Howto: Helligkeitssensoren im Eigenbau

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  • Frank71
    Extension Master
    • 25.08.2015
    • 110

    #1

    Howto: Helligkeitssensoren im Eigenbau

    Hallo,

    ich kopieren den Beitrag aus dem alten Forum, da er mir sehr geholfen hat.
    Im Original von IKSI

    Ich habe mir bereits beim Bau unseres Hauses Gedanken über die Automatische Beschattung gemacht und hierzu einen Helligkeitssensor auf der Süd-Seite angebracht.
    Wer sich damit schon ein wenig Beschäftigt hat wird wissen dass dies ja leider nicht ausreicht, man benötigt für eine Aussagekräftige Messung mehrere Sensoren. Mitlerweile ist mir das auch klar ;-) Zusätzliche zu kaufen war mir aber zu teuer, daher kam mir die Idee einen selbst zu bauen.
    Das Ergebnis ist ein guter Sensor, welcher allerding eine Logarithmische Ausgangskennlinie besitzt. Gerade dieses Verhalten finde ich aber Super, da ich so einen Sensor habe der ohne Probleme bis 100 kLux messen kann, jedoch zeitgleich im geringen Bereich sehr genau ist. Das heißt der Sensor ist löst im dunklen Bereich sehr gut auf, es werden auch kleine Änderungen erkannt, umso heller es wird umso größer wird auch die Auflösung, aber dies ist in meinen Augen kein Problem.

    Folgende Bauteile werden benötigt:
    Fotowiderstand A1060Wiederherstellen
    Spannungsregler 78 L- 0 To92 10v
    Elko 33µF
    Widerstand 1k Ohm
    Schraubklemmen
    Ein Stück Lochrasterplatine
    Gehäuse Ps 77 6

    Rechnet man alles zusammen kommt man auf einen Preis unter 10 Euro.

    Das ganze wird dann auf einer Lochrasterplatine laut folgendem Schaltplan verlötet:




    Die Photowiderstände haben allerdings eine Logarithmische Kurve welche wie folgt berechnet werden kann:



    Wobei Phi die Helligkeiten sind und RF der jeweilige Wert des Photowiderstands.
    Das Ganze dann mit der gemessenen Spannung anstatt des Widerstandes ausgedrückt:


    Es kann also mittels 2 Wertepaaren Y Berechnet werden und somit eine Gleichung aufgestellt werden mit welcher der gemessene Spannungswert in die Helligkeit in Lux umgerechnet werden kann.
    Das Problem ist halt dass dafür ein Helligkeitsmesser benötigt wird um eben die beiden Wertepaare aufzunehmen.
    Ich habe dies mit meinem bereits vorhandenen Helligekeitssensor gemacht.

    Es sollte auch U0 gemessen werden, bei mir ist dies nämlich 9,7 V und nicht 10V. U0 kann ganz einfach gemessen werden indem der Photowiderstand kurzgeschlossen wird, schon wir U0 in der Loxone angezeigt.

    In Loxone kann dann der Spannungswert mittels des Formelbausteines und der entsprechenden Formel umgerechnet werden. Hierbei ist zu beachten dass Loxone keine Y-te Wurzel ziehen kann, alternativ kann aber hoch 1/Y gerechnet werden. Bei mir sieht die Formel dann wie folgt aus:
    (((5,95/(((9,73/I1)-1))))^1,80860919087338)*175

    Da es im Moment wohl beim Formelbaustein ein kleines Problem gibt müssen leider mehr Klammern als notwendig gesetzt werden.

    Ich habe mir also 2 Sensoren selbst gebaut und diese in Ost und West-Richtung montiert. Mein vorhandener Sensor ist ja bereits in Süd-Richtung montiert.
    Ich addiere alle 3 Sensoren und bekomme so den ganzen Tag über einen recht guten Wert angezeigt.

    So dann mal viel Spaß beim nachbauen
  • Frank71
    Extension Master
    • 25.08.2015
    • 110

    #2
    Leider sind nur 4 Bilder im Text möglich ..... Dartum hier der Rest !!








