ist der RG-15 der schnellste und genaueste - außer im Winter, wenn es schneit. Da ist der HmIP-SRD dank guter Geometrie und Heizung der zuverlässigste Sensor.

Ich habe mich als Gateway für einen Wemos D1 Mini mit Tasmota entschieden. Beim Build von Tasmota habe ich die RG-15-Unterstützung aktiviert. Daten kommen dann per MQTT.

[raspifhem]

Das Problem beim H-TRONIC RS 12 ist, dass er manchmal nachts Regen anzeigt, obwohl es nicht regnet (wegen Taupunkt). Ist denn der RG-11 oder RG-15 in diesem Punkt besser? Können RG-11/15 tatsächlich auch die Regenmenge messen? Angaben zur Genauigkeit des RG-15 kann ich auf der Hydreon-Seite nicht finden und die Angaben zum RG-11 (-10% to -28%) sind von 2012 - schon irgendwie seltsam. Ausserdem wird beim RG-11 gesagt: "Not as accurate as a properly maintained Tipping Bucket". Mein Bresser-Regensensor liefert seit 10 Jahren zuverlässig Werte mit kaum mehr als ein paar Reinigungen von Ungeziefer.

[marvin78]

Vergiss den RG-11. Da hat Hydreon selbst schon eingestanden, dass man über das Ziel hinaus geschossen ist. Der RG-15 ist bei mir seit etwa 2 Jahren im Einsatz und liefert, aus meiner Sicht, akkurate Werte ab dem ersten Tropfen.

Regen anzeigen, wenn keiner da ist, macht er auch, aber nur, wenn nicht richtig verkabelt oder eben wirklich viel Taunässe drauf steht. Das kann er, naturgemäß nicht unterscheiden. Allerdings kann man das im ESP (mit ESPHome oder anderen) schon einfach abfangen. Bei mir wird bspw. die Markise nicht geschlosse, wenn nur "some drops" (rain_intensity unter 0.3) gemessen werden. Erst bei der 2ten Stufe (bei mir "light rain"), werden Aktionen ausgelöst. rain_intensity ist ein Wert, der direkt verwendet werden kann, um Steuerungen zu bauen.

[Christoph Morrison]

Ist denn der RG-11 oder RG-15 in diesem Punkt besser?

RG-15.

Können RG-11/15 tatsächlich auch die Regenmenge messen?

Ja.

Angaben zur Genauigkeit des RG-15 kann ich auf der Hydreon-Seite nicht finden und die Angaben zum RG-11 (-10% to -28%) sind von 2012 - schon irgendwie seltsam.

Hydreon gibt für den RG-15 ±10% an.

Ich habe je drei Sensoren, die auch die Regenmenge messen (Wittboy, RG-10 und RG-15). Ich habe die mal in einem manuellen Test mit einem analogen Regenmessbecher und mit einer Waage überprüft und die Genauigkeit ist wie folgt absteigend sortiert: Wittboy, RG-15 und RG-10. Wobei die ersten beiden jeweils in der eigenen Toleranz voneinander sind und der RG-10 weit abgeschlagen lag, über der selbst angegebenen Toleranz.

Eine weitere Sache, die mich am RG-10 stört, ist, dass die Ausgabe er Impulse über ein Relais gemacht wird: Für jeden Impuls ein Schaltspiel. So ein Relais hat zwar viele Schaltzyklen bevor es ausfallen wird, aber die Lebenszeit ist einfach absehbar eingeschränkt wenn man höhere Auflösungen möchte. Der RG-15 macht das über eine Transistorschaltung, die vermutlich deutlich länger halten wird.

Bei mir läuft die Auswertung auf Binärwert Regen ja/nein so, dass ich einfach alle Sensoren nach ihrer Präzesion mit einem Wahrscheinlichkeitswert versehen habe und den Wert dann erst auf Wahr setze, wenn ein gewisser Schwellwert erreicht wurde. Das ist sehr präzise und ich bekomme häufig die Niederschlagsmeldung als true positive bevor ich überhaupt Tropfen auf dem Pflaster hier vor der Tür sehen kann. True negative, also kein Regen, ist immer etwas verzögert, da Tropen erstmal abfließen/weggeheizt werden müssen. Aber das ja auch der weniger kritische Wert.

[rudolfkoenig]

Ich habe mich als Gateway für einen Wemos D1 Mini mit Tasmota entschieden.

Wie hast Du die Stromversorgung der beiden geloest?

[Christoph Morrison]

Wie hast Du die Stromversorgung der beiden geloest?

Die Wetterstation hat ein dickes 12V-Netzteil; die W1' (es sind insgesamt drei im gesamten Setup verbaut, mit verschiedenen Aufgaben) haben jeweils einen DC-DC-Wandler auf 5V vorgeschaltet. Der Wittboy/WH90 braucht sowieso 12V für die Heizung.

