[Geen meting] Waterdetector Elektuur jan '06

IC5.D, IC5.C en IC5.B
Op alle pinnen een mimieme rimpel van een paar milliVolts.

Dat kan niet, hé! Als pinnen 12 en 13 laag zijn (zeg maar: lager dan 4V), moet de uitgang van die NAND-poort hoog zijn, en dus ook pinnen 8 en 9.

Sluit de sensor eens kort.
En dan meten met de skoop.
Het bloksignaal moet dan door C9 en C10 op de ingang 12/13 terecht komen.
Hebben R9 en C7 de juiste waarde?

Ik heb deze keer minder op de automatische range-instellingen van de Velleman scope vertrouwd, en ben wat gaan stoeien.
Ik heb foto's geschoten van de scope-metingen, om het een en ander wat duidelijker te maken.

Pin 1 en 2
- met / zonder water op de sensor

Pin 3
- met / zonder water

Voor zo ver mijn kennis reikt, zie ik dat in de laatste stap (pin 4) er dus iets fout gaat. Maar wat zou daar de oorzaak van kunnen zijn ?
Pin 4
- met / zonder water

Pin 5 en 6
Ik zie hier een miniem spanningsverschil optreden, namelijk 3.27 V en 3.98 V. zie de foto's :
- zonder water

- met water

Pin 8, 9 en 11
Pulsbreedte verandert
- zonder water

-met water

Pin 10
Pulsebreedte verandert.
- zonder water

- met water

Pin 12, 13
Signaal verandert
- zonder water

- met water

Mijn kennis schiet echter te kort om te kunnen bepalen waar ik nu moet gaan zoeken naar de oorzaak van het nietwerkende printje.

P.s. Het enige dat afwijkt in waarde, is R9. Die is 18K2 ipv 18K. Maar ik ga er vanuit dat de 18K2 een stuk nauwkeuriger is dan een standaard 18K-weerstand. Daarnaast is de afwijking miniem.

Zonder water op de sensor, zouden pinnen 12/13 laag moeten zijn, en pin 11 hoog.
Dat dit niet zo is, kan verschillende oorzaken hebben:

De parasitaire capaciteit van de sensor is te groot, waardoor er --bij een droge sensor-- voldoende wisselspanning op pinnen 12/13 terecht komt om deze NAND uit z'n rusttoestand te halen.
Als je de sensor geheel afkoppelt, zou dit verschijnsel moeten verdwijnen.
Oplossing: neem R10 iets kleiner - 680k bv. Of leg de printsporen van de opnemer iets verder uit mekaar.

Als de 4093 niet goed ontkoppeld is, kan IC5A --die als oscillator fungeert-- de voedingsspanning zodanig beïnvloeden, dat de andere NAND-poorten er onrustig van worden.

Eigenlijk is er niet zoveel mis. Het enige is: ook zonder water heb je al smalle pulsjes, en die zijn al voldoende om C8 vol genoeg te houden dat de uitgang laag blijft.

Je kunt de sensor kleiner maken, in de hoop dat je dan net geeen pulsjes meer krijgt (ook geen smalle). Of je kunt bij de diode iets doen.

Persoonlijk zou ik R13 als een potmeter uitvoeren, waarvan de loper naar pen 5 en 6 van het IC gaat. Dan kun je de schakeldrempel instellen.

Als je de beste stand hebt uitgevonden, kun je de potmeter altijd weer vervangen door twee weerstanden.

/e: R10 wijzigen maakt in eerste instantie pulsjes smaller, kan ook goed werken. En aan die ontkoppeling had ik niet gedacht, goeie! C12 zou dit eigenlijk moeten voorkomen.

[Bericht gewijzigd door Frederick E. Terman op vrijdag 8 mei 2009 15:58:38 (14%)]

En als je later toch in een mini-versie wil maken, kan je ook een AVR inzetten:

De 'tiny schakelt PB3 als uitgang en maakt die hoog. PB4 wordt als ADC-ingang geschakeld, en daarmee wordt gemeten hoeveel stroom de sensor doorlaat.
Vervolgens wordt PB3 als ADC-ingang geschakeld en PB4 als uitgang, waarna een nieuwe meting volgt. Dan weer PB4 als ADC-ingang, enz...

Op die manier meet je in feite met gelijkstroom, terwijl de sensor toch een wisselstroom "ziet".
Bij mijn toepassing is de uitgang een gelijkspanning, waarbij de puls/pauze-verhouding tevens bepaald in hoeverre de sensor opgewarmd wordt. Maar je kan daar natuurlijk mee doen wat je wil.

Dom, dom, dom : ik kwam erachter dat C12 niet goed gesoldeerd was. Tenminste, aan 1 kant geen verbinding. Toen ik dat alsnog even gesoldeerd had, zag ik in ieder geval strakkere signalen (lees : minder rimpel).
Desondanks was het niet de oplossing. Ik heb ook R10 nog vervangen door een 681K-exemplaar. Mocht ook niet baten.

Vervoglens heb ik de sensor losgesoldeerd. Voilá, opeens 5V op pin 4. Kortom, de sensor is niet goed. Die ziet er als volgt uit :

Wat kan ik nu het beste doen ?
1) De sensor kleiner maken, qua oppervlak (nu 25 x 40 mm)
2) Dunnere banen
3) Dikkere banen
4) Tsja,....

[EDIT]
@Pros : Ik wil dit schema graag gebruiken, omdat ik de OUT aan een interupt wil hangen. Dat bespaart me 1 pin, plus dat ik dan weinig extra code hoef te schrijven. Mijn apparaatje dat ik wil bouwen is nu ontworpen met een ATMEGA16, maar ik wil het terugschroeven naar een ATMEGA8, met dus minder pinnen....

[EDIT 2]
De huidige sensor (print) lijkt een capaciteit van plm 70 pF te hebben.

Op 8 mei 2009 15:54:59 schreef Frederick E. Terman:
Persoonlijk zou ik R13 als een potmeter uitvoeren, waarvan de loper naar pen 5 en 6 van het IC gaat. Dan kun je de schakeldrempel instellen.

Als je de beste stand hebt uitgevonden, kun je de potmeter altijd weer vervangen door twee weerstanden.

/e: R10 wijzigen maakt in eerste instantie pulsjes smaller..

Probeer mijn suggestie met de (tijdelijke) potmeter eens?

Op 11 mei 2009 12:57:19 schreef Frederick E. Terman:
[...]Probeer mijn suggestie met de (tijdelijke) potmeter eens?

Da's helemaal geen slecht idee. Ik zal eens kijken of ik nog een 1M potmetertje heb liggen, om mee te gaan stoeien.

Je kan ook aan de onderkant van de sensor een metalen plaatje aanbrengen, en dat verbinden met de GND van je schakeling. Dat plaatje zal een deel van de capacitaire overdracht tussen de sensor-sporen "wegzuigen", zonder de gevoeligheid voor vocht te verminderen.