    Das ganze habe ich dann in der Gehäuse eingebaut, den Photowiderstand in den Deckel eingeklebt und zur Sicherheit noch mit Silikon hinten abgedichtet:
    Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht

Name: Helligkeitssensor-geschlossen.jpg
Ansichten: 1213
Größe: 26,0 KB
ID: 1020
    Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht

Name: Helligkeitssensor-offen.jpg
Ansichten: 1485
Größe: 66,6 KB
ID: 1021

    Kommentar

    • Dhaaal
      Smart Home'r
      • 25.08.2015
      • 53

      #3
      Die Bilder im ersten Post sehe ich leider nicht. Hier noch der Schaltplan und die Formeln.
      Angehängte Dateien

      Kommentar

      • Gast

        #4
        Hi Frank,

        Interessantes Thema was du da angefangen hast. Ich hab mir auch mal die Bauteile bestellt.
        Leider versteh ich nicht ganz wie die Berechnung ablaufen soll.
        Bin grad ein wenig am Verzweifeln.

        Habe den Wert von U0 angepasst im Testaufbau bei mir 9.93V
        Ich habe allerdings eine Abweichung von ca. 700Lux. (zu einem LUX Referenzsensor)

        Wie kann ich diese beiden abgleichen unter Anwendung der Formel in #3?

        Gruß
        ​Kaumi
        Zuletzt geändert von Gast; 27.09.2015, 14:59.

        Kommentar

        • Automation
          Supermoderator
          • 23.08.2015
          • 663

          #5
          700 Lux Differenz bei einigen Kilolux? Das ist im Rahmen der Fehlerstreuung. Dein Referenzsensor hat auch nicht die perfekte Genauigkeit, ausser du hast ein kalibriertes Messgerät.


          Gesendet von meiner Steintafel mit Tapas
          En Gruäss us de Schwiiz
          KNX seit 2005
          Miniserver seit Jan. 2011

          Kommentar

          • Gast

            #6
            Danke für die Antwort,

            ich habe das ganze heute Abend bei Dämmerung beobachtet und kann sagen da kommt es mit der Formal aus #1 annähernd hin.
            Darauf kommt es ja an.

            Kommentar

            • Frank71
              Extension Master
              • 25.08.2015
              • 110

              #7
              Hallo kaumi,

              anscheinen hast du die Rechnung hinbekommen.

              Meine sieht so aus ...

              (((5,95/(((I2/I1)-1))))^1,80860919087338)*175

              Wobei
              I1 = Spannung vom Sensor
              I2 = U0

              Gruss Frank

              Kommentar

              • hismastersvoice
                Supermoderator
                • 25.08.2015
                • 7433

                #8
                Das ganze jetzt noch als 1Wire mit einem DS2438 und alle wünsche werden war... Also das ganze als 5V Version. Geht das
                Kein Support per PN!

                Kommentar

                • simon_hh
                  Lox Guru
                  • 18.09.2015
                  • 2661

                  #9
                  Moin,

                  kannst Du die Bilder in den ersten Post nochmal einfügen?

                  Danke
                  simon
                  Haus: Bj 1959, gekauft 2011, totale Entkernung, Dachausbau, Erweiterung & Vergrößerung: Start: 2014, Ende: 2050
                  Loxone: 1 x Ms Gen.02, 1 x MS Gen.01, 5 x Ext., 4 x Relay Ext., 1 x Dimmer Ext., 2 x 1-wire Ext., 1 x DMX Ext. 1 x TREE Ext. mehr kommt noch
                  Licht: DMX LED Beleuchtung (24V), MW HLG Serie und eldoled Dimmer
                  Heizung: Brötje WBS 22F, OG Heizkörper und FuBoHeizung über RTL, EG FuBoHeizung

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                  • Nero
                    Smart Home'r
                    • 04.09.2015
                    • 91

                    #10
                    Mach doch für die 5V Version einen Spannungsteiler in den Ausgang. Zwei gleichgroße Widerstände halbieren Dir die 10V Ausgangsspannung zu 5V...

                    Kommentar

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