[rudolfkoenig]

Danke fuer die Antwort.
Fuer den RG-15 reicht auch der 3.3V Ausgang der D1 Mini (die Verkabelung ist auf der Tasmota RG-15 Seite beschrieben), d.h. man kann beide ueber ein USB-Netzteil versorgen.

[marvin78]

Das würde ich aber so nicht machen. So war mein Setup zuerst. Der Sensor hat dann recht viele false positives geliefert. Ich habe dem RG-15 eine eigene Stromversorgung gegeben und seit dem ist Ruhe, wenn es nicht regnet.

[Gisbert]

Das würde ich aber so nicht machen. So war mein Setup zuerst. Der Sensor hat dann recht viele false positives geliefert. Ich habe dem RG-15 eine eigene Stromversorgung gegeben und seit dem ist Ruhe, wenn es nicht regnet.

Hallo marvin78,

ich habe Platinen von Papa Romeo (siehe Forum) mit einem ESP8266 im Einsatz, auf denen ein HI-Link-Netzteil seinen Dienst tut. Es ist ein 5V/1A-Netzteil, und in der Schaltung sind auch Kondensatoren und ein Spannungswandler von 5 auf 3.3V vorhanden. Wäre das leistungsfähig genug, oder müsste es etwas größeres sein?
Ich hatte auch schon Schaltungen, bei denen ich für eine Spitzenbelastung einen fetten Kondensator von mehrern 1000 uF drangehängt hab - das hat für diesen Zweck funktioniert. Das hilft aber kaum, falls dauerhaft 5W oder mehr benötigt werden.

Viele Grüße Gisbert

[marvin78]

Ich habe ihn mit 5 W versorgt. 3.3V reichen bei einer sehr stabilen Stromversorgung. Die Doku sagt:

3.3V though pin 8 on J2. Note if this isn't
an ultra stable supply it will induce false
indications. An overvoltage to this pin
will destroy the device.
For most, avoid this solution

[Gisbert]

Ich habe ihn mit 5 W versorgt. 3.3V reichen bei einer sehr stabilen Stromversorgung.

Hallo marvin78,

danke für die Antwort. Vermutlich meintest du 5V, nicht W. Da meine Platine auch 5V hat, kann ich dann diese Spannung nehmen. Das Teil ist ja schon verdammt teuer, aber anscheinend auch gut. Mein erster Versuch vor Jahren mit einer Wetterstation mit einer "Wasserauffangschale" hielt nicht lange. Über die Regensensoren mit Leiterplatten lese ich, dass sie auch nicht lange halten.

Viele Grüße Gisbert

[marvin78]

Jau. 5V

[rudolfkoenig]

Weiss jemand, was beim RG-15 mit Active und Event gemeldet wird?

Das Tasmota Modul setzt Active und FlowRate nach einer Minute wieder auf 0, wenn FlowRate gesetzt war.
Da aber die Abfrage der RG-15 auch minuetlich durchgefuehrt wird, werden diese Werte vom RG-15 direkt wieder uebernommen => ich verstehe die Absicht nicht. Womoeglich haengt das mit meinem naechsten Punkt zusammen.

Der Empfang eines RG-15 Telegramms gelingt dem Modul nur dann, wenn die Nachricht beim Pollen bereits komplett im Puffer ist, das war bei mir nur selten der Fall.
Mit der unten angehaengten Version ist das gefixt, der Empfang ist zuverlaessig.

[marvin78]

Ich denke, dass Tasmota folgendes meint (Versuch einer Übersetzung aus meiner eigenen EPSHome-Variante):

Active: rain amount since last message
Event: rain amount for this event

[Persuasiv]

Hat jemand den RG-15 im Akkubetrieb am Laufen oder braucht man in jedem Fall einen Stromanschluss?

[rudolfkoenig]

Das würde ich aber so nicht machen. So war mein Setup zuerst. Der Sensor hat dann recht viele false positives geliefert. Ich habe dem RG-15 eine eigene Stromversorgung gegeben und seit dem ist Ruhe, wenn es nicht regnet.

Ich kriege trotz eigene Stromversorgung Fantommeldungen (aka false positive)
Versucht habe ich:
- 3.3V vom Wemos
- 4.7V vom Wemos "5V", an dem 5+V Anschluss der RG-15
- 5.3V eigene Stromquelle
- 29.3V eigene Stromquelle

In allen Faellen funktioniert die Uebertragung perfekt, es gibt nur ein bis zweimal am Tag eine Fantommessung mit 0.1 bis 0.8mm.
Regen wird auch gemessen, ich konnte aber keine Vergleichsmessung durchfuehren.

Hat jemand eine Idee, was ich noch probieren koennte?

[Christoph Morrison]

Hast du dir die Stromversorgung mal mit einem Oszi angeschaut? Vielleicht macht dein Netzteil irgendwelche Probleme.

Treten die Phantommessungen jeden Tag zu den gleichen Zeitpunkten/zum gleichen Zeitpunkt auf?

Kannst du den RG-15 mal ins Trockene bringen und schauen, ob die Phantommessungen bleiben?

[Persuasiv]

Ich habe bei einigen meiner Sensoren das gleiche Problem, wenn ich ein beliebiges USB-Netzteil verwende. Deswegen laufen einige Sensoren an einem USB-Port meines Servers ... Damit schaffe ich beliebige Laufzeiten und habe keine Abstürze.

Alternativ verwende ich Sonoff-Basic V2. Aus mir nicht erfindlichen Gründen sind die Sensoren daran auch relativ stabil. Es wird aber nicht das Niveau meines Servers erreicht. 

In meiner Wetterstation habe ich eine dritte Version gebaut. Dort wird ein Li-Ion geladen und damit der µC und der Sensor betrieben. Vor dem µC habe ich dann noch einen Pufferkondensator gehängt.

[rudolfkoenig]

Hast du dir die Stromversorgung mal mit einem Oszi angeschaut? Vielleicht macht dein Netzteil irgendwelche Probleme.

Hab kein Oszi, und selbst wenn, wuesste ich nicht, worauf ich achten soll.

Treten die Phantommessungen jeden Tag zu den gleichen Zeitpunkten/zum gleichen Zeitpunkt auf?

Nein, unterschiedlich.

Kannst du den RG-15 mal ins Trockene bringen und schauen, ob die Phantommessungen bleiben?

Werde ich machen.

[Persuasiv]

Bie normalen Schaltnetzteilen gibt es aufgrund der Spannungsschwankungen im Stromnetz immer Probleme. Am kostengünstigesten ist ein Glättungskondensator. Damit habe ich aber einen Teil meiner Sensoren auch nicht stabil bekommen ... Deswegen der Umweg über den Li-Ion Akku. Das ist seit 7 Jahren stabil.

[Christoph Morrison]

Hab kein Oszi, und selbst wenn, wuesste ich nicht, worauf ich achten soll.

Gibt ganz gute Handheld-Oszis so zwischen 50 und 100€, auch eins von ELV.
Spannend ist, wie groß der Ripple ist, den dein Netzteil ausgibt (schnelle Schwankungen) und ob die Spannung wenigstens annährend konstant bleibt.

Du kannst den Sensor auch mal an eine Powerbank hängen und schauen, ob die Probleme bleiben. Vielleicht hat dein Sensor auch eine Macke.

Meine RG's hängen an einem Meanwell-Hutschienennetzteil und da habe ich weder Phantommessungen noch irgendwelche Aussetzer, außer das Tasmota stinkt und durch ESPHome ersetzt werden will.

[Persuasiv]

Welches Meanwell-Hutschienennetzteil genau? Dann kaufe ich mir das auch ...

[Christoph Morrison]

Meanwell HDR-60-12, eingestellt auf 12,8V wegen Spannungsfall.
Danach sitzt noch ein Sicherungshalter (Phoenix Contact UK 5-HESI) mit flinker Glassicherung. Sollte man im Außenbereich immer mit verbauen.

[Papa Romeo]

Bie normalen Schaltnetzteilen gibt es aufgrund der Spannungsschwankungen im Stromnetz immer Probleme. Am kostengünstigesten ist ein Glättungskondensator.

Bei dem großen Eingangsspannungsbereich der heutigen Schaltnetzteile haben Spannungsschwankungen des Stromnetzes nur noch sehr geringe  Auswirkungen auf die Ausgangsspannung. Auch ein zusätzlicher Glättungselko ist nicht unbedingt zu empfehlen, da er eventuell den Ripple verringert aber unangenehme Auswirkungen auf das Regelverhalten haben kann.

LG
Papa Romeo

[Persuasiv]

Spannend. Teilweise flackern hier sogar die Lampen. Was führt dann zu den Problemen? Selbst die Sonoff Basic V2 sind nicht stabil. Mein einer Sonoff ist im Juni 7 Mal abgestürzt.

EDIT: Im Mai waren es sogar 11 Abstürze ...

[Christoph Morrison]

Spannend. Teilweise flackern hier sogar die Lampen. Was führt dann zu den Problemen? Selbst die Sonoff Basic V2 sind nicht stabil. Mein einer Sonoff ist im Juni 7 Mal abgestürzt.

Ist ein bisschen off-topic, aber:

Wenn sich das auf deine gesamte Hausinstallation erstreckt, sprich bitte mit einem Elektroinstallateur deines Vertrauens. Womöglich hast du irgendwo lose Verbindungen, z.B. an der Hauptsicherung oder du hast Verbraucher, die dein Netz überlassen oder deine Verkabelung ist falsch dimensioniert. Falls in deiner Installation alles in Ordnung ist, meldest du das Problem an dein EVU - möglicherweise gibt es ein Problem mit der Last in deinem Netzsegment oder aber auf seiner Seite ist was an der Installation im Argen.

Akut kannst du z.B. für stationäre Geräte eine USV aufstellen.